Y港口LNG码头建设项目船舶通航能力仿真思考

本文是一篇项目管理论文，本文采用智能体+离散事件+流程的船舶通航作业仿真模型，能够有效模拟船舶进出港过程，客观评估LNG船舶进出港对其他船舶通航能力的影响，为在Y港口科学建设LNG码头，合理确定LNG码头接收能力以及未来优化航道内船舶交通组织方案提供决策支持。
1绪论
1.1研究背景及研究意义
1.1.1研究背景
国家《能源发展“十三五”规划》提出以来，我国立足能源清洁低碳转型，以改善环境空气质量为核心目标，以减少重污染天气为重点工作，全面降低区域污染排放负荷，实施了“禁煤区”、“煤改气”等重要治理举措。而《“十四五”可再生能源发展规划》对天然气行业来说，最新的规划旨在提升储气能力和天然气供应能力，对于增加天然气消费或提高天然气在一次能源消费结构中的占比虽没有明确目标，但国家天然气产供储销体系改革，稳步推进清洁低碳、安全高效的现代能源体系，天然气这种优质、高效、清洁的低碳能源，是用于调峰和稳定电力供应的一个很好选择，也是现阶段能源供应清洁化的极佳选择。
我国天然气消费量缺口不断扩大，而海运进口作为我国天然气进口的重要方式，在构建多元化供气体系中发挥关键作用，预计未来我国LNG进口需求将快速增长。随着区域日益增长的天然气消费需求，为了进一步满足天然气供给，优先保障居民生活需要和冬季清洁取暖需求，促进能源结构调整，因此在Y港口建设一座LNG码头是开展国际、国内贸易，调整天然气行业机构、资源配置优化的重大机遇和关键环节。作为中国重要工业地区，对天然气的需求增长潜力巨大，但是目前LNG接收港口只有D港口，如果能在其他沿海地区建立新的LNG码头，可以有力保障天然气民生需求，改善能源结构。

