多智能体航道通航标准仿真技术
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ｉｓｉｏｎ—ｍａｋｉｎｇ ｂａｓｉｓ ｆ ｏｒ ｔｈｅ ｐｏｒ ｔ ｌａｙｏｕｔ ａｎｄ ｗａｔｅｒｗａｙ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔｓ．
Ｋ ｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｒａｆｉ ｃ ｃａｐａｃｉｔｙ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ；ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ；Ａｎｙｌｏｇｉｃ
关 键 词 ：通 过 能 力 ；仿 真模 拟 ；通 航 影 响 ；Ａｎｙｌｏｇｉｃ
中 图分 类 号 ：Ｕ ６１
文 献 标 志 码 ：Ａ
文章 编 号 ：１００２—４９７２（２０１６）０５—０１１６—０５
Ｓｉｍ ｕｌａｔｉｏｎ ｍ ｅｔｈｏｄ ｏｆ ｃｒｉｔｅｒｉａ ｆｏｒ ｗａｔｅｒｗａｙ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍ ｕｌｔｉ－ａｇｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
航道 通 过 能 力 作 为衡 量 航 道 通航 标 准 的 一 项 晕的性 能指 标 ，反 映 了航 道 的适 航 程 度 。航 道
能力 的研 究 对 港 口规 划 、通 航 管 理 、船 舶 交 芤组织 及 调 度 等 诸 多 方 面 具 有 重 要 意 义 Ｉ”。 目
国内外 对 于航 道 通 过 能力 的研 究 主 要 集 中 的计 算 去，如西 德 公 式 、长 江 公 式 、川 江 航 道 公 式 、 轲运 河 公 式 、王 宏 达 公 式 等 。上 述计 算 方 法 均
基 于船 舶流 的通 过 能力 研 究 方 法［２－４１，但 航 道
船舶 交通 流 的到 港 规 律 和 气 象 、水 文条 件 也 具 有 一 定 随机 性 ，使 港 口生 产 运 营 也 形 成 一 个 随机 的 作业 服 务 系 统 。因 此 ，航 道 通 航 标 准 应 考 虑 通 航 环境 的各 种 随机 因 素 ，并 兼 顾 与 泊 位 、锚 地 等 港 口设 施 的匹 配 性 Ｉ，不 仅 要 考 虑航 道 通 过 能 力 ， 还要 考 虑航道 服 务水平 。
６年 ５ 月 期 总 第 ５１５期
水运 工程 Ｐｏｒｔ＆ Ｗ ａｔｅｒｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｍ ａｖ ２０１６ Ｎｏ．５ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．５ｌ５
多 智 能 体 航 道 通 航 标 准 仿 真 技 术
姚 海元 ，房 卓 ，郝 军 ，查雅平 ，孙 平 ，左天立
（交通 运 输 部 规 划研 究 院 ， 北京 １０００２８）
ｅｍ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ａ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ａｎｄ ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ｒｅｆ ｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｐｏｒｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｉｓ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ
ｌｏｇｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｔｉｒｅ ｅｎｔｒｙ ａｎｄ ｄｅｐａｒｔｕｒｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ ｖｅｓｓｅｌｓ ａｎｄ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｕｐｐｏｒｔ ａｎｄ
随 着计算 机 技 术 的快 速 发 展 ．仿 真 模 拟 手 段 越 来越 多地 应 用 于结 构 复 杂 化 、逻辑 网络 化 的 数 学 模型 。仿 真 模 型 通 过 抽 象 分 析 和数 学 描 述 ，考
收 稿 日期 ：２０１５—１２—０４ 作者简介 ：姚海元 （１９８８一 ），男，硕 士 ，助理工程师 ，从事港 口工程平面规 划及港 口运 营仿真优化研 究。
Ｙ ＡＯ Ｈａｉ—ｙｕａｎ，ＦＡＮＧ Ｚｈｕｏ，ＨＡＯ Ｊｕｎ，ＺＨＡ Ｙａ—ｐｉｎｇ，ＳＵＮ Ｐｉｎｇ，ＺＵＯ Ｔｉａｎ—ｌｉ
