一种滚装直跳板码头装卸作业潮位预报方法与流程

    专利2022-07-08  125


    本发明涉及一种滚装直跳板码头装卸作业潮位预报方法,属于港口作业领域,应用于大型滚装船码头滚装作业。



    背景技术:

    大型滚装船与码头之间的车辆转运一般通过安装在船上的跳板搁码头形成滚装通道实现,常见的跳板型式包括艏跳板、舷侧跳板和艉跳板。由于码头潮位不断变化,受跳板长度和上下极限工作角度的限制,跳板仅能在一定潮位范围内搁到码头。跳板可作业潮位范围还受到跳板背板线型、跳板通道净高、通行车辆性能、码头参数等进一步制约。目前缺乏跳板码头可作业潮位范围准确预报手段,仅凭经验制定滚装船装卸计划,导致计划难以按时完成,尤其是滚装船作业码头潮差较大、装卸车辆种类多样、停靠码头不固定等情况,易造成等待时间过长、资源严重浪费的后果。



    技术实现要素:

    本发明的目的是:提供一种滚装直跳板码头装卸作业潮位预报方法,可在滚装船码头装卸作业制定计划阶段,较为准确地预报合适作业的潮位范围。

    为了达到上述目的,本发明的技术方案是提供了一种滚装直跳板码头装卸作业潮位预报方法,其特征在于,包括如下步骤:

    s1、获取横倾角度纵倾角度θ、斜码头坡度λ、码头水平段标高hm1、码头端部标高hm2、第一节跳板端铰链中心至码头端立面的水平距离ρ、船漂心处所在肋位处船中线吃水dr;

    获取通行车辆性能参数,包括最大爬坡角a、接近角和离去角的较小值b、纵向通过角c、最大涉水深度p;

    获取跳板通道满足车辆通行高度要求时第一节跳板顶板相对车辆甲板所夹锐角k的代数最大值ku和最小值kd;

    s2、建立可作业的判断衡准模型:

    第二节跳板顶板相对水平面的夹角β的取值范围:

    max(-a,λ-b,-18)≤β≤λ β0,

    其中,β0为第二节跳板能够搁到平码头时β的代数最大值;

    第一节跳板顶板相对水平面的夹角α的取值范围:

    其中,k0为第一节跳板承载机构拉直而能够承载时k的代数最大值;

    此外,α和β的关系需满足:

    -b≤(α-β)≤min(c,18);

    第一节跳板背板与码头表面的最小距离δ的取值范围:对于双节跳板,第一节跳板背板与码头表面的最小距离δ应不小于最小安全距离要求δs,即δ≥δs;

    涉水深度τ的取值范围:跳板搁斜码头处涉水时,涉水深度τ应小于车辆涉水能力p,即τ≤p;

    s3、通过所述s2中衡准模型构建的联立不等式组,求解出跳板的工作角度范围,进而计算出可作业潮位范围。

    优选地,所述s2中,δ≥δs可转化为对跳板工作角度的要求;

    δ的取值有两种情况:

    当ρ>l3×cos(α σ1 σ3)时,δ=∞;

    当ρ≤l3×cos(α σ1 σ3)时,δ的取值又有两种情况:

    1)当α≥(λ-σ1-σ3)时,δ=码头端点距离舷侧第一节跳板背板的垂线距离;

    2)当α<(λ-σ1-σ3)时,δ=舷侧第一节跳板背板前端点距离码头表面的垂线距离;

    其中,l3为第一节跳板端铰链中心至背板外端点沿着背板的距离,σ1为第一节跳板端铰链中心与中间铰链中心连线与顶板所夹锐角,σ3为第一节跳板端铰链中心与中间铰链中心连线与背板所夹锐角。

    优选地,所述s2中,τ≤p可转化为对跳板工作角度的要求;

    τ=max(0,lt×tanλ-d1/cosλ);

    其中,lt为斜码头斜坡段与水平段标的连接点至第二节跳板搁斜码头点的距离,d1为码头水平段至水面的垂直距离。

    优选地,所述判断衡准模型包括:

    a.跳板打开角度在其极限工作角度范围内;

