沿海港区复式航道等级组合优化研究.pdfVIP

第32卷第2期 水道港 口 V01．32No．2 J0umaIOf andHa巾0r 2011年4月 Waterway Apr．2011 沿海港区复式航道等级组合优化研究 宋向群，胡学文，唐国磊，王文渊 (大连理工大学，大连116024) 摘要：针对沿海港区，采用通过建设复式航道的方式来提升航道通过能力。在分析扩建副航道的前提条 件和影响复式航道等级组合优化的因素后。建立了优化目标。在此基础上给出了细化子目标以及具体的 优化操作步骤，提出了沿海港区复式航道等级组合优化方法。并以沿海某集装箱港区为例验证了该优化 方法的可行性。研究成果可为沿海复式航道的规划提供理论依据。 关键词：复式航道；等级组合；优化 中图分类号：U612．32 文献标识码： A 文章编号：l005—8443(2011)02-0149一04 全球经济的一体化发展带动了航运业的快速增长，从而促进了船舶数量的增加。随着到港船舶的增多， 沿海大型港口的单线航道已经很难满足船舶及时进出港的需求，航道通过能力的不足影响了港口通过能力。 如果直接将单线航道扩建为双线航道，虽然能迅速提升航道的通过能力，但扩建投资巨大，同时也可能造成 通过能力的浪费，而复式航道是介于单线与双线航道之间的一种过渡航道，在尽可能提升航道通过能力的同 时，减少了工程投资。 目前国外对复式航道的研究不多，国内对复式航道的研究也仅局限于天津港，且主要是复式航道的淤积 计算【-1和通航方案[¨1方面的研究，赵智帮【4】在天津港复式航道的探讨中涉及了复式航道的通过能力，但是 对于如何确定扩建的副航道等级尚无研究。 由于港口船舶航行作业系统随机因素多，常规的数学方法很难解决主、副航道的等级组合优化问题。本 研究利用系统仿真方法【铀]，以沿海某集装箱港区为例，给出了如何分析和确定该港区主、副航道等级组合 优化方案的具体步骤，从而为副航道的等级规划提供了理论支持。 1 复式航道 复式航道由主、副航道组成，主航道等级大于副航道 等级，按照进出港船舶吨级和吃水的不同，实行大小船舶 分流行驶，当通航船舶吨级大于副航道吨级时，船舶通过 主航道，反之进入副航道(图1)。 专业性很强的港口，进出港船舶的重载与轻载常常 是固定的，如大型煤炭出口港，常轻载进重载出；矿石、石 副航道 主航道 }————d r一… 油进口港则重载进轻载出。通过设置复式航道，使轻载船 图l复式航道剖面图 舶走副航道，重载船舶走主航道，安全且经济合理。 cha彻el Fig．1C伽p叫nd pm6k 收稿日期：2010-07加8；修回日期：20lo-10—30 基金项目：国家自然科学基金项目 作者简介：宋向群(1959一)，女，辽宁省人。教授，从事港口规划及物流方面的研究。 Bi哩mphy：soNG)(iallg-qun(1959一)，fbmaJe，pmfessor． 150 水道 港 口 第32卷第2期 2复式航道等级组合优化方法 2．1前提条件 复式航道的建设前提是，在既有的设备、合理的操作过程、先进的装卸工艺和生产组织条件下，单线航道 的通过能力成为港区通过能力发挥的瓶颈，即此时港区泊位通过能力尚有富余，没有达到码头设计通过能 力；若扩建为双线航道，航道投资过大且航道通过能力过剩，此时可采用复式航道作为单线航道向双线航道 的过渡形式。 ’ 对于主航道等级、通航条件以及港区规模等条件确定的港区，影响该港区复式航道等级组合优化方案的