（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００２８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｐｏｒｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｈａｎｎｅｌ ｔｓｉｔ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｖｅｓｓｅｌ ｔｒａｆｉ ｃ ｆｌｏｗ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｐｏｒｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｉｒｄｅｄ ａｓ ａ ｒａｎｄｏｍ ｓｅｒｖｉｃｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｖａｒｉｏｕｓ ｒａｎｄｏｍ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｎａｖｉｇａｂｌｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ｉｎ ｎ ｏｆ ｃｈａｎｎｅｌ ｔｒａｎｓｉｔ ｃａｐａｃｉｔｙ，ａｎｄ ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｍａｔｃｈｉｎｇ ｗｉｔｈ ｂｅｒｔｈｓ ａｎｄ ａｎｃｈｏｒａｇｅ．Ｂｙ ａｄｏｐｔｉｎｇ ｔｈｅ ｍｕｌｔｉ—ａｇｅｎｔ ｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ Ａｎｙｌｏｇｉｃ，ａ ｓｉｍ ｕｌａｔｉｏｎ ｍ ｏｄｅｌ ｆｏｒ ｐｏｒｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ
摘 要 ：以 往 对 港 口生 产作 业状 况的 分 析 均 集 中于 基 于船 舶 流 的 航 道 通 过 能 力研 究 。将 港 口生 产 运 营视 为 随 机 的 服 务 系
考 虑 通航 环境 的各 种 随机 因素 对 航 道 通 过 能 力 的 影 响 ，并 兼顾 航 道 与 泊 位 、 锚 地 的 匹 配 性 。 研 究 运 用 多智 能 体 仿 真 技
基 于 Ａｎｙｌｏｇｉｃ仿 真 软 件 平 台 ，分 析船 舶 进 出港 全 部 流 程 的 逻 辑 结 构 ， 建 立模 拟 港 口生 产 运 营 系统 的仿 真 模 型 ，科 学 、客
反 映 港 口的 实际 生 产运 营情 况 ． 可 为港 口规 划 布 局 和航 道 项 目建 设 提 供 技 术 支 撑 和 决 策依 据 。
Ｋ ｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｒａｆｉ ｃ ｃａｐａｃｉｔｙ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ；ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ；Ａｎｙｌｏｇｉｃ
关 键 词 ：通 过 能 力 ；仿 真模 拟 ；通 航 影 响 ；Ａｎｙｌｏｇｉｃ
中 图分 类 号 ：Ｕ ６１
文 献 标 志 码 ：Ａ
文章 编 号 ：１００２—４９７２（２０１６）０５—０１１６—０５
Ｓｉｍ ｕｌａｔｉｏｎ ｍ ｅｔｈｏｄ ｏｆ ｃｒｉｔｅｒｉａ ｆｏｒ ｗａｔｅｒｗａｙ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍ ｕｌｔｉ－ａｇｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
航道 通 过 能 力 作 为衡 量 航 道 通航 标 准 的 一 项 晕的性 能指 标 ，反 映 了航 道 的适 航 程 度 。航 道
能力 的研 究 对 港 口规 划 、通 航 管 理 、船 舶 交 芤组织 及 调 度 等 诸 多 方 面 具 有 重 要 意 义 Ｉ”。 目
国内外 对 于航 道 通 过 能力 的研 究 主 要 集 中 的计 算 去，如西 德 公 式 、长 江 公 式 、川 江 航 道 公 式 、 轲运 河 公 式 、王 宏 达 公 式 等 。上 述计 算 方 法 均
基 于船 舶流 的通 过 能力 研 究 方 法［２－４１，但 航 道
船舶 交通 流 的到 港 规 律 和 气 象 、水 文条 件 也 具 有 一 定 随机 性 ，使 港 口生 产 运 营 也 形 成 一 个 随机 的 作业 服 务 系 统 。因 此 ，航 道 通 航 标 准 应 考 虑 通 航 环境 的各 种 随机 因 素 ，并 兼 顾 与 泊 位 、锚 地 等 港 口设 施 的匹 配 性 Ｉ，不 仅 要 考 虑航 道 通 过 能 力 ， 还要 考 虑航道 服 务水平 。
６年 ５ 月 期 总 第 ５１５期
