基于交通流理論的內(nèi)河航道通行能力研究.pdf

1、內(nèi)河航道通行能力分析是航道工程學(xué)的基本理論之一，也是內(nèi)河航運(yùn)規(guī)劃中重要的基礎(chǔ)性工作。正確計(jì)算航道通行能力，對(duì)于確定航道的運(yùn)輸能力，航道貨物運(yùn)輸量的合理調(diào)配，航道的整治規(guī)模、等級(jí)的確定等有著重要的意義。 交通流理論是運(yùn)用物理學(xué)和數(shù)學(xué)的方法來描述交通特性的一門邊緣科學(xué)，是發(fā)展中的科學(xué)，目前已初步形成了完整的理論體系。本文在分析現(xiàn)行的內(nèi)河航道計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，運(yùn)用流體力學(xué)和空氣動(dòng)力學(xué)的研究方法，從交通流理論出發(fā)，研究了內(nèi)河航道基本段通

2、行能力的計(jì)算理論與方法。 首先，對(duì)內(nèi)河航道船舶運(yùn)行特征進(jìn)行了分析，包括船舶航行環(huán)境的交通特性、船舶的交通特性、操船者的交通特性；對(duì)表征內(nèi)河船舶交通流的宏觀參數(shù)(流量、速度、密度)和微觀參數(shù)(船頭間距)進(jìn)行了描述。 第二，通過闡述船舶交通流中船舶避碰領(lǐng)域概念和空氣動(dòng)力學(xué)的相關(guān)理論，提出了船舶交通流連續(xù)性假設(shè)，并應(yīng)用流體力學(xué)的研究方法，建立了船舶交通流的連續(xù)性方程；根據(jù)內(nèi)河航道中船舶航行在達(dá)到一定密度后即存在相互干擾的特點(diǎn)，

3、提出了船舶交通流為粘性流體的假設(shè)，在運(yùn)動(dòng)方程中引入粘性阻力項(xiàng)，建立了船舶交通流的運(yùn)動(dòng)微分方程； 第三，由內(nèi)河船舶交通流的連續(xù)性方程和運(yùn)動(dòng)微分方程研究了船舶交通流中各參數(shù)之間的關(guān)系，建立了適用于內(nèi)河船舶交通流的三參數(shù)關(guān)系模型以及交通壓力與密度之間的關(guān)系模型； 第四，由船舶流三參數(shù)關(guān)系建立了內(nèi)河航道通行能力的計(jì)算模型，結(jié)合京杭運(yùn)河無錫段和錫澄運(yùn)河的實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，并與以往的通過能力計(jì)算公式進(jìn)行了分析比較； 第五，在