一種水域航運(yùn)容量的計(jì)算方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種水域航運(yùn)容量的計(jì)算方法。它包括：研究水域的數(shù)據(jù)采集，包括：航線數(shù)量n、通航尺寸類指標(biāo)、運(yùn)量類指標(biāo)、船舶類指標(biāo)、水環(huán)境管理類指標(biāo)；根據(jù)通航尺寸類指標(biāo)、運(yùn)量類指標(biāo)、船舶類指標(biāo)、水環(huán)境管理類指標(biāo)，分別計(jì)算基于水運(yùn)需求的水域航運(yùn)容量、基于航行安全的水域航運(yùn)容量、基于心理感知的水域航運(yùn)容量、基于環(huán)境要求的水域航運(yùn)容量；取所計(jì)算的水域航運(yùn)容量的最小值為航線航運(yùn)容量；針對(duì)研究水域的航線數(shù)量n的每條航線，取所有航線航運(yùn)容量的總和為水域總航運(yùn)容量。本發(fā)明專利技術(shù)同時(shí)考慮了水運(yùn)需求、航行安全、心理感知和水環(huán)境要求，同時(shí)適用于客運(yùn)、貨運(yùn)或客貨運(yùn)兼有的水域，適用范圍更廣。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于河湖航運(yùn)，具體涉及一種水域航運(yùn)容量的計(jì)算方法。

技術(shù)介紹

1、航運(yùn)是綜合立體交通運(yùn)輸體系中不可或缺的一環(huán)，具有成本低、能耗小、污染輕、運(yùn)能大、效益高等十分明顯的綠色特征。隨著航運(yùn)的高速發(fā)展，區(qū)域船舶交通容量發(fā)展到一定數(shù)量后，水上交通事故風(fēng)險(xiǎn)會(huì)增加，威脅水域航運(yùn)的安全性。因此，計(jì)算水域航運(yùn)容量對(duì)航運(yùn)的健康發(fā)展具有重要意義。目前關(guān)于水域航運(yùn)容量的計(jì)算主要基于通航安全的要求，通常采用船舶領(lǐng)域模型，但是缺少對(duì)研究水域運(yùn)量的需求、水環(huán)境的考慮，對(duì)于具有旅游功能的水域(即有客運(yùn)船舶運(yùn)營(yíng)的水域)，還缺少考慮旅游體驗(yàn)(即游客心理感知)對(duì)航運(yùn)容量的約束，因此需要專利技術(shù)一種新的水域航運(yùn)容量的計(jì)算方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本專利技術(shù)的目的就是為了解決上述
技術(shù)介紹
存在的不足，提供一種同時(shí)考慮水運(yùn)需求、航行安全、心理感知和環(huán)境要求的水域航運(yùn)容量的計(jì)算方法。

2、本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是：一種水域航運(yùn)容量的計(jì)算方法，包括如下步驟：

3、步驟1：研究水域的數(shù)據(jù)采集，包括：航線數(shù)量n、通航尺寸類指標(biāo)、運(yùn)量類指標(biāo)、船舶類指標(biāo)、水環(huán)境管理類指標(biāo)；

4、步驟2：根據(jù)運(yùn)量類指標(biāo)和船舶類指標(biāo)，計(jì)算基于水運(yùn)需求的水域航運(yùn)容量；

5、步驟3：根據(jù)通航尺寸類指標(biāo)和船舶類指標(biāo)，計(jì)算基于航行安全的水域航運(yùn)容量；

6、步驟4：根據(jù)水域客運(yùn)船舶合理面積和通航尺寸類指標(biāo)，計(jì)算基于心理感知的水域航運(yùn)容量；

7、步驟5：根據(jù)水環(huán)境管理類指標(biāo)，計(jì)算基于環(huán)境要求的水域航運(yùn)容量；

8、步驟6：取步驟2至步驟5所計(jì)算的水域航運(yùn)容量的最小值為航線航運(yùn)容量；

9、步驟7：針對(duì)研究水域的航線數(shù)量n的每條航線，進(jìn)行步驟2至步驟6計(jì)算，取所有航線航運(yùn)容量的總和為水域總航運(yùn)容量。

