三峡永久船闸对重庆航运的影响及对策

三峡永久船闸的建成,极大的改善了长江上游的航行条件,降低了船舶的运营成本,增强了水运同其他运输方式的竞争力,但是,由于现阶段各种条件远远达不到设计条件,造成船闸前船舶积压严重,船舶过闸等待时间过长等问题,增加了航运成本,影响了航运发展.本文介绍了目前的过闸现状及其影响,提出了一些解决方案.     

三峡坝区过闸船舶拥堵成本测算及对坝区货物总价值影响研究

三峡船闸已经成为制约长江上游航运发展的"瓶颈",过闸船舶拥堵产生的拥堵无效率成本,及对坝区货物总价值的影响问题日益受到重视.根据过闸船舶拥堵问题的数学描述,提出了纳什均衡下的模型假设,建立了坝区所有船舶出发时刻分布规律,由此推导了因船闸拥堵产生的各类低效率成本模型;结合过闸船舶实际拥堵成本描述,对各类低效率成本模型进行实证测度;最后通过编制三峡船舶待闸货物价格指数,分析了船舶拥堵对坝区货物总价值产生的影响.研究结论表明:2019年因三峡坝区过闸船舶拥堵产生的最小拥堵无效率成本(即总出行成本),集装箱船在1.061至2.123万元之间,干散货船在712.590至1425.184万元之间.其中船舶营运时间成本,集装箱船达到10368.364万元,干散货船达到203624.490万元;货物运输时间成本,集装箱船达到4343.296万元,干散货船达到5413.869万元.船舶拥堵造成的坝区货物总价值上涨了1.613％(即约253661.565万元),居民货币购买力下降了1.587％;三峡过坝船舶装载货物价格增长速度大于同年度工业生产者购进价格的平均增长速度,货主企业利润没有被压缩.     

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.     

船闸通过能力计算中的若干问题研究

随着一些大型船闸的建设并投入使用,逐渐暴露出了目前船闸通过能力研究中还存在诸多不足.结合苏北船闸的运行情况,分析船舶过闸作业程序,推导了不同情况下一次过闸时间的计算公式及其适应条件;提出了改进一次过闸平均吨位的计算方法,建立了其连续函数表达式;并讨论了通过能力计算中的单向和双向问题.     

首闸申报制的技术实现及应用

首闸申报制是船舶船闸调度系统的关键性环节, 为满足首闸申报的管理需求, 文章梳理了船舶过闸调度系统的流程, 从数据模型和航线算法方面对首闸申报制进行了业务抽象, 同时在 “浙闸通” 智慧过闸系统开展应用实践, 有效提升了船闸运行效率。     

船闸史话

中国古代航运史上曾有过不少辉煌的成就,许多方面遥遥领先于世界船闸的发明与应用,不仅对改善航运起了重要作用,在世界航运史上也具首创意义。船闸,是用以保证船舶顺利通过航道上集中水位落差的水工建筑物它主要由闸室及上下游闸首组成。闸室两端设置闸门,以与上下游隔开船只下行时,先将闸室充水,待室内水位与上游相平时,开启上游闸门让船只进入闸室;随即关闭下游闸门,闸室放水,待其降至下游水位相平时,开启上游闸门,船只出闸。船     

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。     

桂平航运枢纽船闸运行情况的分析

分析整理了桂平航运枢纽船闸通航以来运行的数据及指标，测算了桂平船闸的过货量，阐明了桂平船闸的过闸能力能够满足设计的要求。     

苏北船闸服务系统到闸概率模型研究

船舶的到闸过程是研究船闸服务系统的基础，单船过闸方式的复杂性则是研究过程中碰到的主要障碍．文中将单船的到闸和过闸结合起来，提出了“组合船队”的概念，简化了船闸服务系统船舶的交通流，使服务系统排队模型应用于船闸系统．船闸有两类顾客，即优先过闸的Ⅰ级船队和不提放的Ⅱ级船队，Ⅱ级船队包括一般船队和组合船队，通过对京航大运河施桥船闸2001年运营资料的统计分析，发现两个等级的顾客的到船过程均为Poisson规律，日到达的总顾客数则服从正态分布．     

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。     

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.     

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．     

三峡船闸通过能力计算研究

为合理确定三峡船闸通航后期(2009年)的通过能力,分析了船闸通过能力的主要影响因素,结合三峡船闸2004年、2005年的实际运行资料,科学地标定了各计算参数.同时,引入时间保证率的概念,对不同保证率下三峡船闸的通过能力分别进行了计算.计算结果很好地解释了船舶的待闸现象.     

智能监控技术在苏北运河船舶过闸中的应用研究

随着京杭运河苏北段通行能力的提高以及船舶大型化趋势,船闸通行的高效管理成为提高通行效率、保障通行安全的主要抓手。为实现对船舶过闸行为的智能监控,文章基于船舶过闸可能会发生的安全事故类型,对智能监控的需求和方案、重点监控的对象、智能监控的流程、关键性技术以及实现的功能等方面进行分析和研究,为船舶智能过闸监控系统的发展提供参考。     

西江过闸船型及运输方式初探

船舶主尺度的设计，既要适合航道，船闸及桥梁的主尺度的要求，又要寻求合理的船舶或船队主尺度，以提高过闸能力和经济效益，通过分析它们之间的关系，提出西江合理的过闸船型及运输方式。     

船闸集中输水系统输水过程优化

以船闸集中输水的输水流量过程参数为优化设计变量，输水时间为目标函数，过闸船舶的停泊条件，船闸结构的安全及使用要求等为约束条件，建立了船闸集中输水系统输水过程的优化模型，模拟集中输水过程计算表明，模型合理，方法可行，与输水阀门均匀开启的输水过程相比，输水时间较短，从而能提高船闸的通过能力。     

三峡过闸船舶安全管理的对策

本文综合相关的调研资料和船闸安全管理的发展现状,分析了三峡过闸船舶安全管理存在的实际问题,提出了安全管理的对策。     

三峡新通道研究进展及主要技术问题

三峡工程是世界上最伟大的水利工程之一,航运效益巨大,随着国民经济持续增长和长江黄金水道建设的实施,三峡过坝货运量持续增长,2011年过闸量超过船闸1亿t的设计通过能力,2013—2015年过坝货运量均达到1.2亿t,超过设计能力20%,建设三峡新通道十分必要。简要介绍了三峡新通道研究进展情况,包括三峡新船闸建设方案和葛洲坝船闸扩能改造方案及主要技术问题。     

近尾洲二线船闸总平面布置方案探讨

以近尾洲二线船闸总体布置方案研究为例,根据船闸布置原则,从最大、最小轴距和电站扩机施工、管理区布置、施工用地等8个方面技术经济指标出发,重点论述了二线船闸总平面布置方案的比选思路.研究表明:扩建近尾洲二线船闸与已有一线船闸轴间距为155 m,采用船舶曲线进闸、直线出闸,同时下游靠船墩布置在引航道河侧的方案为优,研究成果可为电站扩机旁新建二线船闸工程提供借鉴.