项目管理论文怎么写

.........................
1.2国内外研究现状
目前国内外在于LNG码头可行性分析，船舶通航能力，还是系统仿真方面都有深入研究，本文从以下三个方面进行论述。
1.2.1关于LNG码头的研究
李独秀通过对国内外LNG码头建设可行性分析角度出发，为改变粤西地区能源结构现状、实现能源结构调整提出了新方向[1]。王凤国通过模糊评价的方法对洋山LNG船舶靠泊窗口期优化的可行性进行了分析和评估，弥补了洋山LNG码头单一靠泊方式存在的不足，提高了港航效率同时降低了船舶风险[2]。姜英宇基于LNG接收站自身情况及与外部系统集成相关的多种冷能利用途径的可能性，从而分析了天津南港LNG接收站冷能利用的可行技术路径[3]。路政祥以曹妃甸港大型LNG船舶进出港为例，介绍了曹妃甸港口的概况，着重分析研究了大型LNG船舶操纵特性及在不同条件下的进出港安全可行性[4]。张民辉等人通过我国沿海港口液化天然气码头运营现状的研究探讨了建设可行性[5]。HU Jin-qiu等基于相互依赖网络理论对LNG码头各项风险因素进行风险可行性分析[6]。
另有一部分学者基于仿真建模理论对LNG码头的可行性进行了探讨。赵仓龙等基于LNG船舶单向航道通航方式对进出深圳港航道通过能力的影响进行探究[7]。房卓等通过建立港口运营系统仿真模型对LNG船舶通航影响问题进行了研究[8]。薛天寒等基于仿真技术对比不同选址下的通航能力，为LNG码头建设的选址提供参考[9]。
...........................
2理论方法概论
2.1通航能力概述及方法
2.1.1通航能力概述
船舶通航能力是指在一定计算时间内，航道控制段内能够通过的最大船舶或者货物运输量分别命名为航道船舶通航能力或者航道货物通航能力[59]。在航道上行驶的船舶与通过该区域航行的货物数量之比，叫做航道船舶通航能力。通航能力既是航道的规划依据，也是航道的设计依据与评估指标。随着我国经济建设的快速发展及交通运输市场改革的深入，对航道的需求越来越大，同时也给航道管理部门提出了新的要求。船舶通航能力研究的根本对象就是船舶，所以船舶尺寸，运行速度，船舶装载量以及水文气象条件都会对航道通航能力最终评价结果产生影响。目前为止，船舶的通航能力在国内外的定义各有不同，有一部分学者结交交通工程学中的概念，认为船舶通航能力就是船舶的交通容量，又被称为通过能力。在交通工程学中，交通容量或者通航能力指的是可以疏通的道路上某一点上的交通能力，以单位时间内通过的最大车辆数量进行表示，考虑到航道中船舶交通的繁忙程度，海上交通工程领域的学者对于交通容量也进行了相关研究，通航能力指的是某一水域在单位时间内能通过的最大船舶数量。
另有一部分学者认为船舶的通航能力是一个非常宏观的交通领域的概念，通常定义为航道上运货量的大小，在一定的组织方法条件下，一定航道区段在单位时间内可能通过的船舶量或货运量的大小，影响航道通过能力的因素有很多，包括船舶的技术性能，经济因素，自然因素以及运行组织方法等。
航道通航能力可以分成理论通航能力、设计通航能力以及实际通航能力[60]这三类，它们之间在数值上应满足：理论通航能力>设计通航能力>实际通航能力。
................................
2.2计算机系统仿真理论和方法
2.2.1计算机系统仿真相关理论
（一）计算机系统仿真定义
系统仿真就是运用计算机仿真软件，通过对一个过程或者一个系统进行建模，对其进行描述，再通过一系列目的明确，条件成熟的计算机仿真实验对系统进行特征描述，以获得数量指标供决策者对其进行定量分析，并以此为理论依据进行决策。
（二）计算机系统仿真步骤
将实际系统放在计算机上进行仿真模拟，要经历以下步骤：
（1）拟定问题：确定需要解决的问题，包括明确需要研究的系统、系统的输入和输出、以及仿真需要解决的具体问题。
（2）确定假设和变量
在仿真系统中，许多变量都是具有不确定性的，因此需要根据已有的知识和经验来确定假设。
（3）建立模型
根据假设和所确定的变量建立起模型。模型可以是连续模型或离散模型。连续模型通常使用微分方程或积分方程来描述，而离散模型则通常使用差分方程或状态转移方程来描述。
（4）确定仿真时间
根据仿真目的和所需结果的准确性程度，确定仿真时间的长度。通常仿真时间的长度越长，所得到的结果也越准确。
（5）设定初始条件
初始条件是数学模型在仿真开始前所设定的变量状态。这些状态将对仿真的结果产生重要的影响。
.........................
3 通航能力仿真需求分析 ............................ 21
3.1 港口基本概况 ........................................ 21
3.1.1 B港区泊位现状及规划 ................................ 21
3.1.2 A港区泊位现状及规划 .............................. 21
4 吞吐量预测方法及分析 ............................ 41
4.1 吞吐量预测方法 ............................. 41
4.1.1 吞吐量预测目的 .............................. 41
4.1.2 吞吐量预测参考依据 .......................... 41
5 Y港口船舶通航能力仿真模型设计和检验 ..................... 49
5.1 港区通航系统仿真过程........................... 49
5.1.1 港口通航系统的组成 ......................... 49
5.1.2 进出港作业流程 .................................. 50 .
6船舶通航能力仿真实验分析
6.1仿真通航船舶数量设定说明
根据Y港口A、B两个港区预测的船舶流量和吞吐量，运用第五章设计的仿真模型模拟船舶进出港作业的过程。在系统仿真中，按照不同年份（基础实验年份；近期；中远期）对船舶进出港进行系统仿真仿真时长一年，每组实验方案进行30次模拟，鉴于船舶到港情况以及外界气象条件均具有一定的随机性，为确保系统仿真的准确性，对每种情况的系统仿真均进行了30次运行。得到LNG进出港后的全年延误影响时间和影响艘次，计算延误影响率。
（1）基础实验：根据2020年实际到B港区的CAPE船、实际到A港区的VLCC、10-15万吨级原油船、其他危险品船（指除VLCC、10-15万吨级原油船以外的其他危险品船舶，下同）、散杂货船的艘次，进行模拟仿真。
（2）近期实验（严格交通管制条件下）：根据预测的近期到B港区的CAPE船、到A港区的VLCC、10-15万吨级原油船（24艘次）、其他危险品船、散杂货船、集装箱船等船舶的情况，外加27艘次到港的LNG船舶（接收量为200万吨LNG的到港艘次）进行仿真模拟。
（3）中远期实验（取得一定经验后）：根据预测中远期的到B港区的CAPE船、到A港区的VLCC、10-15万吨级原油船（34艘次）、其他危险品船、散杂货船、集装箱船等船舶的情况，外加42艘次到港的LNG船舶（接收量为300万吨LNG的到港艘次）进行仿真模拟。详见表6.1所示。

项目管理论文参考

.........................
7研究结论和建议
7.1研究结论
本文以Y港区基于LNG船舶进出港航行方式和通航作业要求，运用基于“智能体+离散事件+流程”的仿真方式建立船舶进出港通航作业仿真模型，设计不同的仿真实验方案，分别在近期和中远期不同LNG接收能力和LNG船舶年到港艘次下，根据延误时间和通航延误影响率两个指标，评估LNG船舶进出港对船舶通航能力产生的影响。主要结论如下：
（1）考虑LNG船舶通航后对港口其他船舶进出港的影响，对港区的主要船型，VLCC船、CAPE船、10-15万吨原油船、散杂货船、集装箱船、危险品船等六种船舶的通航均产生不同程度的影响，但从全年通航延误时间和通航延误影响率两个指标来分析，在近期及中远期LNG码头不同接卸能力下，对于其他船舶通航能力的影响都在可以接受的范围内，因此证明从通航能力评判在Y港口建立一座LNG码头的建设方案可行的；
（2）通过仿真模拟船舶通航作业模型，基于船舶进出港过程，考虑LNG船舶特殊的通航规则及港区通航环境的要求，从到港延误时间及延误影响率两个指标分析对其他船舶通航能力造成的影响，从而LNG码头建设的可行性分析，在国内的理论研究中还需进一步完善，而本文的分析研究可以丰富LNG码头建设项目可行性分析的理论研究；
（3）采用智能体+离散事件+流程的船舶通航作业仿真模型，能够有效模拟船舶进出港过程，客观评估LNG船舶进出港对其他船舶通航能力的影响，为在Y港口科学建设LNG码头，合理确定LNG码头接收能力以及未来优化航道内船舶交通组织方案提供决策支持。
参考文献（略）