[发明专利]一种内河单线航道双向通航时会让区的间距计算方法

说明书

本发明公开了一种内河单线航道双向通航时会让区的间距计算方法，该方法对尚在规划设置会让区的单线航道会让区的间距设置问题提出解决方案。首先简化船舶航行状况，假设航道、船舶运行均为理想状态，认为会让区在航道中均匀布置，双向来船在单线航道上均不停船匀速航行；再给出船舶间距的表达式，并通过分析求得会让区的间距与船舶间距的关系；最后通过数量关系来计算满足要求的会让区的间距表达式；本发明方法使用简单，无需再依赖专业仿真软件及大量实测值，为内河单线航道会让区的布置提供了具体的实施标准，有利于实现单线航道的双向通航，减少船舶延误，提高船舶的通行效率，特别适用于船舶流量较低或受自然条件限制的航道。

技术领域

本发明涉及一种内河单线航道双向通航时会让区的间距计算方法，属于内河航道规划设计技术领域。

背景技术

内河航道近年来经过发展，航道等级整体有所提升，但在局部地区仍存在一些待整治开发的低等级航道。而在这些低等级航道沿线，由于厂矿企业、跨河建筑物密布，不少航段的通航宽度受边界控制，按双线航道标准进行整治的难度大、投资高，整治项目往往得不到有效推进。《内河通航标准(GB50139-2014)》第3.0.5条中写明：“内河航道的线数应根据运输需求、航道条件和投资效益分析确定。除整治特别困难的局部河段可采用单线航道外，均应采用双线航道。”这表明对部分整治困难的航段按单线航道标准建设，在一定程度上是合适和可行的。而《航道工程设计规范(JTS181-2016)》第7.2.5条提到：“整治特别困难的局部区段或航运不繁忙的运河，经论证后可按单线航道设计并设置相应航行标志，单线航道长度较长时应设置会让区。”这表明在较长的内河单线航道中间设置会让区，可以让船舶在单线航道中实现双向通航。

关于内河单线航道的会让区具体应如何布置，目前看来国内外研究成果很少，且大多理论依据不足。事实上，针对尚在规划设置会让区的单线航道，为使所有来船理论上均能不停船通过，则双向来船的会遇点应恰好在会让区，为达到此效果，会让区的间距应设置成多长，这是需要探讨的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是通过理论分析提供一种内河单线航道双向通航时会让区的间距计算方法，为单线航道的设计与整治提供重要的依据。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

针对尚在规划设置会让区的单线航道，为使两方向的来船理论上均能不停船通过，则双向来船的会遇点应恰好在会让区，为达到此效果，应讨论会让区设置的间距。

S1、简化船舶航行状况：

(1)假设航道为理想状态，上下游的船舶都均匀到达，船舶行驶时匀速航行且速度相等；

(2)会让区在航道中均匀布置，间距相等，通过合理设置会让区的间距，使得在整条单线航道上，双向来船均不停船匀速航行；

(3)假设均恰好在会让区中点处交遇错船。

S2、分析满足要求的会让区的间距与船舶间距的关系：

两向来船的船舶间距分别为：

其中，V为船舶的行驶速度，单位为km·h^-1；h_u为上游来船的船舶间距，h_d为下游来船的船舶间距，其单位均为km；λ_u为上游来船的到达率，λ_d为下游来船的到达率，其单位为h^-1；

会让区的间距与上、下游船舶间距的关系为：

h_u＝2N₁L (2)

h_d＝2N₂L