半潛船裝載和航行的安全理論及其應(yīng)用研究.pdf

1、本文針對(duì)半潛船裝載和航行過程中安全管理及控制問題展開的全面、系統(tǒng)研究，屬于交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理學(xué)科的交通安全管理研究方向。本文是在總結(jié)該領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究成果的基礎(chǔ)上，提出半潛船裝載和航行的相關(guān)安全理論，并對(duì)理論加以應(yīng)用，為實(shí)踐提供指導(dǎo)。
　　在系統(tǒng)歸納和分析船舶安全理論、半潛船運(yùn)輸安全以及相關(guān)領(lǐng)域的研究成果后，發(fā)現(xiàn)存在以下問題:不同的穩(wěn)性規(guī)范中對(duì)半潛船在裝卸作業(yè)時(shí)的安全要求存在不一致的問題;現(xiàn)有的規(guī)范多用于約束半潛船的裝卸作業(yè)，對(duì)

2、航行安全方面規(guī)定較少，重視不足;缺少對(duì)影響半潛船裝卸和航行安全因素的作用機(jī)理及應(yīng)用研究。為了更好地解決這些半潛船運(yùn)輸安全管理與控制問題，本文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究。
　　1.針對(duì)半潛船裝卸作業(yè)時(shí)存在規(guī)范不統(tǒng)一的問題，分別在遮蔽和開敞裝卸作業(yè)水域條件下找出新的衡量裝卸安全的因素，基于動(dòng)平衡、靜平衡、參數(shù)橫搖等理論，推導(dǎo)適用于不同條件的半潛船初穩(wěn)性高度限值計(jì)算公式。通過實(shí)例計(jì)算與分析，驗(yàn)證了初穩(wěn)性高度限值計(jì)算公式的可靠性和實(shí)用性

3、。
　　2.針對(duì)穩(wěn)性規(guī)范中在半潛船航行安全方面規(guī)定較少的問題，對(duì)航行中的半潛船安全問題展開了研究。利用橫搖與垂蕩兩個(gè)自由度的船舶運(yùn)動(dòng)方程模擬半潛船的非線性橫搖運(yùn)動(dòng)，找出誘發(fā)半潛船參數(shù)橫搖的關(guān)鍵因素，研究各因素對(duì)半潛船航行安全的影響，得出半潛船為規(guī)避參數(shù)橫搖現(xiàn)象各因素的取值區(qū)間，豐富了半潛船航行中的穩(wěn)性安全規(guī)范。
　　3.針對(duì)缺少理論應(yīng)用研究的問題，對(duì)于裝載安全理論應(yīng)用，是通過找出影響半潛船裝卸安全的主要因素，利用推導(dǎo)出的初穩(wěn)

4、性高度限值公式計(jì)算分析初穩(wěn)性高度限值變化與重大件的質(zhì)量、重心高度、受風(fēng)面積、風(fēng)壓中心位置高度、風(fēng)速大小以及摩擦系數(shù)變化的關(guān)系;對(duì)于航行安全理論應(yīng)用，主要是將航行安全理論應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)航速的求解過程中，利用航行安全理論中初穩(wěn)性高度與安全航速間的關(guān)系，確定安全航速區(qū)間，在此基礎(chǔ)上建立了帶有時(shí)間窗約束的重大件運(yùn)輸貨物分配和航速聯(lián)合優(yōu)化模型，考慮相同航程滿載與空載燃油消耗不同，改進(jìn)了遞歸平滑算法，并設(shè)計(jì)了基于插入法和改進(jìn)遞歸平滑算法的全局搜索方法來