    α≥-18°

    β≥-18°

    (α-β)≤18°

    b.跳板打开角度应保证跳板通道满足车辆的通行高度要求;

    c.跳板与车辆甲板之间形成的凹形区域应满足车辆的接近角/离去角要求;

    d.跳板与码头之间形成的凹形区域应满足车辆的接近角/离去角要求;

    (λ-β)≤b

    e.对于双节跳板,两节跳板之间形成的凹形区域应满足车辆的接近角/离去角要求;

    (β-α)≤b

    f.跳板与车辆甲板之间形成的凸形区域应满足车辆的纵向通过角要求;

    g.对于双节跳板,两节跳板之间形成的凸形区域应满足车辆的纵向通过角要求;

    (α-β)≤c

    h.跳板与水平面的夹角应满足车辆的爬坡能力要求;

    α≥-a

    β≥-a

    i.跳板与码头表面的夹角应能满足跳板搁靠平码头的最小打开角度要求;

    (λ-β)≥-β0

    j.对于双节跳板,第一节跳板背板与码头表面的最小距离应不小于最小安全距离要求;

    δ≥δs

    k.跳板搁斜码头处涉水时,涉水深度应小于车辆涉水能力;

    τ≤p

    优选地,所述s3中采用数值迭代的方法求解,选择合适的跳板工作角度初始值,以一定的步长逐步改变跳板工作角度,判断该工作角度时衡准能否全部满足,若全部满足则求解此时的潮位值并记录,若不满足,则继续改变跳板工作角度直至超出跳板的极限工作角度范围,最后统计所记录的潮位值,得到最低潮位和最高潮位。

    优选地,所述数值迭代方法求解具体包括:

    s3.1、设置β初始值=βmin;设置α初始值=αmin;设置码头端部至水面的垂直距离d2的下限d2min和上限d2max的初始值,使得一旦迭代中有新的下限d2min值和上限d2max值产生,即可以替代下限d2min的初始值和上限d2max的初始值;

    s3.2、判断βmin≤β≤βmax是否成立,若成立,则令α=αmin,进入s3.3;否则进入s3.11;

    s3.3、判断αmin≤α≤αmax是否成立,若成立,进入s3.4;否则进入s3.10;

    s3.4、分别计算第一节跳板背板与码头表面的最小距离δ、潮位td、码头端部至水面的垂直距离d2、第二节跳板搁斜码头的点沿垂直码头表面方向量至水面的距离τ;并判断上述参数是否同时满足以下条件:

    -b≤(α-β)≤min(c,18);

    δ≥δs;

    τ≤p;

    若满足,进入s3.5;否则进入s3.7;

    s3.5、判断d2<d2min是否成立,若成立进入s3.6;否则进s3.8;

    s3.6、令d2min=d2,tdmax=hm2-d2,αu=α,βu=β,进入s3.7;

    s3.7、令α=α 步长,返回s3.3;

    s3.8、判断d2>d2max是否成立,若成立,进入s3.9;否则进入s3.7;

    s3.9、令d2max=d2,tdmin=hm2-d2,αd=α,βd=β,进入s3.7;

    s3.10、令β=β 步长,返回s3.2;

    s3.11、判断d2=原大值是否成立,若成立,进入s3.12;否则进入s3.13;

    s3.12、输出:该装备无法装载;

    s3.13、输出:1)可作业最低潮位为tdmin,此时α=αd,β=βd;

    2)可作业最高潮位为tdmax,此时α=αu,β=βu。

    优选地,当ρ≤l3×cos(α σ1 σ3)时,δ的取值根据船右侧靠码头、右舷舷侧双节跳板搁靠固定斜码头的计算几何模型中的几何关系计算得到。

    优选地,所述lt的取值根据船右侧靠码头、右舷舷侧双节跳板搁靠固定斜码头的计算几何模型中的几何关系计算得到。

    优选地,所述s1中的参数根据预估的船状态参数,使用跳板的性能参数,任务要求的车辆性能参数和码头参数得到。

    与现有技术相比,本发明的有益效果是:

