PDF《船舶调度闸外编排算法》

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139 m 运行期间 , 三峡船闸四级补水运行方式下 , 一个单向过闸间隔 时间包括

8 个操作环节时间: 进闸时间 、 关第

1 道闸 首人字门时间、第1道闸室泄水时间、 开第

2 道闸首 人字门时间、 船由第

1 道闸室进入第

2 道闸室时间 、 关第

2 道闸首人字门时间 、 第1道闸室充水时间、开第1道闸首人字门时间.从初步设计参数和实际运 行参数的对照 [ 2] 中可以得出结论, 对闸次间隔时间 影响度最大的是船舶进闸室时间(初步设计参数中 进闸时间为

10 .

8 min ,而实际运行参数中进闸时间 为50 .

0 min).从三峡- 葛洲坝水利枢纽的船闸运输 效率受船舶进闸调度的影响可以得出: 如果能改善 船舶在闸首外指泊(调度人员在船舶进闸前将船舶 指挥到停靠位置的操作), 安排船舶进闸次序等问 题,将缩短闸次间隔时间 , 提高日开闸次数, 有效地 提升通航设施的整体通过能力.基于此, 本文提出 了船舶闸外编排模型与算法.

1 闸外编排的提出及其原理 在船闸的调度业务流程中 ,申报过坝的船舶在 过坝前,航运调度管理部门通常会对申报船舶进行 计划编排 ,安排闸次计划 ,生成船舶过闸的船舶排档 图.本文提出闸外编排的概念是根据已有闸次计划 排档图,反推在闸首外靠船墩上排定待闸船舶的停 靠位置 、 进闸次序和指泊顺序 .闸外编排的调度环 境是船闸 、 静水航道的靠船墩与静水航道外的锚地 . 闸外编排的基本前提是船舶的排档图(排档图给出 了船舶在船闸内的位置信息).可见,闸外编排的实 现可以指导通航调度人员快捷 、高效地将指定船舶 从静水引航道外的锚地指泊到静水航道的靠船墩 处,然后再指挥船舶进闸 . 船舶在进闸调度中需要遵循一定的安全规则 , 船舶在闸首外靠船墩上停靠时 ,考虑到安全性 ,需保 证船舶停靠时不随水流波动, 因此 ,船舶停靠要有严 格的限制 ,即大船( 从船舶尺寸上衡量, 以船长优先) 靠内 ,小船靠外 ,大船系在靠船墩上 ,小船系在比它 大的船舶上.与此同时, 如果排档图中大船是头船 , 小船是尾船 ,则进闸次序应当是先大船后小船 .但 是如果按照这种要求停靠船舶 , 势必造成大船排在 最里层,必须在解开外面小船的前提下才能起泊, 小 船虽然排在最外层, 可以迅速解栓 ,但是它必须先等 靠在里层的大船进闸后才能进闸, 这样显然会影响 船舶进闸效率,因此,安全性和进闸耗时是进闸调度 的关键 .闸外编排的思路见图

1 . 图1闸外编排的思路 Fig.

1 Arrangem ent approach outside ship lock 闸外编排的实现首先从闸室排档图入手 ,闸室 排档图来源于调度系统的计划编制, 它的生成考虑 了整体的船舶调度 、 闸室面积利用率最大化等因素. 对于船舶已确定的排档图[ 3] ,在闸室内的排放 有多种策略 ,比如宽度优先排放, 长度优先排放等. 同一批输入的船舶采用不同排档图策略 , 生成的排 档图效果也是不同 .图2是采用贪婪算法 [ 4] 并且闸 内采用长度优先排放策略生成的排档图. 图2长度优先排档 Fig.

2 Arrangement w ith length preference 根据调度工作者的经验, 以长度优先是较优的 排档策略 [ 5- 6] ,且让小船先进有利于提高船舶进闸和 闸室间移泊的效率 [ 7] .前面已经阐述 ,大船作为头 船 ,小船作为尾船是不能生成高效闸外编排的, 因此 小船先进是生成可行 、高效闸外编排的非常必要的 一个条件.宽度优先排档策略也可以生成较高闸室 面积利用率的排档图 , 但是宽度优先排档策略不利 于生成相应的闸外编排 , 这主要是由于有些宽度较 大但是长度较小的船舶不利于生成安全的闸外编 排 .显然,小船靠在一个长度比它大的船上是安全 的 ,但是靠在一个宽度比它大但是长度比它短的船 上是不安全的,故本文采用长度优先 、 先小后大的排 档策略 .