内河运输船舶的吨位与面积关系研究-2009.3.5.docVIP

内河运输船舶的吨位与面积关系研究-2009.3.5 第33卷??第4期2009年8月 武汉理工大学学报(交通科学与工程版) JournalofWuhanUniversityofTechnology (TransportationScienceamp;Engineering) Vol.33??No.4Aug.2009 内河运输船舶的吨位与面积关系研究 廖??鹏??张??玮 1) 2) * (东南大学交通学院1)??南京??210096)??(河海大学交通学院2)??南京??210098) 摘要:探讨内河运输船舶的吨位与面积之间的关系,将有助于合理有效地计算船闸的一次过闸平均吨位.采用最小二乘回归分析的方法,分析标准船型、实际(抽样)船舶和船舶流量的吨位与面积关系,结果表明内河运输船舶的吨位与面积之间具有显著的相关性,可采用线性、二次多项式、幂函数等函数进行回归分析;而统计意义上单位时间内船舶流量的吨位与面积之间具有良好的线性关系.应用时,实际船舶的吨位与面积关系可采用相应的标准船型来代替.关键词:内河;船闸;船舶;吨位;面积中图法分类号:U641.7 DOI:10.3963/j.issn.1006??2823.2009.04.008 ????船闸作为内河航运系统的控制节点,其通过能力是水运工程规划设计、运营管理的重要技术经济指标.尽管规范[1]对船闸通过能力的计算作了明确的规定,但仍存在诸多不足,特别是关键的一次过闸平均吨位,采用设计船型及其组合的计算方法,难以准确动态地反映船舶大型化和标准化趋势的影响 [2??3] 1??标准船型的吨位和面积回归分析 近年来我国政府颁布了一系列的代表船型或标准船型(统称标准船型),主要有??内河通航标准 、??京杭运河船型标准化示范工程行动方案 、??川江及三峡库区运输船舶标准船型主尺度系列 等标准和公告中的标准船型.为回归分析各类标准船型的吨位与面积关系,不妨将它们的吨位(载货量)g和面积(总长和总宽之积)S看作为一组(gi,Si)数据散点,将其点绘于横坐标为吨位g、纵坐标为面积S的平面坐标内.根据初步分析,拟采用线性回归 S(g)=a1+b1g 和二次多项式回归 S(g)=a2+b2g+c2g2 (1)(2) .文献[3]引入闸室有效面积利 用率??和过闸船舶吨位与面积的函数关系S(g),提出了更合理有效的一次过闸平均吨位计算方法.不过,在目前的内河水运交通中,还没有涉及到内河运输船舶的吨位与面积关系的探讨. 探讨内河运输船舶吨位与面积的关系,一方面可从船舶设计的角度进行理论分析 [6] [4??5] ,另一方 面也可通过大量的实际船型资料进行回归分析.从船闸通过能力研究的角度来说,根据已有船型回归分析得到的关系将更具实际意义.因此,本文将采用最小二乘回归分析的方法,根据大量的船型回归分析其吨位与面积之间的关系.此外,从船舶所占闸室水域的面积来看,更关心的是船舶的总长和总宽在水平面上的投影之积,而不是船舶在水平面上的投影面积,故本文中的船舶面积特指船舶总长和总宽之积,代表船舶所占水域的最大范围. ????????收稿日期:2009??03??05 ????????廖??鹏:男,30岁,博士,讲师,主要研究领域为港口航道工程???? ?? * 分析船舶的吨位与面积关系.此外,考虑到船舶的容积吨位与体积之间的关系(2.83m3代表1t),从量纲上看,体积与吨位是线性关系,那么面积与吨位之间有个2/3次方的关系,不妨假定采用 S(g)=a3+b3g2/3(3)形式的幂函数进行回归分析.式(1)~(3)中:a1,a2,a3,b1,b2,b3,c2均为回归系数. 我国内河运输标准船型一般按水系和航道条 国家西部交通建设科技项目资助(批准号:200532822225) !640! 武汉理工大学学报(交通科学与工程版)2009年??第33卷 件分别进行考虑,对应的标准船型吨位与面积关系也需要分别讨论.图1~3分别绘出了内河通航标准中天然和渠化航道的标准船型(简称内河通航标准船型)、川江及三峡库区运输船舶标准船型(简称三峡标准船型)和京杭运河船型标准化示范工程所示标准船型(简称京杭运河标准船型)的吨位与面积关系的回归曲线,表1列出了3类标准船型的吨位与面积回归分析的回归系数和相关系数 r. 图2?? 三峡标准船型的吨位与面积关系回归曲线 图1?? 内河