    本发明将码头作业限制要求和作业潮位定量化为已知参数、可输入参数以及跳板工作角度的关系式,使得作业潮位预报具备理论基础。针对滚装直跳板分析了跳板技术状态、船状态、通行车辆性能和码头参数等因素对跳板搁码头作业潮位选择的影响,将各作业限制要求、作业潮位与影响因素、跳板工作角度进行定量关联,构建以跳板工作角度为未知数的不等式组,并通过数值迭代法求解出作业潮位的上下极限值和对应跳板工作角度,实现了作业潮位的准确预报。该方法适用于各种型式直跳板,固定平码头(包括前沿设置斜坡情况)、固定斜码头等普通码头,履带式、轮式等型式车辆,且具有较强的准确性和便捷性。

    附图说明

    图1是本发明的计算几何模型,为船右侧靠码头、右舷舷侧双节跳板搁靠固定斜码头的典型案例;

    附图中:10、第二节跳板;11、第二节跳板顶板;20、车辆甲板;21、船中线面;22、船基线;30、水位;40、码头;50、码头水位基准;

    图2是图1的放大图;

    图3是数值迭代法求解可作业潮位范围流程图。

    具体实施方式

    为使本发明更明显易懂,兹以优选实施例,并配合附图作详细说明如下。

    本发明一种滚装直跳板码头装卸作业潮位预报方法包括如下步骤:

    s1、输入影响因素

    第一种是已知参数,包括跳板的形状和尺度参数、跳板端铰链相对船体的位置参数、跳板极限工作角度、搁靠平码头的最小打开角度要求、双节跳板第二节背板与码头表面的最小安全距离;第二种是可变参数,包括船状态参数、车辆性能参数和码头参数,车辆性能参数和码头参数可根据任务要求确定,船状态参数需要输入预估值。

    s2、可作业的判断衡准

    需要同时满足以下条件,才能判断此时某车辆可通过跳板安全装卸:

    a.跳板打开角度在其极限工作角度范围内;

    b.跳板打开角度应保证跳板通道满足车辆的通行高度要求;

    c.跳板与车辆甲板之间形成的凹形区域应满足车辆的接近角/离去角要求;

    d.跳板与码头之间形成的凹形区域应满足车辆的接近角/离去角要求;

    e.对于双节跳板,两节跳板之间形成的凹形区域应满足车辆的接近角/离去角要求;

    f.跳板与车辆甲板之间形成的凸形区域应满足车辆的纵向通过角要求;

    g.对于双节跳板,两节跳板之间形成的凸形区域应满足车辆的纵向通过角要求;

    h.跳板与水平面的夹角应满足车辆的爬坡能力要求;

    i.跳板与码头表面的夹角应能满足跳板搁靠平码头的最小打开角度要求;

    j.对于双节跳板,第一节跳板背板与码头表面的最小距离应不小于最小安全距离要求,该要求可转化为对跳板工作角度的要求;

    k.跳板搁斜码头处涉水时,涉水深度应小于车辆涉水能力,该要求可转化为对跳板工作角度的要求。

    s3、可作业潮位范围的计算

    通过本文上述衡准,可以构建以跳板工作角度为未知数的不等式组,理论上可以求解出跳板的工作角度范围,进而计算出可作业潮位范围。考虑到该不等式组可能较为复杂、难以理论求解,可以采用数值迭代的方法求解,即:选择合适的跳板工作角度初始值,以一定的步长逐步改变跳板工作角度,判断该工作角度时衡准能否全部满足,若全部满足则求解此时的潮位值并记录,若不满足,则继续改变跳板工作角度直至超出跳板的极限工作角度范围,最后统计所记录的潮位值,得到最低潮位和最高潮位。

    下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为本发明的限定。

    1.基本假设

    通过以下合理假设,对模型进行简化:

    a.假设各横截面上舷侧门第一节跳板背板线型为直线段;

    b.假设舷侧跳板中心线与船体中心线垂直;

    c.舷侧跳板沿船首尾方向宽度较小,各横截面形状和尺度变化不大,且搁码头装载时要求纵倾较小,因此可按照跳板中心线所在横截面进行计算。

    2.计算模型和参数定义

    假定舷侧跳板位于船漂心首部,搁码头时各参数如图1所示。

    其中,参数分为三类:

    a.需预估参数

    计算前需要预估的参数定义和本例的取值见表1。

    表1计算前需要预估的参数和本例取值

    b.求解变量

    求解的变量定义见表2。

    表2求解的变量定义

    c.已知参数

    已知参数定义和本例的取值见表3。

    表3已知参数定义和本例的取值

    3.通行车辆性能参数

    车辆性能参数如下,需要根据预计的装载对象进行输入:

