国际经济与贸易的发展，使得船舶交通流量和通航密度逐年攀升，特别是一些受限水域（繁忙水域、弯曲航道、多航道交汇水域及宽度受限水域）通航压力不断加大，并开始出现不同程度的船舶交通流拥塞状况。研究发现，船舶在受限水域发生事故的概率远高于港口水域或开阔水域。受限水域船舶交通秩序的规范及优化对减少碰撞事故发生、改善船舶航行条件、提升交通运行效率等方面起着关键性和决定性的作用。近年来，针对受限水域船舶交通安全管理方面的研究受到了广泛关注，但相关研究主要聚焦在事故统计及特征分析、交通流监控和预测、船舶航行风险评价、船舶智能避碰、通航安全保障等方面，对于船舶交通流拥塞问题的机理性研究欠缺。
本文构建了受限水域船舶交通流拥塞度模型以评估航道的畅通程度。首先，借用宁波VTS系统的数据提取和数据分析功能，获取船舶AIS历史数据，对虾峙门航道的船舶交通流特征进行分析，并利用概率统计及数据拟合方法进行验证分析，以探索上述特征参数属性值的特征及各属性值间的关联性。其次，通过定义船舶交通单元，并抽象受限航道模型，构建船舶区域占用及船舶干扰模型，进而分析船舶间相互作用。在对受限水域船舶交通流特征分析的基础上，提取受限水域船舶交通流拥塞度因子，通过专家问卷调查确定各因子权重，完成拥塞度模型构建，并对虾峙门航道的交通流拥塞度进行定量评价。最后，考虑到船舶交通流具有随机性和多样性特点，通过设置不同的场景数据和规则数据，采用仿真方法分析船舶交通流运行过程，分析研究受限水域船舶交通运行规律，并对船舶交通流拥塞度模型进行验证。
本文提出了船舶拥塞度概念并进行建模，以量化受限水域的船舶交通流的拥塞程度，并对船舶交通流拥塞度模型进行仿真验证，证明了提出的模型具有较强的适用性，可为船舶的运行状态评价提供一定的参考。
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