[发明专利]一种基于蒙特卡洛仿真的计算锚地容量的方法

说明书

本发明公开了一种基于蒙特卡洛仿真的计算锚地容量的方法,包括以下步骤A、设定边界条件，随机产生锚位数据；B、将随机产生的数据代入计算；C、对计算的数据进行判断是否可用；D、对ζ进行多次重复抽样，产生相互独立的X值X₁,X₂,X₃......,X_N；E、计算得出数值的算术平均值；F、根据大数定理，用作为x的估计值，本发明的计算方法可以实现自动计算锚地锚泊容量，可有助于管理部门加强对进出港船舶总量的宏观控制，维护港口良好的通航秩序，防止过量船舶在锚地锚泊，为加强锚泊船科学管理提供理论依据。

技术领域

本发明涉及计算锚地容量技术领域，具体为一种基于蒙特卡洛仿真的计算锚地容量的方法。

背景技术

随着我国进出口贸易的快速发展,港口码头建设突飞猛进,但锚地建设严重滞后,大港口小锚地的现象在沿海各港口非常普遍,其结果是锚地严重不足。尤其是近几年,我国港口货物吞吐量连创新高,越来越多的船舶靠离港口,造成港内锚泊需求量大增,锚泊容量不足和需求之间的矛盾愈来愈突出。尤其在恶劣天气条件下,各种船舶不按照正常锚泊半径进行锚泊,拥挤在锚地内,甚至锚泊在锚地以外,这些都产生了极大的安全隐患。计算锚地的锚泊容量十分必要,它可以作为锚地最大锚泊船数的参考,也可以为合理规划锚地提供科学依据。

目前来说,关于锚泊容量的研究不是很多,大多是一些经验之谈,理论系统地计算锚泊容量的方法也很少。本文创新地以Matlab软件为基础结合蒙特卡洛算法建立关于锚泊容量计算模型。蒙特卡洛算法被广泛应用于概率统计研究,是种相当成熟的算法,它主要是一种应用随机数来进行计算机模拟的方法.此方法对研究的系统进行随机观察抽样,通过对样本值的观察统计,求得所研究系统的某些参数将蒙特卡洛算法应用于锚泊容量计算中极大地提高了计算的精度和可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以实现自动计算锚地锚泊容量，可有助于管理部门加强对进出港船舶总量的宏观控制，维护港口良好的通航秩序，防止过量船舶在锚地锚泊，为加强锚泊船科学管理提供理论依据的基于蒙特卡洛仿真的计算锚地容量的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于蒙特卡洛仿真的计算锚地容量的方法，包括步骤

A、设定边界条件，随机产生锚位数据；

B、将随机产生的数据代入计算；

C、对计算的数据进行判断是否可用；

D、对ζ进行多次重复抽样，产生相互独立的X值X₁,X₂,X₃......,X_N；

E、计算得出数值的算术平均值；

F、根据大数定理，用作为x的估计值。

优选的，所述根据步骤A建立一个坐标系，X轴对应锚地的长度，Y轴对应锚地的宽度，单位为米，x的取值小于锚地长度，y的取值小于锚地宽度。

优选的，所述根据步骤B选定将x的取值y的取值代入公式，计算出锚泊船密度，锚泊船密度是指某一瞬间单位面积水域内的锚泊船数，它反映锚地中锚泊船的密集程度和锚地的利用情况，海上交通调查所获得的锚泊船密度值是调查期间各瞬时单位面积水域内锚泊船数的平均值，通常以每平方海里(公里)锚泊船艘数表示：

式中：—平均锚泊船密度(艘/公里²)；

N—样本总数；

σ_ρ-标准差(艘/公里²)