    a——最大爬坡角,单位为°,例取15°;

    b——接近角和离去角的较小值,单位为°,例取18°;

    c——纵向通过角(对于履带式车辆c=∞),单位为°,例取10°;

    p——最大涉水深度,单位为m,例取0.2m。

    4.判断可作业的衡准

    判断该车辆可以通过舷侧跳板安全装卸的衡准整理如下:

    a.跳板打开角度在其极限工作角度范围内

    根据舷侧跳板的性能,跳板打开角度有以下限制要求:

    α≥-18°(1)

    β≥-18°(2)

    (α-β)≤18°(3)

    b.第一节跳板打开角度应保证跳板通道满足车辆的通行高度要求

    设ku和kd分别为跳板通道满足车辆通行高度要求时k的代数最大值和最小值,ku和kd的取值需要通过作图得到,单位为°(例取ku=8°,kd=-16°),有:

    c.第一节跳板与车辆甲板之间形成的凹形区域应满足车辆的接近角/离去角要求

    d.第二节跳板与码头之间形成的凹形区域应满足车辆的接近角/离去角要求

    (λ-β)≤b(8)

    e.对于双节跳板,两节跳板之间形成的凹形区域应满足车辆的接近角/离去角要求

    (β-α)≤b(9)

    f.第一节跳板与车辆甲板之间形成的凸形区域应满足车辆的纵向通过角要求

    g.两节跳板之间形成的凸形区域应满足车辆的纵向通过角要求

    (α-β)≤c(11)

    h.跳板与水平面的夹角应满足车辆的爬坡能力要求

    α≥-a(12)

    β≥-a(13)

    i.第二节跳板与码头表面的夹角应能满足跳板搁靠平码头的最小打开角度要求

    (λ-β)≥-β0(14)

    j.第一节跳板背板与码头表面的最小距离应不小于最小安全距离要求

    δ≥δs(15)

    k.第二节跳板搁斜码头处涉水时,涉水深度应小于车辆涉水能力

    τ≤p(16)

    综合式(1)(4)(5)(6)(7)(10)(12),得:

    综合式(2)(8)(13)(14),得:

    max(-a,λ-b,-18)≤β≤λ β0(18)

    综合式(3)(9)(11),得:

    -b≤(α-β)≤min(c,18)(19)

    综上,衡准可以等效为式(15)(16)(17)(18)(19)联立的不等式组。

    5.不等式组未知数简化

    不等式组中式(15)中的δ和式(16)中的τ,以及潮位td均可转化为仅包含α和β两个未知数的代数式。

    5.1.δ的转化

    如图2所示,δ的取值有两种情况:

    a.当ρ>l3×cos(α σ1 σ3)时,δ=∞;

    b.当ρ≤l3×cos(α σ1 σ3)时,δ的取值又有两种情况:

    1)当α≥(λ-σ1-σ3)时,δ=δ1,即码头端点距离舷侧第一节跳板背板的垂线距离;

    2)当α<(λ-σ1-σ3)时,δ=δ2,即舷侧第一节跳板背板前端点距离码头表面的垂线距离。

    根据几何关系,可以得到:

    x1=l2×sin(λ-β-σ2) r(20)

    x2=x1-l1×sin(α-λ σ1)(21)

    f1=ρ/cos(λ)-x2×tan(λ)(22)

    x3=x2 f1×tan(α-λ σ1)(23)

    f2=f1/cos(α-λ σ1)(24)

    g2=g1-f2×sin(σ3)(25)

    x4=x3-g2/cos(α σ1 σ3-λ)(26)

    δ1=x4×cos(α σ1 σ3-λ)(27)

    l4=l3-f2×cos(σ3)-x3×sin(λ-α-σ1-σ3)(28)

    g3=δ1×cos(α σ1 σ3-λ)(29)

    δ2=g3-l4×sin(λ-α-σ1-σ3)(30)