10、步驟1中：

11、通航尺寸類指標(biāo)包括：每條航線的水域面積a、航道寬度w、航道里程l；

12、運(yùn)量類指標(biāo)包括：每條航線的航線正向年運(yùn)量、近3年每月運(yùn)量：

13、

14、船舶類指標(biāo)包括：每條航線的運(yùn)營(yíng)船型a1、a2…an(載重噸(客位數(shù))、運(yùn)營(yíng)船舶船型組合的每種船型占比pa1、pa2…pan、運(yùn)營(yíng)船舶平均載貨率(平均載客率)、運(yùn)營(yíng)船舶平均年往返航次數(shù)m、代表船型船舶平均速度v、代表船型船長(zhǎng)r、代表船型船寬s、現(xiàn)狀運(yùn)營(yíng)船舶數(shù)量；

15、水環(huán)境管理類指標(biāo)包括：主要污染物控制值、主要污染物其他污染源排放量和代表船型主要污染物排放標(biāo)準(zhǔn)；

16、主要污染物控制值：石油類為wm1、cod為wm2、bod5為wm3和nh3-n為wm4；

17、主要污染物其他污染源排放量：石油類為wo1、cod為wo2、bod5為wo3和nh3-n為wo4；

18、代表船型主要污染物排放標(biāo)準(zhǔn)：石油類為we1、cod為we2、bod5為we3和nh3-n為we4。

19、步驟2中基于水運(yùn)需求的水域航運(yùn)容量計(jì)算步驟如下：

20、基于水運(yùn)需求的水域航運(yùn)容量＝航線正向年運(yùn)量÷單船正向年運(yùn)量×?xí)r間不平衡系數(shù)；

21、式中：?jiǎn)未蚰赀\(yùn)量＝運(yùn)營(yíng)船舶平均年往返航次數(shù)m×運(yùn)營(yíng)船舶平均載貨率(運(yùn)營(yíng)船舶平均載客率)×運(yùn)營(yíng)船舶載貨量(運(yùn)營(yíng)船舶載客位)；

22、

23、

24、步驟3中基于航行安全的水域航運(yùn)容量計(jì)算步驟如下：

25、1)計(jì)算基本水域航運(yùn)容量：

26、cb＝w×ρmax×v；

27、ρmax＝1/(r×s)；

28、式中：cb-基本水域航運(yùn)容量；w-航道寬度；ρmax-單位水道寬度理論上船舶密度最大值；v-代表船型船舶平均速度；r-船舶領(lǐng)域長(zhǎng)軸；s-船舶領(lǐng)域短軸；

29、2)計(jì)算可能水域航運(yùn)容量：

30、cp＝η×cb；

31、式中：cp-可能水域航運(yùn)容量；η-影響系數(shù)，根據(jù)影響因素分析及問(wèn)卷調(diào)查確定；

32、3)基于航行安全的水域航運(yùn)容量qp：

33、qp＝cp×t；

34、t＝l/v；

35、式中：t-船舶有效運(yùn)營(yíng)時(shí)間；l-航道里程；v-代表船型船舶平均速度。

36、步驟3中，船舶領(lǐng)域長(zhǎng)軸r和代表船型船長(zhǎng)r的比值在2.5-3.5，船長(zhǎng)越大，比值相對(duì)越小；船舶領(lǐng)域短軸s和代表船型船長(zhǎng)r的比值在1.5-1.9，船長(zhǎng)越大，比值相對(duì)越大；船舶領(lǐng)域長(zhǎng)軸r和代表船型船寬s的比值在16-21，船寬越大，比值相對(duì)越小；船舶領(lǐng)域短軸s和代表船型船寬s的比值在9-12，船寬越大，比值相對(duì)越大。

