长江干线船撞桥事件机理与风险评估策略集成

【中文】:长江干线跨河桥梁增加和长江黄金水道建设的发展,桥区水域的船舶通航安全。,船撞桥事件的机理浅析浅析和风险评估研究显得。,船撞桥研究多在船撞概率模型和船撞力有限硕士论文网计算两个,侧重于船舶与桥墩的关系。整体,现阶段的桥梁工程船撞风险研究仍参照现行规范的被动防护设计阶段,基于风险的防船撞研究尚初期研究阶段。本选题正是在长江干线跨河桥梁工程建设和加强桥区通航安全管理的背景,对船撞桥事件机理展开研究,探索适合长江干线桥梁船撞风险评估的论证技术。以复杂性科学理论为手段,运用事故致因理论、模糊层次浅析浅析法和集成理论等,对船撞桥事件机理和风险评估策略等内容了多角度的研究和论证。全文内容如:(1)和定义了船舶航行过桥系统(HSCM, "Human- Ship- Channel-Management")的。在浅析浅析国内外相近领域船撞桥(SBC, Ship-bridge collision)研究内容,基于系统安全的船舶航行过桥系统。,确立了船舶航行过桥系统的构成要素,并阐述了长江干线船舶航行过桥系统的特点。(2)阐明了HSCM的风险辨识因素,和构建了三维耦合致因机理模型。基于系统工程理论,将管理因因素的组成,了HSCM系统中产生SBC风险因素的识别策略。在浅析浅析单因素、双因素和三因素耦合致因机理现有船舶偏航和失控漂移理论,了三维轨迹交汇致因机理,并建立了耦合致因模型。该模型揭示了HSCM的因素之间的内在耦合关系,进的SBC数据统计证实:通航桥孔跨距偏小是导致桥梁易发生SBC的风险源。(3)在桥梁通航风险评估,开展了长江干线桥梁通航风险源数据库的统计工作;桥梁通航环境复杂性特点,建立了HSCM的等级全息模型。运用等级全息建模策略对桥梁船舶通航环境复杂系统了风险识别,对HSCM复杂性浅析浅析后:气象环境等自然条件和桥梁因素数据危险源;人为因素和管理因素属于事故隐患;船舶因素和桥区航道属于脆性源。HSCM的脆性联系层次脆性关系。在运用复杂性理论对HSCM脆性定义的,明确了系统的脆性源和脆性接受者,建立了HSCM脆性结构。运用模糊层次浅析浅析法,苏通长江大桥的实例浅析浅析了基于FAHP的系统脆性风险评价,该评价策略构建了苏通长江大桥的系统脆性层次性指标。评价结果:影响苏通大桥的脆性因子是船舶交通流和自然条件。(4)船舶交通流是桥区SBC致因复杂性产生的诱因。以荆州长江大桥为例,运用数理统计策略对船舶到达规律了实证研究,船舶到达桥区泊松分布,船舶到达间隔时间二次分布。桥区航道数据建立了基于优先级的船舶避让规则,应用计算机模拟了船舶过桥的三维动态模拟。模型将桥墩静止船舶,以船舶交通流组成单硕士论文网之间无碰撞为,在船舶顺利过桥的,对不同类型船舶过桥了优化调度。在简化船舶交通流的情况,建立了基于碰撞势态的直航路船撞桥概率简化模型。该简化模型较好地解释长江干线船撞桥事故在洪水期、航道宽度窄和桥墩形状等因素条件影响事故频度的事故机理。(5)构建了基于风险设计的桥梁通航论证集成综合评价策略。在桥梁通航净宽设计阶段,了通航论证技术框架。以武汉鹦鹉洲长江大桥通航风险评估为实例,探讨了基于规范设计、漂移计算和操纵模拟在通航论证应用,验证了桥梁工程领域风险评估的技术策略。,长江干线桥梁所处河段的差异性,在桥梁通航净宽论证和风险评估时,选择合适的评估论证技术。
【词】:船撞桥复杂性科学风险评估船舶交通流策略集成
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  • 4-6
  • Abstract6-12
  • 第1章 绪论12-32
  • 1.1 研究背景与意义12-14
  • 1.1.1 研究的必要性12-14
  • 1.1.2 研究意义14
  • 1.1.3 课题支撑14
  • 1.2 国内外研究近况14-28
  • 1.2.1 船撞桥事故统计14-18
  • 1.2.2 船撞桥概率模型18-23
  • 1.2.3 船撞桥机理浅析浅析23-25
  • 1.2.4 船撞桥风险评估25-28
  • 1.3 研究内容及结构28-32
  • 1.3.1 研究28-29
  • 1.3.2 研究内容29-30
  • 1.3.3 论文的章节与结构30-32
  • 第2章 理论32-53
  • 2.1 复杂性与复杂系统理论32-37
  • 2.1.1 系统工程理论32-34
  • 2.1.2 复杂系统理论34-37
