葛洲坝船闸船舶同步出闸运行组织

针对日益增长的船舶过坝需求与船闸通过能力不足的问题,对葛洲坝船闸船舶出闸方式进行优化研究,提出"全同步出闸"和"半同步出闸"的船舶出闸方式。分析葛洲坝船闸船舶出闸现状、通航建筑设施布局和航道条件,得出船舶在葛洲坝船闸开展"同步出闸"的基本运行组织方案。建立"全同步出闸""半同步出闸"和"逐一出闸"3种船舶出闸方式的数学模型,计算得出结论:选取合适的方案开展同步出闸可以缩短葛洲坝船闸船舶的出闸时间。结论为后期葛洲坝船闸开展同步出闸实船试航提供理论支持。     

长沙枢纽船闸运行初期的通过能力研究

长沙枢纽为湘江航运的咽喉,交通繁忙,船闸运行压力大。通过分析湘江长沙枢纽河段通航环境,根据船闸调度方案,建立了船舶过闸交通仿真模型,模拟分析了在不同工况、不同调度方案组合情况下长沙枢纽双线船闸近期的运行状态及通过能力。     

船舶编队过闸航行三维实时仿真

多船编队自动协同过闸是一种能深入挖掘船闸通航潜能、保障航行安全的航运新模式。为评估和验证船舶编队过闸航行控制效果,研发了一种船舶编队过闸航行三维实时仿真系统。首先,设计了船舶编队过闸航行三维仿真系统分布式架构,结合船闸水域卫星图并利用映射技术构建了船闸水域场景地形,制作了基于Unity的船闸水域三维仿真静态和动态场景。其次,采用动态和静态模型相结合方式构建了船闸运行系统,并根据船舶自身尺度和船闸宽度等条件实时计算船舶编队状态,实现了船舶纵向、横向编队全过程三维实时动态仿真。最后,以船舶自适应巡航编队航行和多船双向编队过闸航行为验证实例,对船舶编队过闸航行三维实时仿真系统分别进行了验证,结果表明本系统能实时动态模拟船舶编队过闸全过程,并准确计算船舶编队过闸航行状态,可为未来实现船闸水域船舶编队航行提供重要的基础平台支撑。     

闸次顺序对三峡船闸过闸效率的影响

三峡船闸为五级连续船闸,相邻闸次运行相互制约,在实际运行中不可避免出现相邻闸次"等闸"现象。为了进一步提高船闸的通行能力,基于大量运行数据,建立了五级上行船舶过闸仿真模型。通过模型仿真分析相邻闸次船舶数量与"等闸"的关系,研究闸次顺序对过闸效率的影响。仿真结果表明:前一闸次船舶数量大于后一闸次时,船舶数量差越小,"等闸"现象时间越短。通过优化闸次顺序,可有效缩短"等闸"现象时长,减小闸次间隔时间,从而提高日运行闸次。     

船舶交错过闸 减少等待时间

由于发展规划的船型、船队速度较慢和不易实现，目前大量已建船闸通过规划的船型、船队不多，存在大量的中小型船舶和短期内不能淘汰的船舶，只好采取逐条船舶分散驶入闸室和排满闸室后过闸的方法。由于船舶尺度不一、数量多、进出闸航速快慢不一、船舶进闸前停泊等待的位置离闸首较远等原因，分散进出船闸必然增加船舶过闸航行和等待时间。为了加快船舶周转，建议试行船舶交错过闸方式。     

多级船闸过闸安全初探

三峡船闸通航在即.三峡枢纽五级船闸是世界上水头最高、规模最大、运行工况最复杂的现代化多级船闸.然而,系统构成愈复杂,船舶过闸安全不确定因素愈多,过闸安全愈显得重要.本文根据葛洲坝船闸船舶过闸安全的经验教训,对三峡船闸过闸安全问题提出初步分析与探讨.     

