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近年来由于海上航行船舶种类多样化、船型大型化、运行高速化,以及填海造地、海上构造物的建设所带来的港湾形状的变化,船舶交通量的增加等原因,使得围绕着航行船舶的周围环境正在发生着变化,船舶在被制约的水域中航行操船上的困难性有增强的倾向,操船者在心理上受到了很大的压力。为了实现安全操船的目的,确保在港内、狭水道的海上交通以及进出港船舶操船的安全,评价港口规划过程中海上构造物建设的合理性,在围绕着航行船舶的周围环境方面,有必要从操船者的角度出发,开发出能够评价在交通拥挤和地理受限条件下操船者受到的操船上的操船困难性的评价模型。 日本学者井上欣三等人在海上交通安全评价指导方针的系列论文中提出了环境压力模型。该模型从人一船一环境系统中人,即船舶驾驶员,也就是操船者的观点出发,把环境状况给操船者带来的压力程度(环境压力值)作为评价指标对船舶航行环境进行评价,并给出了对应的评价标准,建立了航行环境与操船者的危险感的关系。这个模型为船舶航行环境评价以及水域的规划提供了基础。 本文利用了井上等人提出的基于环境压力对操船困难性的评价模型,在我国自行研制的操纵模拟器上实现该模型;采用操纵模拟器的计算机模拟方法,选择港口锚地中锚泊船间的必要离隔距离与港口航道设计要素中航道的宽度和弯曲角度作为该模型应用研究的对象,以航行在其间的航行船操船者所受到的环境压力在一个可接受的范围内为条件,对其展开研究。本文进行的工作包括如下四个方面: 1.参阅井上欣三等人有关利用环境压力评价操船困难性的相关文献,引入环境压力评价模型。 2.利用大连海事大学航海技术研究所提供的船舶操纵模拟器开发平台,采用Visual C++编程语言实现环境压力模型,在模拟器上实现环境压力的实时动态显示功能。 3.利用环境压力动态显示的功能,以港口锚地规划中锚泊船间的必要安全离隔距离作为研究对象,以航行在锚地中锚泊船间的航行船操船者受到的环境压力在一个可接受的范围之内作为条件,研究锚泊船间的必要离隔距离。 4.利用环境压力动态显示的功能,以港口航道的设计要素作为研究对象,根据不同航道的设计要求,对每一具体的航道,以航行在航道中的航行船操船者所受到的环境压力在一个可允许的范围之内作为条件,研究单向航道、双向航道、允许追越航道的宽度。 上述模型程序的实现,将为利用操船模拟器进行交通规划和海上交通工程的研究提供一个有用的平台,同时本文中环境压力模型在锚地和航道中应用的研究成果,也将为港口部门进行该方面的规划提供参考意见。