    5.2.τ的转化

    根据几何关系,可以得到当λ>0时,有:

    h1=(x2-f1×tanλ)×cosλ(31)

    dr1=dr s×θ(32)

    lm=(hm1-hm2)/sinλ(35)

    d1=d2 hm1-hm2(36)

    lt=lm-[l1×cos(α-λ σ1)-f1]-l2×cos(λ-β-σ2)(37)

    τ=max(0,lt×tanλ-d1/cosλ)(38)

    5.3.td的转化

    根据几何关系,可以得到:

    td=hm2-d2(39)

    6.数值迭代法求解

    由于不等式组关系式数量多,且其中δ≥δs、τ≤p两个方程嵌套了大量三角函数,理论求解难以实现,采用数值迭代方法求解。求解流程如图3所示。数值迭代方法求解具体包括:

    s3.1、设置β初始值=βmin;设置α初始值=αmin;设置码头端部至水面的垂直距离d2的下限d2min和上限d2max的初始值;下限d2min的初始值取极大值,使得一旦迭代中有新的下限d2min值产生,即可以替代下限d2min的初始值;上限d2max的初始值取极小值,使得一旦迭代中有新的上限d2max值产生,即可以替代上限d2max的初始值;如可取d2min=100,d2max=-100;

    s3.2、判断βmin≤β≤βmax是否成立,若成立,则令α=αmin,进入s3.3;否则进入s3.11;

    s3.3、判断αmin≤α≤αmax是否成立,若成立,进入s3.4;否则进入s3.10;

    s3.4、分别计算第一节跳板背板与码头表面的最小距离δ、潮位td、码头端部至水面的垂直距离d2、第二节跳板搁斜码头的点沿垂直码头表面方向量至水面的距离τ;并判断上述参数是否同时满足以下条件:

    -b≤(α-β)≤min(c,18);

    δ≥δs;

    τ≤p;

    若满足,进入s3.5;否则进入s3.7;

    s3.5、判断d2<d2min是否成立,若成立进入s3.6;否则进s3.8;

    s3.6、令d2min=d2,tdmax=hm2-d2,αu=α,βu=β,进入s3.7;

    s3.7、令α=α 步长,返回s3.3;

    s3.8、判断d2>d2max是否成立,若成立,进入s3.9;否则进入s3.7;

    s3.9、令d2max=d2,tdmin=hm2-d2,αd=α,βd=β,进入s3.7;

    s3.10、令β=β 步长,返回s3.2;

    s3.11、判断d2=原大值是否成立,若成立,进入s3.12;否则进入s3.13;

    s3.12、输出:该装备无法装载;

    s3.13、输出:1)可作业最低潮位为tdmin,此时α=αd,β=βd;2)可作业最高潮位为tdmax,此时α=αu,β=βu。

    例取两节跳板工作角度的迭代步长为0.1度,计算结果为:

    可作业最低潮位2.2407m,此时第一节跳板与水平夹角3.6°,第二节跳板与水平夹角-6.3°;可作业最高潮位3.3074m,此时第一节跳板与水平夹角-8°,第二节跳板与水平夹角-9.5°。

    相比于以往凭经验预估潮位或仅考虑跳板极限角度的潮位计算方法,本发明提出的潮位预报方法适用于艏跳板、舷侧跳板和艉跳板等各种直跳板,搁靠于固定平码头、固定平码头等普通码头,通行履带式、轮式等形式车辆,能够综合考虑各影响因素准确预报可作业的潮位范围。该方法可用于指导滚装船制定跳板码头装卸作业计划。

    以上所述仅为本发明较佳的实施例,并非因此限制本发明实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本发明的保护范围内。


    技术特征:

    1.一种滚装直跳板码头装卸作业潮位预报方法,其特征在于,包括如下步骤:

    s1、获取横倾角度纵倾角度θ、斜码头坡度λ、码头水平段标高hm1、码头端部标高hm2、第一节跳板端铰链中心至码头端立面的水平距离ρ、船漂心处所在肋位处船中线吃水dr;

    获取通行车辆性能参数,包括最大爬坡角a、接近角和离去角的较小值b、纵向通过角c、最大涉水深度p;

    获取跳板通道满足车辆通行高度要求时第一节跳板顶板相对车辆甲板所夹锐角k的代数最大值ku和最小值kd;

    s2、建立可作业的判断衡准模型,通过衡准模型计算以下参数的取值范围:

