基于元胞自动机的集装箱码头前沿水平运输模型研究

为了开发能更细致的模拟集卡行驶方式及特点的新模型,应用元胞自动机理论,建立以单个集装箱卡车车位为元胞个体的集装箱码头前沿交通流二维仿真模型。通过对该模型的仿真试验,证实该模型能输出更接近于现实的仿真数据结果。     

基于元胞自动机的舰船电力系统脆性建模

为了分析复杂舰船电力系统的脆性,提高系统的可靠性,以及评价系统的脆性程度,基于熵理论,给出了包括系统自身熵变、脆性联系熵、负熵的舰船电力系统脆性熵的定义,以及舰船电力系统的脆性概率熵、脆性综合概率熵、脆性风险熵和脆性综合风险熵的定义。采用一维扩展元胞自动机(CA),对舰船电力系统脆性熵变和脆性评价分别制定了元胞自动机的演化规则,对舰船电力系统进行脆性建模,以元胞自动机构行序列形式给出了脆性建模的结果,模拟了复杂舰船电力系统在受到内外干扰后脆性演变过程。采用元胞自动机建模可避免求解复杂的微分方程组,使求解简单直观。     

基于元胞自动机的舰艇生命力评估

从元胞自动机的理论入手,阐明多次打击评估的基本依据,并通过仿真模拟计算完成生命力的评估并对评估进行分析和提出改进方法。     

三维元胞自动机及其在计算机上的实现

元胞自动机是一种时空、状态离散的数学模型,适于计算机模拟实施。特别适合于处理那些难以用数学定量描述的复杂动态体系问题,如材料微观组织的演变。本文阐述了元胞自动机法的产生和发展。并以Visual C 为编译平台,运用OpenGL图形函数库建立了一种三维元胞自动机模型。该模型具备了经典元胞自动机的基本特征,因此可以根据需要进行扩展。文中运用该模型进行了简化的枝晶生长模拟,并与二维的模拟结果进行比较,验证了该模拟的正确性。     

船舶编队过闸航行三维实时仿真

多船编队自动协同过闸是一种能深入挖掘船闸通航潜能、保障航行安全的航运新模式。为评估和验证船舶编队过闸航行控制效果,研发了一种船舶编队过闸航行三维实时仿真系统。首先,设计了船舶编队过闸航行三维仿真系统分布式架构,结合船闸水域卫星图并利用映射技术构建了船闸水域场景地形,制作了基于Unity的船闸水域三维仿真静态和动态场景。其次,采用动态和静态模型相结合方式构建了船闸运行系统,并根据船舶自身尺度和船闸宽度等条件实时计算船舶编队状态,实现了船舶纵向、横向编队全过程三维实时动态仿真。最后,以船舶自适应巡航编队航行和多船双向编队过闸航行为验证实例,对船舶编队过闸航行三维实时仿真系统分别进行了验证,结果表明本系统能实时动态模拟船舶编队过闸全过程,并准确计算船舶编队过闸航行状态,可为未来实现船闸水域船舶编队航行提供重要的基础平台支撑。     

元胞自动机在作战舰艇生命力评估中的应用

作战舰艇生命力是衡量舰艇作战能力的重要因素,其评估是对复杂系统的研究过程.元胞自动机是一种"自下而上"的动态模拟建摸框架,具有自组织性和模拟复杂系统时空演化过程的能力.从元胞自动机的概念、构成和原理入手,分析和总结了元胞自动机的基本特征,将元胞自动机应用到对作战舰艇的生命力进行评估,很好地解决了作战舰艇生命力的评估问题.     

三峡船闸允许过闸船舶最大吃水的确定

针对三峡船闸过闸需求增加和船舶大型化发展对允许过闸船舶的最大吃水需求的问题,在相关管理规范基础上结合模型研究,分析三峡船闸门槛水深、船舶航行下沉量及安全富余水深要求,以三峡船闸门槛水深5.125 m、5.5 m和6 m为参考,分别确定该水深期间允许过闸船舶的最大吃水,为对外发布吃水控制标准提供依据,对过闸船舶配载发挥指导和参考作用。     

建立过闸船舶管理长效机制的思考

从2008年8月1日起，在北京奥运会和残奥会为期近2个月的时间里，为切实加强奥运安保工作，做好过闸船舶安全监督管理，确保三峡、葛州坝等重点部位的安全，对所有拟通过三峡船闸、葛洲坝船闸的船舶在办理离港船舶签证手续前，进行了开航前检查。直昌、三峡海事局采取特别措施，对所有过闸船舶实施了过闸前安全检查。在奥运会刚刚落下帷幕之际，作为过闸前现场检查专班成员，     

提高三峡船闸过闸效率的通航组织模式

通过研究分析影响过闸效率的变量与不变量,总结出待闸船舶进入闸室的移泊时间作为变量的内在规律性,即进闸移泊时间的差异性是由闸室外待闸级数的多少决定的。论证了将现行五级船闸运行两级停泊待闸改变为五级运行五级待闸通航组织模式的必要性,以及在三峡枢纽原设计通航设施基础上增建必要工程措施的可行性。为三峡通航管理机构适时开展待闸与过闸无缝衔接的通航组织工作、大幅提高三峡枢纽过闸运量(在2017年水平年基础上约提高1200万t)、服务长江经济带发展提供参考性依据。     

基于元胞自动机的船舶交通仿真模型及应用

为掌握琼州海峡中船舶的运动态势,提出一种基于元胞自动机的可模拟狭水道和繁忙水道船舶交通的仿真模型。基于元胞自动机模型,将琼州海峡通航分道网格化;结合船舶领域,制定船舶跟随规则和船舶穿越规则;采用离散事件模型产生不同类型、不同航速的船舶,模拟海员在各种航行环境下的反应并比较船舶实际通过海峡的航行时间和模拟通过海峡的时间。由于仿真模型没有完全考虑影响航行时间的细微因素,因此所有仿真模型中船舶的航行时间与船舶实际航行时间有一定差值,但都在可接受范围内。     

