本文针对半潜船装载和航行过程中安全管理及控制问题展开的全面、系统研究,属于交通运输规划与管理学科的交通安全管理研究方向。本文是在总结该领域国内外学者研究成果的基础上,提出半潜船装载和航行的相关安全理论,并对理论加以应用,为实践提供指导。在系统归纳和分析船舶安全理论、半潜船运输安全以及相关领域的研究成果后,发现存在以下问题：不同的稳性规范中对半潜船在装卸作业时的安全要求存在不一致的问题；现有的规范多用于约束半潜船的装卸作业,对航行安全方面规定较少,重视不足；缺少对影响半潜船装卸和航行安全因素的作用机理及应用研究。为了更好地解决这些半潜船运输安全管理与控制问题,本文主要进行了以下几个方面的研究。1针对半潜船装卸作业时存在规范不统一的问题,分别在遮蔽和开敞装卸作业水域条件下找出新的衡量装卸安全的因素,基于动平衡、静平衡、参数横摇等理论,推导适用于不同条件的半潜船初稳性高度限值计算公式。通过实例计算与分析,验证了初稳性高度限值计算公式的可靠性和实用性。2针对稳性规范中在半潜船航行安全方面规定较少的问题,对航行中的半潜船安全问题展开了研究。利用横摇与垂荡两个自由度的船舶运动方程模拟半潜船的非线性横摇运动,找出诱发半潜船参数横摇的关键因素,研究各因素对半潜船航行安全的影响,得出半潜船为规避参数横摇现象各因素的取值区间,丰富了半潜船航行中的稳性安全规范。3针对缺少理论应用研究的问题,对于装载安全理论应用,是通过找出影响半潜船装卸安全的主要因素,利用推导出的初稳性高度限值公式计算分析初稳性高度限值变化与重太件的质量、重心高度、受风面积、风压中心位置高度、风速大小以及摩擦系数变化的关系；对于航行安全理论应用,主要是将航行安全理论应用到经济航速的求解过程中,利用航行安全理论中初稳性高度与安全航速间的关系,确定安全航速区间,在此基础上建立了带有时间窗约束的重大件运输货物分配和航速联合优化模型,考虑相同航程满载与空载燃油消耗不同,改进了递归平滑算法,并设计了基于插入法和改进递归平滑算法的全局搜索方法来求解模型。最后,对本文在半潜船装载与运输安全管理与控制方面的研究成果进行了总结并考虑到半潜船运输的安全理论体系还不完善,需要继续深入探讨,提出了几个具有代表性的研究问题与方向。本文对半潜船在装载和运输过程中安全理论及其应用的深入分析与研究,丰富了半潜船运输安全管理及控制理论。对半潜船稳性规范的完善与统一起到推动作用。在实际作业中,也能为重大件货物的装卸运输作业提供安全指导。