[發明專利]基于0-1整數規劃的船舶定線制系統警戒區設置方法

無效

• 申請號: 201010602194.4
• 申請日: 2010-12-23
• 公開（公告）號: CN102063530A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 肖英杰;張浩;劉軼華;白響恩;楊小軍;李松;鄭劍
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 劉粉寶

技術領域

本發明涉及一種船舶定線制系統規劃技術，具體涉及一種基于0-1整數規劃的船舶定線制警戒區設置方法。

背景技術

劉德新系統地歸納和總結了分道通航規劃設計中通常應考慮的11項技術因素，提出相應的分析方法，提出相應的分道通航方案，并用模糊AHP法對同一水域內不同分道通航方案間相對優劣程度進行綜合評判。

方祥麟提出分道通航制的計算機輔助建模與優化設計方法的一般原則和步驟以老鐵山水道為例提出設計實例。

翁躍宗開發了基于電子海圖的交通數據處理與分析的軟件，實現海上交通調查數據的計算機處理、交通流模式分析及船舶定線技術的應用。在此基礎上翁躍宗針對船舶定線制設計中對船舶交通數據分析及方案表達的需求，提出符合船舶定線制設計的數據分析方法，通過通航分道、警戒區、沿岸通航帶等表達方式，將船舶定線制方案準確地表達在電子海圖上，該方法具有一定的通用性。

寧偉，印紹周從海事管理人員的角度對老鐵山水道船舶定線制實施效果進行了分析與評價。

劉敬賢通過原始數據的采集分析及調查問卷，對渤海海峽海域的海上事故、船舶流、習慣航路、通航管理規定等船舶交通環境要素進行了量化分析，分析了該海域現有船舶定線制連接部分的類型、組合方式、尺度、位置等問題，提出該海域現有船舶定線制連接的比選方案。

卓永強在船舶交通系統建模的基礎上，提出一種新的基于航路的船舶交通系統模擬方法，它可將船舶交通實態觀測所得數據通過計算機處理確定航路形狀，充分考慮了船舶交通的隨機性，系統可任意修改航路，可輸出船舶交通密度圖、航跡圖、門線圖以及各種船舶的交通參數使模擬結果更加符合客觀實際。

張壽桂針對臺灣海峽船舶定線制設計中對船舶交通數據的空間處理及分析需求，經過大量實測數據分析和實踐驗證，提出了符合臺灣海峽船舶定線制設計的數據空間處理及分析方法。

綜合國內外船舶定線制研究，目前仍缺少從中國港口和航道水域的實際特點出發，作出定性和定量分析的船舶定線制警戒區設置方法。

發明內容

本發明針對現有技術所存在的缺陷，而提供一種基于0-1整數規劃的船舶定線制警戒區設置方法，該設置方法形成的警戒區可避免警戒區附近水域出現船舶擁堵和影響整個水域的船舶通航效率的現象。

為了達到上述目的，本發明采用如下的技術方案

基于0-1整數規劃的船舶定線制系統警戒區設置方法，該方法包括如下步驟：

(1)在核心港區深水航路上設置若干節點，從VTS指控中心獲取周期性統計后的船舶流量的AIS數據分布；

(2)根據統計的船舶流量的AIS數據分布得到每個節點及其到各碼頭的日均流量分布；

(3)設定警戒區的位置；

(4)初始化警戒區的數量以及警戒區設置的間距長；

(5)標定統計流量中各類船型尺度中船舶噸級與船舶總長度之間的關系；

(6)構建船舶定線制方案；

(7)計算設置警戒區而造成的主航道船速下降折合的等效損失里程數和計算由于在節點未設置警戒區而造成的主航道右側支線航道船舶繞行產生的平均里程數；

(8)計算主航道和支線航道船舶平均載貨量；

(9)采用0-1整數規劃法對方案計算通過船舶的貨物運輸損失里程數或等效損失里程數。

本發明對船舶定線制方案警戒區的設置進行優化處理，使得優化決策方法可以在設定警戒區的解空間內進行移動，使得對最優解具有良好的搜索能力。

根據本發明技術方案形成的警戒區，能夠有效的避免附近水域出現船舶擁堵和影響整個水域的船舶通航效率的現象。

附圖說明

以下結合附圖和具體實施方式來進一步說明本發明。

圖1為本發明的流程圖。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。

警戒區是船舶定線制系統規劃的核心，對船舶定線制方案的優化重點在警戒區的合理布置，并在此基礎上進行船舶定線制方案的比較和優化。為此，本發明提供一種基于0-1整數規劃的船舶定線制系統警戒區設置方法，該方法包括如下步驟(如圖1所示)：

(1)在核心港區深水航路上設置若干節點，從VTS指控中心獲取周期性統計后的船舶流量的AIS數據分布；

(2)根據統計的船舶流量的AIS數據分布得到每個節點及其到各碼頭的日均流量分布；

(3)設定警戒區的位置；

(4)初始化警戒區的數量以及警戒區設置的間距長；

(5)標定統計流量中各類船型尺度中船舶噸級與船舶總長度之間的關系；