界牌枢纽船闸引航道优化设计

针对界牌枢纽改建船闸工程上、下游引航道口门区横流超标的问题,通过调整引航道分水墙长度与挂板高程,通过水流条件试验,得到合理可行的引航道平面优化布置方案;针对下游引航道地质条件突变、原设计采用的混合式结构不再适用的问题,通过进行重力式结构与重力墩+挂板结构的经济技术比选,确定更改方案。结果表明,重力式结构的抗船舶撞击能力强且施工简单,增加投资略高,可作为推荐方案。     

葛洲坝船闸船舶同步出闸运行组织

针对日益增长的船舶过坝需求与船闸通过能力不足的问题,对葛洲坝船闸船舶出闸方式进行优化研究,提出"全同步出闸"和"半同步出闸"的船舶出闸方式。分析葛洲坝船闸船舶出闸现状、通航建筑设施布局和航道条件,得出船舶在葛洲坝船闸开展"同步出闸"的基本运行组织方案。建立"全同步出闸""半同步出闸"和"逐一出闸"3种船舶出闸方式的数学模型,计算得出结论:选取合适的方案开展同步出闸可以缩短葛洲坝船闸船舶的出闸时间。结论为后期葛洲坝船闸开展同步出闸实船试航提供理论支持。     

不对称闸墙双铰底板式闸室结构仿真分析

以四川省青居船闸工程为背景,分别采用平面简化法和有限元法对闸室结构进行内力计算,并同原型观测数据进行对比分析,结果显示：简化法较难满足不对称闸墙双铰底板式船闸结构计算的需要,而基于非线性有限元法的计算成果与结构的真实受力状态吻合较好,能反映船闸结构内部最不利的位置、受力状态及其变化规律。     

枢纽双线船闸船舶航行会遇方式研究

文章以株洲航电枢纽和长沙综合枢纽为例,分析了双线船闸共用引航道和非共用引航道的布置特点以及航行区段的划分问题。采用三维水流数值模拟和船舶操纵数学模型研究手段分析了株洲航电枢纽和长沙综合枢纽坝区河段的航行条件及船舶进出闸会遇方式。在此基础上提出了双线船闸船舶安全高效的航行会遇方式及航行管理措施。     

信江界牌枢纽船闸改建方案

界牌船闸位于信江航道上,为满足信江通航条件变化,船闸改建或扩建是必须的。针对闸位平面布置方案的选定问题,分析比较不同方案,包括征地、施工断航影响、对已有建筑物的影响、施工难度、投资、水流条件等方面。经过分析比较,最终确定改建船闸方案,改建船闸中心线较原船闸轴线向河侧偏移22. 7 m。针对引航道口门区水流条件进行数值模拟及物理模型试验研究,对不利的水流条件进行调整,并根据水流试验条件提出挂板的布置要求。此研究方法对改建船闸工程闸位方案选择确定具有借鉴意义。     

引江济淮工程派河口船闸通航水流条件及改善措施

派河口船闸是引江济淮派河口枢纽重要组成部分,位于派河入巢湖口门段,建设条件复杂.综合已有工程、河道边界和相关规划,提出了复线船闸平面布置初拟方案.采用定床河工模型试验的技术手段对船闸下游引航道与口门区通航水流条件开展了详尽研究,探明了节制闸泄洪时下游通航水域纵向和横向表面流速、流态特征,分析了通航水流条件不满足规范要求...     

The brittleness model of complex system based on cellular automata

Now the research on the complex system is a hot spot. Brittleness is one of the basic characteristics of a complex system. In a complex system, after one of subsystems is struck to be collapsed, the whole system will collapse. Meanwhile, cellular automata is a discrete dynamic system. When the rule is given, the cellular automata could be defined. Then it can imitate the complex action. Cellular automata is used to simulate the brittleness action in this study. Entropy was used to analyze the action and get the rule. Then,three normal brittleness models were given. The result shows that the brittleness of complex system is existent and in addition some important behavior mode of complex system brittleness has been achieved.     

松花江大顶子山航电枢纽船闸平面布置研究

根据模型试验成果,从泄流能力和船闸上、下游口门区及连接段通航水流条件等方面,对枢纽不同布置方案进行分析和比较,提出了满足枢纽泄流能力和船舶(队)安全航行的枢纽布置方案。     

长洲枢纽三线四线船闸上游航线选择研究

为配合长洲枢纽三线四线船闸工程设计,判断中江布置方案可行性和合理性,采用定床物理模型试验和遥控自航船模试验相结合的研究手段,对长洲枢纽三线四线船闸中江布置方案的上游航线的航路进行研究。通过对工程河段水流特性、汊道分流比变化的分析,找出上游航线布置存在的主要问题,结合模型试验研究3条设计航线的通航水流条件和船模航行条件,对比分析3条航路的优劣,在此基础上,提出优选航路以及上游铁路桥和公路桥通航孔增设位置方案。     

某扩容改造船闸工程闸位平面布置

狭窄空间内船闸扩容改造受诸多因素的影响,其闸位平面布置方案的合理性尤为重要。以某扩容改造船闸工程为例,综合考虑选址、共用引航道宽度、施工过程对二线船闸主体结构及隔流堤安全的影响、施工围堰布置及防洪要求,进行方案比选研究。最终确定闸位布置方案为:两船闸中心线间距为80 m,改扩建一线船闸下闸首上游面与二线船闸下闸首上游面顺水流方向距离为4.4 m。同时,对后期工程设计提出建议。