淺析三峽船閘通航狀態評價方法

本文構建了基于船閘自身可靠性、運行管理高效性和服務對象暢通性等三要素的評價指標體系，提出了三峽船閘通航狀態是指三峽船閘在自身設備可靠性、管理調度和外界環境影響下，對航運產生影響作用的船閘運行狀態。

自2004年三峽船閘正式通航以來，三峽船閘過閘貨運量年平均增長率達到12.2%，2009年過閘運量達到6088.73萬噸，2010年過閘貨運量高達7880萬噸。過閘貨運量增長迅猛，要求不斷提高船閘通航能力。因此，如何綜合評價三峽船閘的運行狀態，找到影響其運行狀態的主要因素和運行狀態變化規律，并采取相應的措施，對長江航運發展具有重要的現實意義。

本文構建了基于船閘自身可靠性、運行管理高效性和服務對象暢通性等三要素的評價指標體系，提出了三峽船閘通航狀態是指三峽船閘在自身設備可靠性、管理調度和外界環境影響下，對航運產生影響作用的船閘運行狀態，包括航運服務水平和航運效益發揮水平兩個方面。并以2010年3月至12月的統計數據進行了實證分析。

?藎指標選取

從系統工程學觀點出發，綜合考慮船閘、船舶或貨物，以及船閘的調度管理之間的相互作用與影響，可以把船閘看作一個與外界具有聯系的系統，船閘的運行狀態不僅取決于三峽船閘自身運行的可靠性和管理的高效性，還與周圍環境和服務對象密切相關，如服務對象對船閘暢通性具有較高的要求。因此，三峽通航狀態評價選擇了三個指標。

1、可靠性指標

通航率是可靠性的重要體現，是船閘設備完好率、設備故障礙航率、設備搶修及時率和不可抗力影響的重要反映，是指報告期內三峽船閘開通總時數與日歷總時數比值，計量單位為%。其數學表達式為

N=t1 / T （1）

式（1）中，N——通航率；t1——報告期內三峽船閘開通總時數；T——日歷總時數比值。

船閘的可靠性主要取決于船閘基礎設施的可靠性和外部不可抗力對船閘運行狀態的影響，因此通過船閘的通航率來表征，是船閘通航狀態評價中的最基礎的指標。

2、暢通性指標

船閘暢通性反映了服務水平的高低，在這里是針對服務對象，船閘的服務水平是指過閘貨物或者船舶的等待時間，即在錨時間。平均在錨時間是指報告期內船舶在錨（滯留）時間之和與過閘船舶（隊）總數的比值，計量單位為h/艘次。其表達式為

T=t/n （2）

式（2）中，T——平均在錨時間；t——報告期內船舶在錨時間之和；n——過閘船舶（隊）總數。

3、高效性指標

船閘的高效性主要是指船閘運行的高效情況，取決于船閘的管理調度水平和船舶或者貨物的特點和到達規律，主要反映在船閘運行次數和船閘的空間利用率兩個方面。船閘運行次數是指一段時間內船閘運行的次數，表示為LN。閘室利用率是指報告期內過閘船舶的面積之和與閘室總面積的比值，計量單位為%。其數學表達式為

LM=s1 / s （3）

式（3）中，LM——閘室利用率；s1——報告期內過閘船舶的面積之和；s——閘室總面積。

因此，依據影響船閘通航狀態的重要程度可以把通航率、過閘船舶的平均在錨時間、船閘運行次數和船閘面積利用率作為評價船閘運行狀態的評價指標。

?藎指標標準化

評價指標標準化是指通過對評價指標值的處理，用0-1之間的數值表示評價指標。三峽船閘運行狀態綜合評價中的通航率、閘室面積利用率和船閘運行次數指標為正向指標，即其值越大船閘的運行狀態越好；船舶平均在錨時間為反向指標，即其值越小，船閘運行狀態越好。根據評價指標標準化需要遵循同一指標內部相對差距不變原則、不同指標間的相對差距不確定原則和標準化后極大值相等原則等三個原則，確定各個指標的標準化公式如下。

用N’表示通航率的標準化值，則其標準化公式如式（4）所示。

（4）

式中：N為通航率，max（N）為最大通航率。

用T’表示船舶平均在錨時間的標準化值，則其標準化公式如式（5）所示。

（5）

式中：T為平均在錨時間，max（T）為最大平均在錨時間，min(T)為最小平均在錨時間。

用LN’表示日均運行閘次的標準化值，則其標準化公式如式（6）所示。

（6）

式中：LN為日運行閘次，max（LN）為最大通航率。

用LM’表示平均閘室面積利用率的標準化值，則其標準化公式如式（7）所示。

（7）

式中：LM為平均閘室面積利用率，max（LM）為最大平均閘室面積利用率。

?藎實證分析

2010年3月-12月份的通航率、船舶平均在錨時間、日平均船閘運行次數和平均船閘閘室面積利用率的統計值如表1所示。

表2表明：2010年3月-12月船舶平均待閘時間變化最大，其次是船閘運行次數和通航率，平均閘室面積利用率變化范圍最小。進一步綜合分析得到：

三峽船閘的運行狀態在3月-6月基本處于穩定的高水平狀態；6月-8月下降趨勢明顯，在8月達到最差點；8月-10月上升趨勢明顯，在10月達到下半年的最大值；其后10月-12月呈緩慢下降趨勢。

4月和6月三峽船閘通航狀態最好，8月三峽船閘通航狀態最差，主要原因是由于8月船舶平均在錨時間最長，達51.36h，同時該月通航率和日平均船閘運行次數也較小，故運行狀態最差。

7月三峽船閘通航狀態較差，究其原因7月和8月份由于濃霧和汛期超流量的影響，船舶的平均在錨時間較長和通航率較小，9月是由于需過閘船舶數多，致使船舶平均在錨時間較長，客觀降低了船閘通航效率的下降。

三峽船閘通航狀態的評價體系表明：可以從提高通航率、船閘運行次數、閘室面積利用率及降低船舶平均在錨時間等四個方面提升船閘通過能力。首先，通過優化船舶月度到達分布，降低每月船舶的平均在錨時間；其次，通過優化閘室檢修安排，最大限度地增加船閘運行時間；此外，在船閘運行次數方面，需要合理拍檔調度來減少船舶在閘室中的時間，提高閘室注水和排水效率，盡量增加單位時間內船閘的運行次數；最后，在船閘面積利用率方面，通過加快推進船舶標準化，不斷提高閘室面積利用率，增加船閘的利用效率。（第一作者單位：重慶海事局）