多级船闸船舶过闸安全初探

根据葛洲坝船闸船舶过闸安全的经验教训，对多级船闸船舶过闸安全问题进行初步分析与探讨。     

提高三峡船闸通过能力的若干措施研究

三峡水库蓄水通航以来,通过三峡坝区货运量持续增长,通过能力已趋于饱和,而且船舶大型化发展迅速,目前通过船舶大约一半吃水大于原设计标准。科学合理地挖掘船闸的富余水深,增加过闸船舶吃水、提高船闸的通过量是当前需要解决的重要问题。采取理论研究与实船测试验证的方法,对三峡船闸的运行方式和过闸船舶、船舶吃水控制标准计算方法、船舶过闸实船试验、过闸船舶吃水控制标准等进行了系统的研究,取得了多项创新成果。     

提高三峡船闸通过能力的若干措施研究*

三峡水库蓄水通航以来,通过三峡坝区货运量持续增长,通过能力已趋于饱和,而且船舶大型化发展迅速,目前通过船舶大约一半吃水大于原设计标准。科学合理地挖掘船闸的富余水深,增加过闸船舶吃水、提高船闸的通过量是当前需要解决的重要问题。采取理论研究与实船测试验证的方法,对三峡船闸的运行方式和过闸船舶、船舶吃水控制标准计算方法、船舶过闸实船试验、过闸船舶吃水控制标准等进行了系统的研究,取得了多项创新成果。     

内河典型单级单线船闸待闸时间预测模型及优化调度策略*

为了提高内河船闸调度水平、缓解船闸堵航情况,以我国内河水运梯级开发中最为广泛的单级单线船闸为研究对象,运用Arena仿真平台构建了船闸通航仿真模型,以汉江兴隆船闸为例,对单级单线船闸船舶过闸问题进行仿真。在此基础上,为了评价相关要素对船舶待闸时间的影响,开展了大量单因素和多因素影响下船舶过闸敏感性试验。采用数据拟合方法研究了单因素作用下船舶待闸时间变化规律和预测模型,采用BP神经网络构建双因素作用下的船舶待闸时间预测模型。检验表明船舶待闸时间预测模型具有较好的预测精度。结合过闸预约制和预测模型提出了船闸优化调度策略,可为管理部门开展船闸科学调度提供有效的参考方法。     

基于MC计算机仿真的新夏港河船闸通过能力计算

船闸通过能力与日平均过闸次数、一次过闸吨位、年通航天数、船舶装载系数以及运量不均衡系数有关,在船闸运营过程中这些因素都存在一定的不确定性,对船闸通过能力的计算产生很大的影响。为消除不确定性因素的影响,采用基于MC法的计算机仿真研究船闸通过能力,并以新夏港河船闸年过闸货运量作为研究对象予以说明。运行结果表明,计算机仿真能够较好地应对不确定性问题,为船闸工程建设中船闸通过能力计算提供理论依据。     

提高长洲枢纽现有船闸通过能力对策研究*

长洲枢纽现有船闸建成后有力地促进了西江黄金水道的运输能力,但其瓶颈效应也渐显。为缓解其堵航滞航问题,通过分析一线二线船闸的通航现状,基于改进的一次过闸平均吨位计算模式,预测了现有船闸近期(2010—2015年)的通过能力,并针对性地从船闸管理模式、船型标准化和大型化、船舶调度、工程措施等方面提出了提高长洲枢纽现有船闸通过能力的对策和建议。     

盐邵线扬州段通航分析与仿真研究

盐邵线扬州段航道条件差,运行复杂,易形成航道堵塞。分析造成航道拥堵的主要原因,提出相应对策,同时,构建多节点航运调度仿真模型,引入调度准则和评判标准,模拟研究盐邵线扬州段的船舶航行情况及调度措施效果。结果表明:盐邵线扬州段为多节点航道,盐邵船闸的通过能力为制约全线通过能力的关键;造成盐邵线航道拥堵的主要原因是同向船舶追越、异向节点交会,因此应借助过闸船舶运行调度来减少航道堵塞现象的发生;通过多节点航运调度模型,可进行盐邵线航运调度模拟和优化,尽管优化方案对船舶耗费时间减少效果不明显,但可以有效降低盐邵线的拥堵风险,后者对盐邵线调度更具指导意义。     

