基于船閘管理運行效率分析船舶過閘方式的選擇

許治

摘 要：諫壁船閘的船舶通航能力存在很大的缺陷，在整個的船舶過閘過程中存在許多的環節，通過對其各個環節的時間分析找出其中縮短時間提高效率的解決方式漸漸的受到越來越多的關注。

關鍵詞：船閘管理；船舶過閘；效率選擇

引言

諫壁船閘雙線單級船閘是京杭大運河的咽喉要道，是水道的關鍵節點。其通航能力對于國內的生產運輸有著非常重要的意義，隨著經濟物流的快速發展，對于船閘的通航能力漸漸有了更高的要求。諫壁船閘傳統的各個環節中有著怎樣的問題，影響其運輸效率的根本原因是什么，什么樣的船閘通過方式能夠大大提高通航效率是本文接下來將要介紹的內容。

1 諫壁閘的船舶過閘運行現狀

諫壁閘的復線單級船閘是京杭大運河上單極最大的船閘，理論通航能力達到11船次。成功通航以來，船閘的運行穩定，其通航能力也是世界先進水平。然而在實際情況中，諫壁船閘仍然有著許多亟需解決的問題。

深入研究諫壁船閘的通航組織方式對于提高我國船閘過閘效率有著很重要的意義。通過研究分析發現諫壁船閘目前存在的問題有：平均每日運行閘次與設計的指標差異很大、非正常通航狀態下船閘的通過能力明顯不足導致大量船舶待閘現象出現。目前的船閘運行方式為一線上行，一線下行的單向連續過閘的運行方式浪費很多的時間。對于船舶的進閘方式選用船隊模式，將多艘過閘船舶組成一個船隊，以船隊作為進閘單元。船隊理論過閘時間為十一分鐘，移泊時間為九分鐘，但在實際的運行中，船隊過閘的情況很少，多以單船的形式過閘。單船形式的過閘時間與移泊時間遠遠高于船隊，但艘船舶進閘時間為30-40分鐘，移泊時間為20 分鐘。在船舶的過閘管理上存在著極大的挖潛空間。

現有的船閘通航方式已經導致貨運量增長減緩的情況出現，對于逐年增長的貨運量，諫壁現有的船舶運行方式存在很大的問題，這會對國家經濟生產運輸的進步帶來阻礙。改善諫壁的通航運輸方式，提高針對單艘船舶的運行管理，增加日均運行閘次是提升諫壁船閘通過能力的關鍵。諫壁船閘的理論設計通航能力強大，有著很大的潛能可以挖掘。

2 船閘運行現狀的原因分析

通過對諫壁船閘一定階段的相關參數進行統計和對實際進閘各個階段的參數與設計參數進行對比分析后發現：人字門的啟閉時間、閘室充泄水時間基本的達到了預期的實際水平。但船閘的移閘時間明顯高于設計值，是設計值的2～3倍。這個環節的時間的增加直接導致閘次間隔時間遠遠超標，使得實際的運行閘次達不到理論運行閘次。通過分析發現，這是由于現有的并排同步過閘方式效率低于船隊的進閘方式。并排同步的過閘方式是以每兩艘船作為一個船舶單元，然后多個船舶單元依次進行進閘和解纜。單元內船舶數量過少是降低船舶過閘效率的根本原因。如果能將船舶的過閘單元回歸到原有的設計水平及實現船隊的過閘將能夠大大的提高過閘效率。

3 虛擬閘室的設計

如果能夠實現船隊式的過閘方式將大大的提高諫壁的過閘效率，使其船閘通過能力充分發揮。所以，若是將準備通過的自航行船只進行提前的編組，形成船隊就可以發揮出諫壁的通航能力，大大的提高船閘的管理運行效率。在前期的不斷測試中，發現現有的船只成組技術效率低下，船隊成組時間大于船隊進閘的間隔時間，并不能真正的解決船閘的運行效率的問題。經過研究，如果將同時兩個閘次的船隊分別在導航墻處待閘和編組就能夠達到船閘設計的日運行閘次，故提出在諫壁船閘的上下游設置虛擬閘室的設想。

虛擬閘室是指根據船閘的使用尺度，在船閘的上下游位置設置特定的水域來作為對船隊進行編組和待閘的空間，通過編隊使得船舶能夠以船隊的形式同步的進閘和移閘，以縮短原有形式的進閘和移閘時間，提高船只的通過能力。在諫壁的上游延長導航墻的長度，設置兩個虛擬閘室，這樣就能夠同時對兩個閘次的船隊進行編組，實現船隊形式的同步移泊。兩個虛擬閘室中，一個用來對已經編組完畢的船隊待閘使用，另一個閘室則用于對過閘船只進行編組。當待閘的虛擬閘室船只進入閘室時，剛剛完成編隊的船只進入新的待閘虛擬閘室，然后另一個空出的虛擬閘室從新進行船只的編組。如此反復的循環，改變了原有的船閘登船的低效狀況的出現。經過一定的實船測試發現，設置虛擬閘室能夠使得船隊待閘方式更為方便安全，船只的進閘時間短連續性強。

經過觀察研究，虛擬閘室的設置使得船閘人子門的啟閉時間、輸水時間總體達到設計水平并能夠穩定的運行，船舶的進閘和移泊的時間也被大大的縮短，船只通航效率大大的提高。但是在虛擬閘室的設置和實際應用中還存在著一些問題需要解決：設計合理的船只編隊隊形，解決船舶編隊的隊形匹配問題。設計合理的虛擬閘室船舶編組方法以及船隊過閘動力裝置。改善船隊進閘的移泊操縱牽引問題。由現有的導航墻長度無法滿足兩個虛擬閘室的設置要求，因此需要建設相關的通航輔助設施。由于虛擬閘室距離閘室位置很近會受到閘室充泄水而帶來的不利影響，解決編隊船只抗泄水影響的問題等等。

4 基于管理運行效率來提高船舶過閘方式的思考

虛擬閘室的設置十分有效的提高了諫壁船舶過閘方式的效率，這是通過管理來提高效率的一次十分成功的實踐，在未來想要不斷的提升船舶的通航能力，除了加強技術的改進之外還要加強管理系統的完善。

構建科學的船閘管理模式，當前的船閘管理體制是以船閘運行單位對船閘建筑物進行運營維護，由行政部門進行行業管理和利益保障，其中涉及到水上公安、消防、海事等等部門。只有建立一個運轉協調、高效的船閘通航管理系統才能將各個要素進行整合。同時進一步的完善船閘通航系統，一方面將已有設施通過各種技術實現其全部的通航運輸能力，另一方面融合現有的新奇的科學技術進一步的擴展船閘通航能力。最后還要加強對事故的監控管理，事故的出現將會嚴重的影響正常的運營，同時帶來巨大的生產經濟損失，加強事故的監控防范也是間接通過合理的船閘管理提高運行效率的手段。

5 結束語

諫壁船閘船舶通過方式的改變使得其單級通航能力得到有效的發揮，為船舶的入閘移泊節省了大量的時間，實現了諫壁設計預期的日通航目標，為國家的經濟建設發展做出巨大的貢獻。虛擬船閘模式是眾多研究人員針對船閘特點所研究出來的一種有效管理模式，通過對準備過閘船只進行預處理的管理方式，實現了資源的合理使用調度，盡管目前仍有存在許多問題，但是其模式對于我國其他的船舶過閘管理帶來啟發，在接下來的發展中，不斷的對船舶過閘方式進行大膽的思考嘗試，漸漸的豐富船舶的過閘方式以適應不同的狀況是下一步需要解決的問題。

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