  • 2.2 事故致因理论37-42
  • 2.2.1 事故因果理论37-40
  • 2.2.2 系统安全理论40-42
  • 2.3 风险评估理论42-52
  • 2.3.1 风险评估框架42-48
  • 2.3.2 系统评价策略48-50
  • 2.3.3 集成理论50-52
  • 2.4 52-53
  • 第3章 长江干线船撞桥事故机理浅析浅析53-79
  • 3.1 研究必要性53-54
  • 3.2 船舶航行过桥系统HSCM组成要素54-61
  • 3.2.1 航道因素54-58
  • 3.2.2 船舶因素58-60
  • 3.2.3 人员因素60
  • 3.2.4 管理因素60-61
  • 3.3 船撞桥事故特点浅析浅析61-69
  • 3.3.1 数据库与数据样本61-62
  • 3.3.2 事故理由统计浅析浅析62-65
  • 3.3.3 事故时间特点浅析浅析65-67
  • 3.3.4 易发事故的桥梁特点67-69
  • 3.4 船撞桥事故发生机理69-78
  • 3.4.1 船舶偏航理论69-72
  • 3.4.2 失控漂移理论72-74
  • 3.4.3 轨迹耦合机理74-76
  • 3.4.4 事件树浅析浅析76-78
  • 3.5 78-79
  • 第4章 船舶航行过桥系统模型及复杂系统脆性源评价79-101
  • 4.1 研究的必要性79
  • 4.2 船舶航行过桥系统等级全息模型79-87
  • 4.2.1 复杂系统特性与等级全息建模79-81
  • 4.2.2 船舶航行过桥系统等级全息模型浅析浅析81-85
  • 4.2.3 桥梁通航风险源统计浅析浅析85-87
  • 4.3 船舶航行过桥系统脆性浅析浅析87-93
  • 4.3.1 复杂系统脆性87-89
  • 4.3.2 复杂系统脆性联系89-91
  • 4.3.3 船舶航行过桥系统脆性结构91-93
  • 4.4 基于FAHP的苏通大桥脆性源评价93-100
  • 4.4.1 系统脆性源评价93-95
  • 4.4.2 脆性风险指标体系95-97
  • 4.4.3 评价实例97-100
  • 4.5 100-101
  • 第5章 基于船舶交通流特性的船舶航行过桥系统风险浅析浅析101-118
  • 5.1 研究的必要性101-102
  • 5.2 桥区船舶交通流特点102-107
  • 5.2.1 船舶交通流量观测与统计102-105
  • 5.2.2 桥区船舶到达规律105-106
  • 5.2.3 检测设检验106-107
  • 5.3 基于交通流特点的船舶过桥仿真107-113
  • 5.3.1 仿真思路107-109
  • 5.3.2 基于OGRE平台的三维仿真109-111
  • 5.3.3 仿真结果111-113
  • 5.4 基于碰撞态势的简化船撞概率模型113-117
  • 5.4.1 简化思路113-115
  • 5.4.2 基于碰撞态势的船撞桥概率简化模型115-116
  • 5.4.3 实例计算116-117
  • 5.5 117-118
  • 第6章 船舶航行过桥系统风险评估策略集成118-132
  • 6.1 研究的必要性118
  • 6.2 基于规范的桥梁通航净宽计算118-122
  • 6.2.1 公式118-120
  • 6.2.2 参数浅析浅析120-121
  • 6.2.3 计算浅析浅析121-122
  • 6.3 基于数值模型的船舶漂移浅析浅析122-127
  • 6.3.1 船舶漂移概述122-124
  • 6.3.2 实船漂移测量124-125
  • 6.3.3 武汉长江大桥实例浅析浅析125-127
  • 6.4 基于操纵模拟的通航评估技术127-131
  • 6.4.1 船舶操纵模拟概述127
  • 6.4.2 船舶航行仿真127-129
  • 6.4.3 适应性评价129-131
  • 6.5 131-132
  • 第7章 与展望132-135
  • 7.1 成果和132-133
  • 7.2 创新点133
  • 7.3 研究展望133-135
  • 致谢135-136
  • 文献136-143
  • 攻读博士期间发表的论文及参加的科研项目143

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