发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中“现有的航道饱和度计算方法中航道通过能力大多是航道在自然条件、船只交通状况良好的较为理想的状态下单位时间内的最大交通量，使得其计算出的航道饱和度也处于较为理想的状态下，与实际情况存在偏差”的缺陷，从而提出一种水上交通饱和量计算方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种水上交通饱和量计算方法，包括以下步骤：

S1：通过数据采集设备对河道内某一段进行72小时的流量观测，获得最新的流量数据，流量数据获取成功后传输至电脑终端，进行分析；

S2：根据流量观测资料，对在不同长度区间的船只进行分类，并计算出在该区间长度的船只数量占总流量的百分比；以此来确定标准船长的长度大小；

S3：根据流量观测资料，确定航道宽度大小；

S4：根据流量观测资料，分析计算出该段河道内船只的平均航速；

S5：根据流量观测资料，分析计算出该段河道的理论静态通过能力；

S6：计算出河道的动态通过能力；

S7：根据流量观测资料，分析得出该处的平均船只通过流量；

S8：计算得出该处航道的动态饱和量。

优选的，所述S3中航道宽度是指单向航道的宽度大小，航道宽度大小计算公式为：L＝(l₁-l₂)/2，其中l₁为河道宽度大小；l₂为河道中隔离带宽度大小。

优选的，所述S4中平均航速计算公式为：V＝l₃/t，其中l₃为船只一段时间内在河道上运行的距离；t为船只运动该距离所花费的时间。

优选的，所述S5中理论静态通过能力是指河道在理想条件下，单位时间内通过的最大交通量，理论静态通过能力计算公式为C_b＝L·ρ_max·V，其中L为航道宽度，ρ_max为某一宽度的航道上船只的密度最大理论值，艘/Km²,ρ_max可根据船只的大小形状和排列顺序等因素进行确定。

优选的，所述S6中动态通过能力是指在实际航道交通条件下，每条航道单位时间内能够通过的最大交通量，考虑到航速损失、阻力增加、航道水深等因素，动态通过能力计算公式为：C_a＝C_b·σ₁·σ₂·σ₃，其中σ₁为由于船只交会或追越等情况而引起的航速损失因数；σ₂为当由于船只流密度增大时而导致船只航行的阻力的增加引起的通过能力折减因数；σ₃为因为潮汐变化而引起的航道水深变化的影响因数，具体取值参见相关规范手册。

优选的，所述S7中平均船只通过流量是指单位时间内航道通过船只数量，通过流量计算公式为：K＝X/T，其中X为该时间段内通过该河道的船只数量；T为数量为X的船只通过该河道所用的时间。

优选的，所述S8中航道的动态饱和量计算公式为：W_a＝K/C_a。

优选的，所述σ₁是由于船只在双向航道中航行，当船只在对向航行时发生会遇或同向航行时后方船只对前方船只进行追越，为了避免发生碰撞等事故以及为了减少船行波动带来的影响而进行减速航行；σ₂是由于航道内船只密度较大而导致船只航行速度受到限制，不能以较高的速度进行航行，而使得船只通过能力下降；σ₃是由于潮汐变化而导致航道水深发生变化，导致一些大吨位船只由于受水深限制而不可在低水位时进行航行，使得此时航道的通过能力下降。

优选的，所述所述S1中数据采集设备包括：无人机和全景相机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

该算法通过动态通过能力在计算时，σ₁是由于船只在双向航道中，船只在对向航行时发生会遇或同向航行时后方船只对前方船只进行追越，为了避免发生碰撞等事故以及为了减少船行波动带来的影响而进行减速航行导致航速损失的因数；σ₂是由于航道内船只密度较大而导致船只航行的自由度受到限制，不能以较高的速度进行航行，而使得船只通过能力折减因数；σ₃是由于潮汐变化而导致航道水深发生变化，致使一些大吨位船只受水深限制而难以在在低水位时进行航行，使得此时航道的通过能力下降因数，通过选取三个主要影响因素，使得该动态通过能力在进行计算时与现有的较为理想通过能力相较进行折减，且与实际情况更为相符，使得该算法的准确性更高。