船闸输水系统水动力学研究综述

基于国内外大量研究资料,从船闸输水系统水动力学研究方法、船闸输水系统消能设施、船闸输水系统空蚀空化和闸室船舶系缆力研究等方面对船闸输水系统水动力学的研究进行了系统论述和评析,并对船闸输水系流水动力系的研究前景进行了探讨。     

船舶调度闸外编排算法

为了提高船闸的通过能力,优化船舶进闸调度,分析了三峡船闸船舶的平均过闸间隔时间,提出了闸外编排的概念,分析了船舶在进闸调度中的操作流程,以安全性和进闸耗时为目标,建立了闸外编排的数学模型,设计了相应的启发式求解算法,将模型的目标和约束条件通过启发式方法生成船舶在闸外的排序法则。数值试验分析结果表明闸外编排数学模型切实可行,排序算法可以生成安全高效的进闸方案,闸外编排的实现考虑了船舶进闸时间和安全性原则,缩短了闸次间隔时间,提高了日开闸次数,有效地提高了通航设施的整体通过能力。     

江苏智慧船闸建设实践与演进路径探析

船闸是内河水运的关键基础设施,也是实现智慧航运的重要载体与应用场景。建设智慧船闸可有效提升船闸通行效率和管理效能。根据船闸运行和船舶调度业务需求,结合江苏智慧船闸建设实践,探讨智慧船闸全景感知数字化、运行调度智能化、科学决策智慧化等发展阶段的特征和实现模式,为今后的智慧船闸建设提供参考。     

船闸管理系统中的多模式信息集成方法

船闸调度管理水平的提升需要对船舶进行精细化管理,依赖于各种信息采集技术.文中分析了杭州三堡船闸的运行现状和调度过程,介绍了当前主流的内河船舶数据采集技术,对其技术特点进行了详细的比较.分析了三堡船闸调度管理系统的信息采集技术,提出了一种基于多模式信息集成的船闸调度管理系统框架,并给出了改进建议.     

船闸待闸时间特性分析

以施桥船闸和淮安船闸的实际运行资料为依托，对不同类型船舶的待闸时间作了统计分析比较．研究发现虽然施桥船闸与淮安船闸的待闸时间明显不同，但其待闸时间不均衡系数却很接近，特别是下行船队的待闸时间不均衡系数几乎相同．此外，淮安船闸和施桥船闸的待闸时间分布很不均匀，部分船舶的待闸时间远超过中值待闸时间，由此推断船闸规模的扩大虽然可以改善船闸的繁忙程度和降低平均水平的待闸时间，但不能彻底避免压船现象的发生．     

基于运动学的船舶过闸时间模型

通过对船舶过闸时间的解析,得到船舶过闸时间计算的关键在于弹性时间的计算,并利用京杭运河苏北段某梯级船闸的过闸数据,结合船舶长度和吨位的关系及交通流理论中的Greenshields模型,提出了船舶过闸时间的运动学计算方法,该方法较好地表达和计算了混合船型船舶的过闸时间,具有普适性,也可用于预测或估计船闸的可能通过能力及优化船舶调度.     

船闸待闸时间的确定及服务水平

从船闸的实际运行情况出发，对个体待闸时间和整体待闸时间进行了统计分析，提出了计算过闸船舶的待闸时间的几种方法，并对船闸的压船时间、船闸通过能力与服务水平之间的关系作了探讨。发现施桥船闸中船队的日待闸时间主要分布在0～4h，机动船的日待闸时间主要分布在4～8h；上行船舶的日待闸时间主要分布在0～4h，下行船舶的日待闸时间主要分布在0～8h。结果表明，船闸的待闸时间和通过能力及运行情况密切相关，因而可以从待闸时间的角度，结合船闸的实际通过能力，评价船闸的服务水平和运行状况。     

开放式二级对口船闸调度模型研究

文章在明确对口船闸的概念和特点的基础上,设计了一个可行性高、适用性强的开放式二级对口船闸运行调度系统,构建了包括信息子模型、排队子模型、闸室船舶组合子模型和联合调度子模型的开放式对口船闸的调度模型,为船闸管理所进行实际调度工作提供参考。     

提高三峡船闸通过能力的船舶运输组织方案

为提高三峡船闸的通过能力,分析了船闸通过能力影响因素,提出提高一次过闸平均吨位是提高三峡船闸通过能力的主要途径,进而提出从提高闸室水深利用和闸室面积利用两个角度来提高一次过闸平均吨位,优化船舶运输组织,即优化船型和过闸船舶组合.研究结果表明,在现有条件下,一次性过闸船舶的组合是2艘5 000t机动船和一个一顶三的驳船队（每驳船载重1 000t）的船队组合,可在闸室水深利用最大化和闸室面积利用最大化的双重提下提高三峡船闸通过能力.     

基于船舶流的交通时间阻抗模型

为确定航道的交通阻抗,研究了船舶交通流的基本特性,分析了无船闸航道基本段与船闸的通航特点,建立了基于船舶交通流理论的交通时间阻抗计算模型,以客观的描述船舶交通出行时在不同交通流状态下的运行效益.算例计算分析表明,模型是可行、可靠的,能够根据船舶运行的基本实测数据确定任意路径的时间交通阻抗.     

