長(zhǎng)江三峽船舶過(guò)壩計(jì)劃智能編制框架

司馬俊杰　王前　南航

三峽通航智能化的核心在于三峽通航智能調(diào)度，而三峽通航智能調(diào)度的核心在于三峽通航船舶過(guò)壩計(jì)劃的智能化編制與執(zhí)行。智能計(jì)劃基本框架正是智能計(jì)劃編制的核心。

1智能計(jì)劃基杰框架

船舶過(guò)壩計(jì)劃的基本框架是計(jì)劃編制員依據(jù)搜集的船舶通航信息情況，在確定吃水控制標(biāo)準(zhǔn)、通航流量標(biāo)準(zhǔn)后，對(duì)船閘及升船機(jī)的運(yùn)行方式、運(yùn)行強(qiáng)度、特定閘次，以及重點(diǎn)船舶的閘次安排進(jìn)行規(guī)劃，并設(shè)置計(jì)劃參數(shù)而構(gòu)建的一個(gè)船舶過(guò)壩計(jì)劃框架。

目前船舶過(guò)壩計(jì)劃基本框架的編制工作，需要計(jì)劃編制員將當(dāng)天的水情信息、通航流量和吃水控制標(biāo)準(zhǔn)、船閘工況信息、船舶信息、航道信息，以及當(dāng)前的計(jì)劃運(yùn)行進(jìn)度錄入三峽通航調(diào)度系統(tǒng)，在系統(tǒng)的輔助下，自行對(duì)計(jì)劃當(dāng)天的兩壩樞紐有無(wú)檢修停航、調(diào)度水域是否有施工、三峽出庫(kù)流量水平（汛期）、廟咀水位（枯水期），以及三江動(dòng)態(tài)吃水控制標(biāo)準(zhǔn)等通航情況作出判斷，根據(jù)實(shí)際情況手動(dòng)設(shè)置吃水控制、閘次間隔等框架內(nèi)的計(jì)劃參數(shù)信息，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行進(jìn)度人工估算新計(jì)劃起止時(shí)間，在綜合考慮三峽大壩與葛洲壩船閘樞紐的匹配運(yùn)行后設(shè)置合理的換向時(shí)間，根據(jù)規(guī)定設(shè)置危險(xiǎn)品專閘閘次。

船舶過(guò)壩計(jì)劃智能編制的核心問(wèn)題是船舶過(guò)壩計(jì)劃基本框架的智能化編制，即智能計(jì)劃基本框架。

2智能計(jì)劃基本框架的影響因素

編制智能計(jì)劃基本框架，需要匯總各項(xiàng)信息，輔助計(jì)算機(jī)構(gòu)思及編制計(jì)劃框架。匯總的環(huán)境信息、數(shù)據(jù)應(yīng)充分反映船舶總體申報(bào)信息、三峽大壩與葛洲壩船閘及升船機(jī)實(shí)際通過(guò)能力、船閘及升船機(jī)計(jì)劃執(zhí)行實(shí)際、水情氣象信息和船閘及升船機(jī)工況等重點(diǎn)通航環(huán)境要素，主要影響因素具體內(nèi)容有：

（1）調(diào)度原則：安全第一，兼顧效率;重點(diǎn)優(yōu)先，分類控制;先到先過(guò)，合理分流。

（2）各船閘及升船機(jī)計(jì)劃執(zhí)行進(jìn)度。

（3）計(jì)劃編制時(shí)間段水情信息。

（4）危險(xiǎn)品船舶信息、優(yōu)先船舶信息、其他普貨船舶信息。

（5）安檢合格船舶信息。

（6）航道信息和各船閘及升船機(jī)運(yùn)行工況。

（7）跨臺(tái)班船舶情況。

3三峽船舶過(guò)壩智能計(jì)劃基本框架的設(shè)計(jì)

系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時(shí)的環(huán)境條件、聯(lián)動(dòng)控制方案、調(diào)度優(yōu)先原則、排檔規(guī)則、運(yùn)行參數(shù)及船舶申報(bào)和邏輯與數(shù)據(jù)流等因素疊加的，以24h為一個(gè)周期的作業(yè)計(jì)劃。作業(yè)計(jì)劃根據(jù)計(jì)劃執(zhí)行進(jìn)度，適時(shí)動(dòng)態(tài)更新執(zhí)行計(jì)劃隊(duì)列，鎖定執(zhí)行計(jì)劃隊(duì)列相關(guān)閘次;根據(jù)安檢進(jìn)度，實(shí)時(shí)合理安排安檢隊(duì)列內(nèi)的安檢船舶數(shù)量;根據(jù)安檢進(jìn)度和錨地容量等因素實(shí)時(shí)更新聯(lián)動(dòng)控制隊(duì)列。正常情況下計(jì)劃執(zhí)行全過(guò)程應(yīng)全智能無(wú)人干預(yù)，一旦計(jì)劃執(zhí)行異常，系統(tǒng)和人工可以根據(jù)實(shí)際特殊情況對(duì)計(jì)劃作出調(diào)整。

