使用水流动力模型计算船舶适航区域的方法技术

一种使用水流动力模型计算船舶适航区域的方法，包括：步骤100，输入船舶参数，船舶参数包括船长、船宽、船高与吃水；步骤200，获取（1）船舶数据，包括：经纬度、航速、航向角；（2）航道数据，包括：航道地形数据和地物数据；和（3）水流数据，包括：水深、流速、流向；步骤300，计算最小通航参数阈值，包括最小航道水深、最小航道宽度、最小航道曲率半径、最小净高值和最小净跨值；步骤400，确定适航区域，将航道中大于或等于所述最小通航参数阈值的区域标记为船舶适航区域。本发明专利技术通过确定适航区域，可以掌控当前水流条件下适合该船航行的区域，帮助船舶确定是否航行在适航区域内，从而降低船舶事故发生的几率。

Method for calculating ship seaworthiness area using hydrodynamic model

A method includes calculation of seaworthiness area using flow dynamic model: step 100, input parameters of ship, ship parameters including the length and width of ship, ship and draught; step 200, (1) acquisition of ship data, including: altitude, speed and heading angle; (2) the navigation channel data, including: channel terrain data and terrain data; and (3) water data, including water depth, velocity and direction; step 300, calculate the minimum navigation parameters including the minimum threshold, channel depth, minimum channel width and minimum curvature radius, channel height minimum value and the minimum span value; step 400, determine the navigable areas, regional marker channel greater than or equal to the minimum threshold for the seaworthiness of the ship navigation parameter region. The invention can control the area suitable for the navigation of the ship under the current water flow condition, and help the ship to determine whether or not to sail in the navigable area, thereby reducing the probability of the occurrence of a ship accident.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种确定船舶适航区域的方法，尤其是基于实时数据确定船舶适航区域的方法。
技术介绍
航运作为国家战略性基础产业，是综合运输体系的重要组成部分，也是实现经济社会可持续发展的重要战略资源。而航道数字化是航运信息化的重要组成部分与发展趋势，对内河航运的安全与高效管理有着举足轻重的作用。天然河道是指能进行水上运输的天然河流，而内河水道是指天然河道、运河、湖泊、水库等的统称。在水道中，具有一定的深度、宽度、净空尺度、弯曲半径，并且可以给船舶提供一个安全航行环境的水域称之为航道。标准不同，航道的分类也不一样，根据航道的管理属性可划分为国家航道、地方航道与专用航道；根据航道形成原因可划分为天然航道、人工航道与渠化航道；根据航道所处地域可划分为内河航道与沿海航道；根据所处航段特点可划分为桥区航道、港区航道、坝区航道等。航道的通航能力研究与航道的安全、畅通以及航运管理部门的建设、维护、发展航道的规划息息相关，但航道通航能力至今没有统一的定义，普遍认可的主要有两种，一种是从宏观层面考虑，将航道通航能力定义为一年中在航道控制河段上按航道枯水期的航道条件双向通过的货物或船舶的最大数量，通常以年本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定航道中船舶适航区域的方法，包括：步骤100，输入船舶参数，船舶参数包括船长、船宽、船高与吃水；步骤200，获取（1）船舶数据，包括：经纬度、航速、航向角；（2）航道数据，包括：航道地形数据和地物数据；和（3）水流数据，包括：水深、流速、流向；步骤300，计算最小通航参数阈值，包括最小航道水深、最小航道宽度、最小航道曲率半径、最小净高值和最小净跨值；步骤400，确定适航区域，将航道中大于或等于所述最小通航参数阈值的区域标记为船舶适航区域。

【技术特征摘要】
1.一种确定航道中船舶适航区域的方法，包括：步骤100，输入船舶参数，船舶参数包括船长、船宽、船高与吃水；步骤200，获取（1）船舶数据，包括：经纬度、航速、航向角；（2）航道数据，包括：航道地形数据和地物数据；和（3）水流数据，包括：水深、流速、流向；步骤300，计算最小通航参数阈值，包括最小航道水深、最小航道宽度、最小航道曲率半径、最小净高值和最小净跨值；步骤400，确定适航区域，将航道中大于或等于所述最小通航参数阈值的区域标记为船舶适航区域。2.根据权利要求1的确定航道中船舶适航区域的方法，其中步骤300的最小航道水深由下式计算得到：式中：H表示航道水深（m）；t为船舶吃水（m）；△H表示航道富裕水深（m）。3.根据权利要求1的确定航道中船舶适航区域的方法，其中步骤300的最小航道宽度由下式计算得到：在顺直航段中，单线的最小航道宽度为：，双线的最小航道宽度为：在弯曲航段中，单线的最小航道宽度为：双线的最小航道宽度为：其中，1）船舶航迹带的宽度可以根据下式计算：式中：为船舶在航行时的偏航角，三级航道通常偏航角取3°；2）航道预留富裕宽度D可按下述方式计算：船舶与河岸间的的安全富裕宽度（）：船间安全富裕宽度（）：航道预留富裕宽度（）：3）水流致船舶偏移量的值可以通过下式进行计算：式中：为船舶沿航道中心线航行的距离（船舶上行取S=2.5L，下行取S=3.0L）；为流向角，三级航道通常流向角不超过5°；为水流流速；为航速；4）弯曲航段加宽增量，当R>6L时，可以忽略不计；当3L<R<6L时，可根据水流条件等具体情况分析是否需要加宽；当R&l...

【专利技术属性】
技术研发人员：张尚弘，吴昱，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11