架桥石枢纽闸墙加固改造施工监测及测试分析

为了解老旧船闸进行加固改造后的加固效果,对加固中的架桥石船闸进行了多项监测,其中选用钢筋计对帷幕灌浆加固后的闸墙应力进行监测,对船闸闸墙监测应力趋势进行了分析,得出应力处于允许变化范围之内,温度和水位是影响应力变化的主要因素;根据相关方法,由钢筋计应力分析计算出混凝土应力,得出加固后船闸处于安全施工状态.这表明各种加固措施切实有效,加固措施是对船闸整体稳定性验证分析的重要补充.     

凌津滩船闸输水廊道内流动噪声特性

凌津滩船闸为中水头单级短廊道输水船闸 ,本文就其原型观测资料分析了船闸在正常运行工况下输水廊道内的噪声特性 ,指出 ,在船闸正常运行工况下输水廊道各部位的噪声基本上均属非空化低频流动噪声 ,不存在伴随强空化出现的具有较大能量的高频成分 .     

基于串联排队网络的三峡-葛洲坝水利枢纽联合调度模型

为了提高三峡-葛洲坝水利枢纽的整体通过能力,分析了三峡-葛洲坝水利枢纽联合调度的实际需求,建立了三峡-葛洲坝水利枢纽联合调度数学模型,考虑了闸室面积利用率最大、整体待闸时间最小两个目标函数和船舶编排过程中的八个约束,应用串联排队网络理论求解模型。算法将申报船舶按照航向分成四个船舶序列,动态计算每艘船舶的权重,兼顾船舶长度与宽度优先,待闸时间约束、葛洲坝船闸通航条件限制和任务均衡的要求,循环排船,逐步优化。应用结果表明应用该数学模型和编排算法编制一个计划期的两坝五闸计划仅需2 min,编排时间短,葛洲坝2#船闸的闸室面积利用率高于70%,并且客船和旅游观光船均排在前面的闸次中,说明客船的待闸时间约束是满足的,并且在航向上是上下航向交替运行,没有出现倒闸情况,编制的计划满足实际调度需要。     

内河航道单级船闸结构运营安全监测评估系统研究

内河船闸是水利枢纽中应用较广的通航建筑物。本文以杨家湾船闸为工程背景,分析了内河船闸结构的主要病害,基于在线自动监测与人工巡检相结合的策略进行了结构运营安全监测评估系统研究。包括：监测项目的选择及测点布置、人工巡检项目内容、数据采集与传输系统的构成等内容。根据内河航道通航特点以及船闸结构特点,进行了数据查询与管理子系统、结构运营监测预警系统研究,给出了船闸结构性能监测参数统计预报模型。基于层次分析法,建立了船闸结构综合评估模型,给出了安全性、耐久性、适用性评估的主要控制项及权重指标。     

涪江过军渡电航枢纽工程总体布置研究

根据过军渡电航枢纽工程水工模型试验,论述了上下游引航道口门区泥沙淤积与通航水流条件的变化,研究了船闸引航道的平面布置及不同通航流量情况下设计船队在船闸上下游引航道口门区及连接段的航行情况和航行要素,优化进出闸航线,并配合通航水流条件的观测对船闸引航道平面布置提出修改意见,从而选出通航条件好、工程量小、河道演变较稳定的推荐方案。     

基于排队理论的京杭运河船闸通过能力研究

通过对船闸营运方式的调查,结合苏北部分船闸的营运情况,将排队服务系统模型研究方法引入船闸系统的研究中,建立带有两个顾客等级的M/G/K服务系统排队模型,通过模型的求解,得出船队过闸等待时间、船舶排队长度等与船闸服务能力的关系,在此基础上分析了到船的随机性对船闸最大通过量的影响情况,并引出船闸基本通过能力的计算方法.     

三峡枢纽碍航经济损失评估方法研究

充分利用机会成本原理,以货物时间价值损失、货物经时损失以及船舶额外营运成本为评价指标,构建船货匹配的经济损失评估模型,为高效航道运输系统建设和区域社会发展评估提供参考。其中,货物时间价值损失测算模型运用科布道格拉斯生产函数思想,考虑长江水文特征、船舶待闸时长及船闸通行能力等因素,构建包含待闸时间敏感系数和船闸饱和度的货物时间价值损失测算公式;货物经时损失测算模型考虑货物品质和货物占用资金的使用效率,利用微分方程,构建分段损失率的货物经时损失测算公式。估算结果显示,当前三峡枢纽碍航造成的经济损失达76亿元,其中集装箱及船舶受损最严重。因此,三峡枢纽管理部门可结合经济损失优化船舶调度计划。     

“严格约束&稳态”条件下双线船闸联合优化调度模型研究

以双线船闸为对象,研究在“严格约束＆稳态”条件下的联合优化调度模型.针对先到先服务、单独服务、优先服务、限时服务等不同方式,以及特大型、大型、中型、小型等4种不同类型的船舶,以闸室利用率最大为目标函数,根据排队船舶总数量限制、特别服务方式控制、闸次总数量关系等建立约束条件,构建出双线船闸联合优化调度的LP模型,并将模型应用于江苏省某船闸,计算表明模型具有良好的实用性和科学性.