受限航道船舶交通自组织调度模型研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

船舶进出港口，往往会受航道因素的影响，因此通常在受限航路上，航运机关会对船舶的进出进行调度安排，以提高船舶的航行效率。这种方式虽然在很大的程度上提高了船舶整体的运输效率，但这也对航运机关提出了很高的要求，协调人员必须掌握预计进入航路的船舶足够的信息以做出最合理的安排，航运机关也需要为此投入足够的资本和精力。因此，如果船舶相互之间能够合理的协商安排，形成一个船舶自组织调度机制，对水路交通而言具有积极的意义。

目前，国内外学者关于水路运输做了很多方面的研究。

在船舶调度方面：张金奋等^[1]在综合考虑了船舶进出航道的平均等待时间和船舶最大等待时间的情况下，针对受限的双向航路提出了连续船舶的交通调度模型；张新宇等^[2,4]基于港口航道与泊位资源的协调利用，运用遗传算法构建多目标港口船舶调度优化模型；mavrakis d等^[3]以博尔普鲁斯海峡作为研究对象，提出了一种综合了航路的特征和交通规则的排队模型；刘克中等^[5]以非流畅交通流为研究对象，引入区分服务概念，把航道交通流分为常规交通流和区分服务状态交通流，并在此基础上建立了时间区分服务航道系统模型；徐国裕等^[6]依据船载ais提供的通航信息以及靠离泊远近等信息，赋予船舶不同的权重，构建船舶进出港口最佳化排序模型；verstichel j等^[11]采取综合性方法解决船闸调度问题，并提出了一种混合整数线性规划模型；此外，王中华^[14]、车金星^[15]分别基于遗传算法研究了港口调度优化和梯级船闸营运调度优化。

2. 研究的基本内容与方案

1、研究内容

本文的研究内容是fcfs、集中式调度、自组织调度三种调度方法的对比分析，研究的对象是单向航路。建立船舶交通自组织调度模型，以船舶等待时间、限速时间、限速幅度等参数建立船舶调度的代价模型作为目标函数，并进行仿真实验证明自组织调度模型的优越性。

2、目标

3. 研究计划与安排

完成任务的时间节点

2016年2月至3月中旬 完成调研和资料收集，基本认识船舶交通运行机理，形成研究思路，初步确定研究方法。

2016年3-4月 研究船舶因邻近船舶干扰导致减速的损失模型、基于损失模型的船舶交通自组织调度方法等主要内容。

4. 参考文献（12篇以上）

1. zhang jinfen, santos tiago a., soaresguedes c. et al. sequential ship traffic scheduling model for restrictedtwo-way waterway transportation, proceedings of the institution of mechanicalengineers, part m: journal of engineering for the maritime environment, 2015

2. zhang x, lin j,guo z, et al. vessel transportation schedulingoptimization based on channel–berth coordination[j]. ocean engineering, 2016,112: 145-152.

3. mavrakis d, kontinakis n. a queueingmodel of maritime traffic in bosporus straits[j]. simulation modelling practiceand theory, 2008, 16(3): 315-328.