    第二节跳板顶板相对水平面的夹角β的取值范围:

    max(-a,λ-b,-18)≤β≤λ β0,

    其中,λ为斜码头坡度,β0为第二节跳板能够搁到平码头时,β的代数最大值;

    第一节跳板顶板相对水平面的夹角α的取值范围:

    其中,k0为第一节跳板承载机构拉直而能够承载时k的代数最大值,

    此外,α和β的关系需满足:

    -b≤(α-β)≤min(c,18);

    第一节跳板背板与码头表面的最小距离δ的取值范围:对于双节跳板,第一节跳板背板与码头表面的最小距离δ应不小于最小安全距离要求δs,即δ≥δs;

    涉水深度τ的取值范围:跳板搁斜码头处涉水时,涉水深度τ应小于车辆涉水能力p,即τ≤p;

    s3、通过所述s2中衡准模型构建的联立不等式组,求解出跳板的工作角度范围,进而计算出可作业潮位范围。

    2.如权利要求1所述的一种滚装直跳板码头装卸作业潮位预报方法,其特征在于:所述s2中,δ≥δs可转化为对跳板工作角度的要求;

    δ的取值有两种情况:

    当ρ>l3×cos(α σ1 σ3)时,δ=∞;

    当ρ≤l3×cos(α σ1 σ3)时,δ的取值又有两种情况:

    1)当α≥(λ-σ1-σ3)时,δ=码头端点距离舷侧第一节跳板背板的垂线距离;

    2)当α<(λ-σ1-σ3)时,δ=舷侧第一节跳板背板前端点距离码头表面的垂线距离;

    其中,ρ为第一节跳板端铰链中心至码头端立面的水平距离,l3为第一节跳板端铰链中心至背板外端点沿着背板的距离,λ为斜码头坡度,σ1为第一节跳板端铰链中心与中间铰链中心连线与顶板所夹锐角,σ3为第一节跳板端铰链中心与中间铰链中心连线与背板所夹锐角。

    3.如权利要求1所述的一种滚装直跳板码头装卸作业潮位预报方法,其特征在于:所述s2中,τ≤p可转化为对跳板工作角度的要求;

    τ=max(0,lt×tanλ-d1/cosλ);

    其中,lt为斜码头斜坡段与水平段标的连接点至第二节跳板搁斜码头点的距离,λ为斜码头坡度,d1为码头端部至水面的垂直距离。

    4.如权利要求1所述的一种滚装直跳板码头装卸作业潮位预报方法,其特征在于:所述判断衡准模型包括:

    a.跳板打开角度在其极限工作角度范围内;

    α≥-18°

    β≥-18°

    (α-β)≤18°

    其中α为第一节跳板顶板相对水平面的夹角,β为第二节跳板顶板相对水平面的夹角;

    b.跳板打开角度应保证跳板通道满足车辆的通行高度要求;

    c.跳板与车辆甲板之间形成的凹形区域应满足车辆的接近角/离去角要求;

    d.跳板与码头之间形成的凹形区域应满足车辆的接近角/离去角要求;

    (λ-β)≤b

    e.对于双节跳板,两节跳板之间形成的凹形区域应满足车辆的接近角/离去角要求;

    (β-α)≤b

    f.跳板与车辆甲板之间形成的凸形区域应满足车辆的纵向通过角要求;

    g.对于双节跳板,两节跳板之间形成的凸形区域应满足车辆的纵向通过角要求;

    (α-β)≤c

    h.跳板与水平面的夹角应满足车辆的爬坡能力要求;

    α≥-a

    β≥-a

    i.跳板与码头表面的夹角应能满足跳板搁靠平码头的最小打开角度要求;

    (λ-β)≥-β0

    其中,β0为第二节跳板能够搁到平码头时,β的代数最大值;

    j.对于双节跳板,第一节跳板背板与码头表面的最小距离应不小于最小安全离要求;

    δ≥δs

    k.跳板搁斜码头处涉水时,涉水深度应小于车辆涉水能力;

