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申请/专利权人：大连理工大学

摘要：本发明涉及通航航道疏浚工程规划领域，涉及一种航道疏浚工程交通流仿真建模方法。本发明创新地设计了一种航道疏浚工程交通流仿真建模方法，对疏浚船舶疏浚过程进行可视化模拟。本发明利用3D建模技术，推求疏浚船舶在不同土质、不同航道长度等外界环境因素下的施工产量和疏浚效率，将疏浚船舶的施工产量和疏浚效率作为输入参数，使得模型对各类工作环境具有良好的仿真能力与准确性。本发明将航道疏浚施工组织作为输入参数，可通过循环迭代寻找最低工程成本下的施工组织，相较于传统经验公式能够寻找到更优的施工组织方案和更低的成本。

主权项：1.一种航道疏浚工程交通流仿真建模方法，其特征在于，步骤如下：步骤S1：设计可调节变量，包括港口水域环境、疏浚船舶属性、运营船舶属性；步骤S2：设计模拟航道疏浚工程船舶交通过程的模型，具体如下：步骤S2.1：基于输入参数利用三维建模软件构建出相应疏浚船舶船体模型及其内部泵体的工作模型，应用3D建模可视化软件构建河床土质的三维建模，模拟疏浚船在该疏浚环境下的航道疏浚过程，推求疏浚船舶在不同土质、不同航道长度外界环境因素下的施工产量和疏浚效率；步骤S2.2：基于输入参数以及推求的疏浚船舶施工产量和施工效率制定疏浚施工组织：将待疏浚航道划分为多个施工段，为每艘疏浚船舶分配施工任务，确定疏浚船舶在各施工段施工的起始时间和终止时间，并确定每艘疏浚船舶的进场和离场时间；步骤S2.3：应用AnyLogic软件实现主智能体、疏浚船舶智能体、运营船舶智能体和船舶交通管理智能体，通过各智能体间的相互作用，实现对航道疏浚工程微观交通的仿真模拟；主智能体通过输入参数初始化港口通航环境及疏浚施工平面，初始化船舶进出港航线、施工航行路线、以及疏浚船舶与疏浚船舶避让规则基础数据，创建并联系疏浚船舶、运营船舶和交通管理智能体，控制其他智能体的交互和湮灭；疏浚船舶智能体利用AnyLogic智能体状态图定义疏浚船舶进场后等待上线、下耙装舱、避让运营船舶、舱满起耙、抛泥、空载返航和重新上线的行为变化，采用元胞自动机实现疏浚船舶作业微观模拟；运营船舶智能体利用AnyLogic智能体状态图定义了运营船舶到达港口、等待分配泊位、航行进港、靠泊装卸作业、离泊解缆、航行出港及离开港口的行为变化；船舶交通管理智能体通过与数据访问层的数据交互实时检查港口水域的水位和交通状态，管理船舶进出港航道、挖泥船避让及恢复作业、挖泥船往返抛泥区等时间窗口，通过和其他智能体的信息交互实现疏浚船施工状态和运营船舶作业状态的转换；仿真结束后将仿真结果储存在数据访问层中；步骤S2.4：对仿真结果进行处理分析，计算单位时间下疏浚船在航道上的施工信息以及随着时间变化疏浚任务的完成情况，得到应用层所定义指标的数值，计算并输出该航道疏浚施工组织下的总工程成本和碳排放；步骤S2.5：表现层实时显示仿真动画并输出结果分析图表，研究航道疏浚施工组织对疏浚工程施工产生的费用、碳排放以及港口服务水平造成的正负面影响；步骤S3：基于模拟仿真实验结果计算当前疏浚施工组织下的总成本和碳排放，并按照总成本和碳排放最小化的原则通过循环迭代的方式寻找当前工程环境下的最优疏浚施工组织。

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