基于元胞自動機(jī)的船舶緊急疏散順序研究.pdf

1、近年來，國家大力推動海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略，海上運輸需求不斷攀升，港口通航環(huán)境也愈加繁忙。與此同時，全球自然環(huán)境日益惡劣，地震、海嘯、臺風(fēng)等極端自然災(zāi)害頻發(fā)，對港口正常運轉(zhuǎn)造成巨大影響;地區(qū)沖突、恐怖襲擊、港口危險品泄露等突發(fā)事件增多，也使得港口安全保障工作面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。目前，各港口為應(yīng)對上述事件編制港口應(yīng)急預(yù)案，但多數(shù)預(yù)案停留于指導(dǎo)性階段，缺乏技術(shù)支持和具體應(yīng)對方案，這一尷尬現(xiàn)實導(dǎo)致港口管理者在緊急時刻仍需依靠自身經(jīng)驗來判斷形勢、做出決策。

2、基于此，本文以港口船舶為研究對象，在分析港口船舶流在非常規(guī)條件下的交通特性、不同疏散順序方案的選擇對疏散總時間的影響等問題的基礎(chǔ)上，將水上交通的特點與道路交通領(lǐng)域的先進(jìn)理論結(jié)合起來，利用元胞自動機(jī)方法建立船舶緊急疏散演化CA模型，研究船舶緊急疏散交通流的特征，為船舶疏散交通組織提供理論依據(jù)，也為海事管理部門制定港口應(yīng)急預(yù)案提供決策依據(jù)。主要研究內(nèi)容包括:
　　1)可行性分析。根據(jù)研究背景和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，對采用元胞自動機(jī)方法進(jìn)行船

3、舶緊急疏散順序研究的可行性進(jìn)行詳細(xì)分析。
　　2)船舶緊急疏散交通組織過程分析。根據(jù)收集的船舶和港口資料，對船舶緊急疏散交通組織過程進(jìn)行具體分析，研究港口船舶緊急疏散工作環(huán)節(jié)的特征，梳理出對船舶疏散效率和安全影響較大的相關(guān)因素，為后期建模提供思路。
　　3)元胞模型參數(shù)的確定。根據(jù)船舶緊急疏散交通組織流程分析，結(jié)合海上交通系統(tǒng)的特點，借鑒道路交通領(lǐng)域相關(guān)研究成果，構(gòu)建符合船舶行為特征并且能夠反映船舶緊急疏散實際交通情況的元胞

4、模型參數(shù)，如元胞尺寸、領(lǐng)域、更新規(guī)則等。
　　4)基于元胞自動機(jī)的船舶緊急疏散演化模型構(gòu)建。在元胞自動機(jī)理論方法框架下，提出一種基于Wolfram-184模型的船舶緊急疏散CA演化模型，探究疏散交通流特性，以此研究疏散順序的改變對整體疏散流程的影響。最后以廈門港為例，驗證模型的合理性。
　　基于元胞自動機(jī)的船舶緊急疏散順序研究是利用計算機(jī)仿真技術(shù)對船舶疏散過程進(jìn)行模擬，根據(jù)演化過程中的交通流特性，反饋回模型，迭代計算得到船舶