37、步驟4中基于心理感知的水域航運(yùn)容量qs計(jì)算步驟如下：

38、qs＝a/p；

39、式中：a-水域面積；p-水域客運(yùn)船舶合理面積，根據(jù)水域?qū)嶋H運(yùn)營(yíng)情況調(diào)查獲取。

40、步驟5中基于環(huán)境要求的水域航運(yùn)容量qe計(jì)算步驟如下：

41、針對(duì)當(dāng)前水體水質(zhì)達(dá)標(biāo)的計(jì)算水域：

42、qe1＝wa1/we1；

43、wa1＝wm1-wo1；

44、qe2＝wa2/we2；

45、wa2＝wm2-wo2；

46、qe3＝wa3/we3；

47、wa3＝wm3-wo3；

48、qe4＝wa4/we4；

49、wa4＝wm4-wo4；

50、qe＝min(qe1qe2，qe3，qe4)；

51、式中：qe1-基于石油類污染物控制的水域航運(yùn)量容量；qe2-基于cod污染物控制的水域航運(yùn)量容量；qe3-基于bod5污染物控制的水域航運(yùn)量容量；qe4-基于nh3-n污染物控制的水域航運(yùn)量容量；wa1～wa4-石油類、cod、bod5、nh3-n的船舶可排放總量；wm1～wm4-計(jì)算水域?qū)κ皖悺od、bod5、nh3-n污染物的控制值；wo1～wo4-計(jì)算水域其他污染源中石油類、cod、bod5、nh3-n污染物的排放量；we1～we4-代表船型石油類、cod、bod5、nh3-n污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)；

52、針對(duì)當(dāng)前水體水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的計(jì)算水域：

53、船舶污染控制以不增加污染物排放為準(zhǔn)，即基于環(huán)境要求的水域航運(yùn)容量取現(xiàn)狀運(yùn)營(yíng)船舶數(shù)量。

54、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)中的水域航運(yùn)容量是一種同時(shí)考慮需求層面和供給層面的航運(yùn)容量，計(jì)算結(jié)果更具現(xiàn)實(shí)性；本專利技術(shù)同時(shí)考慮了水運(yùn)需求、航行安全、心理感知和水環(huán)境要求，同時(shí)適用于客運(yùn)、貨運(yùn)或客貨運(yùn)兼有的水域，適用范圍更廣；本專利技術(shù)考慮了水環(huán)境對(duì)水域航運(yùn)容量的約束，可避免航運(yùn)加劇水域污染，更綠色、環(huán)保。本專利技術(shù)計(jì)算結(jié)果直接實(shí)用，可為水域管理機(jī)構(gòu)提供備船參考。

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【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

1.一種水域航運(yùn)容量的計(jì)算方法，其特征在于：包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水域航運(yùn)容量的計(jì)算方法，其特征在于：步驟1中：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水域航運(yùn)容量的計(jì)算方法，其特征在于：步驟2中基于水運(yùn)需求的水域航運(yùn)容量計(jì)算步驟如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水域航運(yùn)容量的計(jì)算方法，其特征在于：步驟3中基于航行安全的水域航運(yùn)容量計(jì)算步驟如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種水域航運(yùn)容量的計(jì)算方法，其特征在于：步驟3中，船舶領(lǐng)域長(zhǎng)軸r和代表船型船長(zhǎng)R的比值在2.5-3.5；船舶領(lǐng)域短軸s和代表船型船長(zhǎng)R的比值在1.5-1.9；船舶領(lǐng)域長(zhǎng)軸r和代表船型船寬S的比值在16-21；船舶領(lǐng)域短軸s和代表船型船寬S的比值在9-12。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水域航運(yùn)容量的計(jì)算方法，其特征在于：步驟4中基于心理感知的水域航運(yùn)容量Qs計(jì)算步驟如下：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水域航運(yùn)容量的計(jì)算方法，其特征在于：步驟5中基于環(huán)境要求的水域航運(yùn)容量Qe計(jì)算步驟如下：

【技術(shù)特征摘要】

1.一種水域航運(yùn)容量的計(jì)算方法，其特征在于：包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水域航運(yùn)容量的計(jì)算方法，其特征在于：步驟1中：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水域航運(yùn)容量的計(jì)算方法，其特征在于：步驟2中基于水運(yùn)需求的水域航運(yùn)容量計(jì)算步驟如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水域航運(yùn)容量的計(jì)算方法，其特征在于：步驟3中基于航行安全的水域航運(yùn)容量計(jì)算步驟如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種水域航運(yùn)容量的計(jì)算方法，其特征在于：...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：程穩(wěn)，錢紅露，黃宇云，王露，張偉，鄧先喬，陳驍暄，郭云山，尹維清，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：