水运 工程 Ｐｏｒｔ＆ Ｗ ａｔｅｒｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｍ ａｖ ２０１６ Ｎｏ．５ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．５ｌ５
多 智 能 体 航 道 通 航 标 准 仿 真 技 术
姚 海元 ，房 卓 ，郝 军 ，查雅平 ，孙 平 ，左天立
（交通 运 输 部 规 划研 究 院 ， 北京 １０００２８）
ｅｍ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ａ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ａｎｄ ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ｒｅｆ ｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｐｏｒｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｉｓ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ
ｌｏｇｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｔｉｒｅ ｅｎｔｒｙ ａｎｄ ｄｅｐａｒｔｕｒｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ ｖｅｓｓｅｌｓ ａｎｄ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｕｐｐｏｒｔ ａｎｄ
随 着计算 机 技 术 的快 速 发 展 ．仿 真 模 拟 手 段 越 来越 多地 应 用 于结 构 复 杂 化 、逻辑 网络 化 的 数 学 模型 。仿 真 模 型 通 过 抽 象 分 析 和数 学 描 述 ，考
收 稿 日期 ：２０１５—１２—０４ 作者简介 ：姚海元 （１９８８一 ），男，硕 士 ，助理工程师 ，从事港 口工程平面规 划及港 口运 营仿真优化研 究。
Ｙ ＡＯ Ｈａｉ—ｙｕａｎ，ＦＡＮＧ Ｚｈｕｏ，ＨＡＯ Ｊｕｎ，ＺＨＡ Ｙａ—ｐｉｎｇ，ＳＵＮ Ｐｉｎｇ，ＺＵＯ Ｔｉａｎ—ｌｉ
（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００２８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｐｏｒｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｈａｎｎｅｌ ｔｓｉｔ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｖｅｓｓｅｌ ｔｒａｆｉ ｃ ｆｌｏｗ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｐｏｒｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｉｒｄｅｄ ａｓ ａ ｒａｎｄｏｍ ｓｅｒｖｉｃｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｖａｒｉｏｕｓ ｒａｎｄｏｍ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｎａｖｉｇａｂｌｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ｉｎ ｎ ｏｆ ｃｈａｎｎｅｌ ｔｒａｎｓｉｔ ｃａｐａｃｉｔｙ，ａｎｄ ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｍａｔｃｈｉｎｇ ｗｉｔｈ ｂｅｒｔｈｓ ａｎｄ ａｎｃｈｏｒａｇｅ．Ｂｙ ａｄｏｐｔｉｎｇ ｔｈｅ ｍｕｌｔｉ—ａｇｅｎｔ ｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ Ａｎｙｌｏｇｉｃ，ａ ｓｉｍ ｕｌａｔｉｏｎ ｍ ｏｄｅｌ ｆｏｒ ｐｏｒｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ
摘 要 ：以 往 对 港 口生 产作 业状 况的 分 析 均 集 中于 基 于船 舶 流 的 航 道 通 过 能 力研 究 。将 港 口生 产 运 营视 为 随 机 的 服 务 系
考 虑 通航 环境 的各 种 随机 因素 对 航 道 通 过 能 力 的 影 响 ，并 兼顾 航 道 与 泊 位 、 锚 地 的 匹 配 性 。 研 究 运 用 多智 能 体 仿 真 技
基 于 Ａｎｙｌｏｇｉｃ仿 真 软 件 平 台 ，分 析船 舶 进 出港 全 部 流 程 的 逻 辑 结 构 ， 建 立模 拟 港 口生 产 运 营 系统 的仿 真 模 型 ，科 学 、客
反 映 港 口的 实际 生 产运 营情 况 ． 可 为港 口规 划 布 局 和航 道 项 目建 设 提 供 技 术 支 撑 和 决 策依 据 。