    τ≤p。

    5.如权利要求1所述的一种滚装直跳板码头装卸作业潮位预报方法,其特征在于:所述s3中采用数值迭代的方法求解,选择合适的跳板工作角度初始值,以一定的步长逐步改变跳板工作角度,判断该工作角度时衡准能否全部满足,若全部满足则求解此时的潮位值并记录,若不满足,则继续改变跳板工作角度直至超出跳板的极限工作角度范围,最后统计所记录的潮位值,得到最低潮位和最高潮位。

    6.如权利要求5所述的一种滚装直跳板码头装卸作业潮位预报方法,其特征在于:所述数值迭代方法求解具体包括:

    s3.1、设置β初始值=βmin;设置α初始值=αmin;设置码头端部至水面的垂直距离d2的下限d2min和上限d2max的初始值,使得一旦迭代中有新的下限d2min值和上限d2max值产生,即可以替代下限d2min的初始值和上限d2max的初始值;

    s3.2、判断βmin≤β≤βmax是否成立,若成立,则令α=αmin,进入s3.3;否则进入s3.11;

    s3.3、判断αmin≤α≤αmax是否成立,若成立,进入s3.4;否则进入s3.10;

    s3.4、分别计算第一节跳板背板与码头表面的最小距离δ、潮位td、码头端部至水面的垂直距离d2、第二节跳板搁斜码头的点沿垂直码头表面方向量至水面的距离τ;并判断上述参数是否同时满足以下条件:

    -b≤(α-β)≤min(c,18);

    δ≥δs;

    τ≤p;

    若满足,进入s3.5;否则进入s3.7;

    s3.5、判断d2<d2min是否成立,若成立进入s3.6;否则进s3.8;

    s3.6、令d2min=d2,tdmax=hm2-d2,αu=α,βu=β,进入s3.7;

    s3.7、令α=α 步长,返回s3.3;

    s3.8、判断d2>d2max是否成立,若成立,进入s3.9;否则进入s3.7;

    s3.9、令d2max=d2,tdmin=hm2-d2,αd=α,βd=β,进入s3.7;

    s3.10、令β=β 步长,返回s3.2;

    s3.11、判断d2=原大值是否成立,若成立,进入s3.12;否则进入s3.13;

    s3.12、输出:该装备无法装载;

    s3.13、输出:1)可作业最低潮位为tdmin,此时α=αd,β=βd;

    2)可作业最高潮位为tdmax,此时α=αu,β=βu。

    7.如权利要求6所述的一种滚装直跳板码头装卸作业潮位预报方法,其特征在于:所述步长为0.1。

    8.如权利要求2所述的一种滚装直跳板码头装卸作业潮位预报方法,其特征在于:当ρ≤l3×cos(α σ1 σ3)时,δ的取值根据船右侧靠码头、右舷舷侧双节跳板搁靠固定斜码头的计算几何模型中的几何关系计算得到。

    9.如权利要求3所述的一种滚装直跳板码头装卸作业潮位预报方法,其特征在于:所述lt的取值根据船右侧靠码头、右舷舷侧双节跳板搁靠固定斜码头的计算几何模型中的几何关系计算得到。

    10.如权利要求1所述的一种滚装直跳板码头装卸作业潮位预报方法,其特征在于:所述s1中的参数根据预估的船状态参数,使用跳板的性能参数,任务要求的车辆性能参数和码头参数得到。

    技术总结
    本发明公开了一种滚装直跳板码头装卸作业潮位预报方法,包括:针对滚装直跳板分析了跳板技术状态、船状态、通行车辆性能和码头参数等因素对跳板搁码头作业潮位选择的影响,将各作业限制要求、作业潮位与影响因素、跳板工作角度进行定量关联,构建以跳板工作角度为未知数的不等式组,通过数值迭代法求解出作业潮位的上下极限值和对应跳板工作角度,实现了作业潮位的准确预报。该方法适用于各种型式直跳板,固定平码头(包括前沿设置斜坡情况)、固定斜码头等普通码头,履带式、轮式等型式车辆,且具有较强的准确性和便捷性。

    技术研发人员:葛俊波;陈骏生;彭江丰;王果;刘靖峤;姜圣俊;朱一鸣
    受保护的技术使用者:中国船舶工业集团公司第七0八研究所
    技术研发日:2020.11.13
    技术公布日:2021.03.12

    转载请注明原文地址:https://wp.8miu.com/read-21219.html

    最新回复(0)