内河航道局部缩窄段交通运行状态仿真分析

为分析内河航道局部缩窄段交通运行状态,根据航道单线交替通航特征设计仿真模型,分析不同条件下缩窄航段的交通运行状态及通过能力。仿真结果表明,船流量大小和方向分布影响缩窄航道的交通运行状态,2个方向船流量差异较大时船舶集中通行有助于提高通航效率,但会增加部分船舶的延误;缩窄航段的通过能力随缩窄段的长度增加而减小,但当缩窄段长度增加到一定值后,航段的通过能力接近某一极小值。实践中可根据航运需求,合理进行交通组织、安排航道整治方案。     

多级航道通过能力的数学模型研究

航道承载着具有OD点对的船舶组成的交通流,航道通过能力表示航道的交通承载能力。将多级航道中各港口视为网络模型中的节点,各航段视为网络模型中的连线,考虑与航道通过能力密切相关的航道货流OD结构,建立了以任意起点港和终点港之间货流量为变量,各货流量或货物周转量之和最大为目标函数,航段通过能力、港口设计通过能力及碍航建筑物通过能力为限制条件的OD结构网络模型,来测算多级航道通过能力。     

基于不平衡模型的航道船舶流量分析

对广州港出海航道流量实测得到基础数据,对流量进行峰值搜索、加权、分类统计和不平衡分析,建立流量时间不平衡和流量双向不平衡模型,从时间和空间方面反映了流量规律,反映出航道本身及管理状况。     

船型标准化率对三峡船闸实际通过能力的影响

推进船型标准化是提高三峡船闸实际通过能力的有效途径之一。为定量研究船型标准化程度对船闸实际通过能力的提升效果,在研究三峡库区船舶过闸流程的基础上采用系统仿真方法构建三峡库区船舶过闸仿真模型,模拟不同船型标准化率下三峡船闸的实际通过能力。仿真试验结果表明:仿真模型可以真实地反映三峡库区船舶过闸情况;船型标准化率达到90%以上时,标准船型对提升船闸运行效率的优势凸显。相比于对船闸实际通过能力的提升,船型标准化率的提高对船舶过闸服务质量的改善更为显著。     

海南秀英进出港航道客滚船双向通航研究

为了有效地解决秀英港区客滚船通航效率问题,提高航道通过能力和通航安全水平,根据《海港总平面设计规范》相关规定,提出基于客滚船船舶特点、操纵特性以及该水域航道的边界条件的数值计算模型,通过理论计算、航道通航模拟仿真和实船试验对海口港秀英港区航道双向通航能力进行论证研究,证明秀英港区航道能够满足现有客滚船的双向通航并给出相应通航安全保障措施。     

Waterway traffic analysis of the Chicago River and lock

The vessel-carrying capacity of the Chicago River, Illinois, is restricted by a lock. separating the river from Lake Michigan. Currently, vessels passing through the lock experience long delays during summer months. An investigation and analysis of this system determined that although the system is now generally operating below capacity, the peak periods during summer weekends do approach capacity, and the situation is likely to deteriorate in the future. In addition, the river and lock have safety and traffic conflict problems that need attention. Recommendations to mitigate these problems are described.     

内河航道服务水平及通过能力研究

以交通工程理论为基础,结合内河航道特征提出航道服务水平概念及指标;以内河和渠化航道标准船型为依据对内河航道服务水平指标进行量化,在此基础上确定服务水平等级;将船舶交通流理论和航道服务水平相结合建立内河航道通过能力计算模型。以淮河出海航道运行资料为依据,计算航道通过能力,并与设计水平年货流密度进行对比分析,可供内河航道规划、建设、评估、维护或升级提供理论参考。