3.1基本框架

三峽船舶過(guò)閘智能計(jì)劃基本框架見(jiàn)表1。

由表1可以看出，當(dāng)日三峽出庫(kù)流量在25000m/s≤Q<35000m/s流量級(jí)。三峽梯調(diào)信息中心直接將流量級(jí)信息錄入三峽通航調(diào)度系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)流量級(jí)確定通航流量參數(shù)和葛洲壩一號(hào)船閘停航時(shí)間。根據(jù)船舶類型和三峽大壩與葛洲壩匹配運(yùn)行需求，系統(tǒng)根據(jù)船舶過(guò)壩調(diào)度原則自動(dòng)適應(yīng)，設(shè)定特定閘次、重點(diǎn)船舶閘次時(shí)間等。

3.2設(shè)計(jì)要求

智能計(jì)劃框架以24h為一個(gè)周期，可根據(jù)船舶和流量等其他因素的變化而作出調(diào)整，未來(lái)的智能計(jì)劃框架可以無(wú)限擴(kuò)展。以三峽南線為例，1～16閘次過(guò)閘船舶為計(jì)劃船舶，17～37閘次過(guò)閘船舶為核心水域安檢中船舶，38～50閘次過(guò)閘船舶為核心水域待閘船舶，51～64閘次過(guò)閘船舶為近壩水域待閘船舶，65～75閘次過(guò)閘船舶為控制水域待閘船舶，76～79及以上閘次的過(guò)閘船舶為調(diào)度水域待閘船舶，其中調(diào)度水域、控制水域、近壩水域、核心水域待閘船舶數(shù)量根據(jù)待閘船舶數(shù)量和各水域船舶控制標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)調(diào)控。新到錨地船舶依次進(jìn)入調(diào)度水域、控制水域，即65～79閘次;根據(jù)計(jì)劃需要再進(jìn)入近壩水域、核心水域（即1～64閘次）的船舶，應(yīng)判斷該船是否滿足計(jì)劃需要，如果滿足，該船可以直接進(jìn)入近壩水域甚至是核心水域。整個(gè)計(jì)劃根據(jù)計(jì)劃完成情況和新到錨地船舶情況不斷更新。

智能計(jì)劃框架中對(duì)內(nèi)顯示閘次類型標(biāo)注并對(duì)外發(fā)布，聯(lián)動(dòng)控制4個(gè)水域;在安檢隊(duì)列中，船舶安檢合格顯示“合格”，需要安檢的船舶由海事執(zhí)法大隊(duì)執(zhí)行安檢;過(guò)壩船舶隊(duì)列由執(zhí)行計(jì)劃船舶、安檢計(jì)劃船舶、聯(lián)動(dòng)控制船舶組成，鎖定計(jì)劃的閘次時(shí)間和船舶名單不變，未鎖定計(jì)劃的閘次時(shí)間及安檢合格船舶和安檢中船舶名單會(huì)隨著實(shí)時(shí)的環(huán)境條件、調(diào)度優(yōu)先原則、排檔規(guī)則、運(yùn)行參數(shù)及船舶到錨地時(shí)間等參數(shù)發(fā)生變化;核心水域以外的閘次時(shí)間及船舶名單也會(huì)隨著執(zhí)行計(jì)劃進(jìn)度、錨地容量、安檢進(jìn)度而發(fā)生變化。

3.3智能計(jì)劃的邏輯與數(shù)據(jù)流分析

為保證智能計(jì)劃正常情況下全過(guò)程全智能無(wú)人干預(yù)，需要計(jì)算機(jī)在邏輯與數(shù)據(jù)流的指引下匯總分析各項(xiàng)數(shù)據(jù)和影響因素，進(jìn)而編制智能計(jì)劃框架。三峽通航調(diào)度系統(tǒng)智能計(jì)劃邏輯與數(shù)據(jù)流見(jiàn)圖1。

圖1中特定閘次是指載運(yùn)易燃易爆危險(xiǎn)貨物船舶的作業(yè)船閘及閘次時(shí)間，重點(diǎn)船舶閘次是指規(guī)劃特殊任務(wù)船、客船、重點(diǎn)集運(yùn)物資船、整船鮮活貨船、集裝箱船、商品車運(yùn)輸船、示范船型船舶、誠(chéng)信船舶、駁船等的作業(yè)船閘及閘次時(shí)間。

4結(jié)語(yǔ)

三峽通航智能計(jì)劃基本框架的設(shè)計(jì)，是開(kāi)展智能計(jì)劃研究的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其定義了一個(gè)工作日（24h）內(nèi)船舶過(guò)壩計(jì)劃的基本情況。在三峽通航智能計(jì)劃基本框架的基礎(chǔ)上，如何設(shè)計(jì)船舶基于安全與效率兼顧原則的閘室自動(dòng)排檔，將是下一步研究工作的重要內(nèi)容之一，也是實(shí)現(xiàn)船舶過(guò)壩智能計(jì)劃的另一項(xiàng)重要內(nèi)容。