一种梯级枢纽通航联合调度方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114219236A(43)申请公布日2022.03.22(21)申请号202111432635.5(22)申请日2021.11.29(71)申请人长江三峡通航管理局地址443000湖北省宜昌市西陵区上导堤路12号(72)发明人齐俊麟冯小检南航李然刘莹张煜刘振嘉黄绍文赵尊荣兰毓峰张杰(74)专利代理机构宜昌市三峡专利事务所42103代理人吴思高(51)Int.Cl.G06Q10/06(2012.01)G06Q50/30(2012.01)G06F30/20(2020.01)权利要求书4页说明书17页附图1页(54)发明名称一种梯级枢纽通航联合调度方法(57)摘要一种梯级枢纽通航联合调度方法，依据通航建筑物运行条件、运行方式、运行级数、开放时间，确定运行约束条件；构建梯级通航建筑物一定时间周期内通过量最大、上下游船舶交通流不均衡系数最小、船舶通过梯级枢纽用时最短的多目标值梯级枢纽联合调度模型；制定梯级枢纽联合调度方案；当多目标值梯级枢纽联合调度模型的参数随时间周期发生变化时，依据多目标值梯级枢纽联合调度模型的目标值，修正梯级枢纽联合调度方案。依据梯级枢纽联合调度方案，组织船舶安全有序通过梯级枢纽。本发明提供一种梯级枢纽通航联合调度方法，能够保证梯级枢纽通航设施运转均衡，有效提高通航效率。CN114219236ACN114219236A权利要求书1/4页1.一种梯级枢纽通航联合调度方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：依据通航建筑物运行条件、运行方式、运行级数、开放时间，确定梯级枢纽联合调度的运行约束条件；步骤二：依据上述运行约束条件，构建梯级通航建筑物一定时间周期内通过量最大、上下游船舶交通流不均衡系数最小、船舶通过梯级枢纽用时最短的多目标值梯级枢纽联合调度模型；步骤三：根据步骤二的多目标值梯级枢纽联合调度模型及其参数取值，制定梯级枢纽联合调度方案；步骤四：当多目标值梯级枢纽联合调度模型的参数随时间周期发生变化时，依据多目标值梯级枢纽联合调度模型的目标值，修正梯级枢纽联合调度方案。2.根据权利要求1所述一种梯级枢纽通航联合调度方法，其特征在于：还包括步骤五：依据梯级枢纽联合调度方案，组织船舶安全有序通过梯级枢纽，梯级枢纽联合调度方案包括梯级通航建筑物的运行方式及强度、闸次运行时间、船舶通过梯级通航建筑物次序和时间、锚地安排的船舶及数量。3.根据权利要求1所述一种梯级枢纽通航联合调度方法，其特征在于：所述步骤一中，所述通航建筑物运行条件、运行方式、运行级数、开放时间因素为联合调度的常量，根据不同的梯级枢纽特征确定；所述运行约束条件包括：船闸运行工况、通航环境、船流密度、船舶种类及载货属性、船舶吃水控制标准、坝间锚地容量、调度规则；船闸运行工况、通航环境、船流密度、船舶吃水控制标准、船舶种类及载货属性、调度规则、坝间锚地容量因素为联合调度的变量，根据现场实时运行情况确定，参数取值会随着现实情况的变化发生改变；所述通航环境包括：风、雾、水位、流量、航道深度、航道宽度。4.根据权利要求1所述一种梯级枢纽通航联合调度方法，其特征在于：所述步骤二中，上下游船舶交通流不均衡系数包括时间不均衡系数、方向不均衡系数，时间不均衡是指船舶到达枢纽的时间有先后之分，方向不均衡是指枢纽上下游方向的船舶数量的区别。5.根据权利要求1所述一种梯级枢纽通航联合调度方法，其特征在于：所述步骤二中，多目标值梯级枢纽联合调度模型具体是：在一个足够长的周期时间内，梯级枢纽的进口和出口的通过量都是一致的，故目标函数中的通过量可以看做单一枢纽的通过量；设梯级枢纽按照水流方向有m个端口，梯级枢纽通过量P＝P1＝P2＝…＝Pm；根据《船闸总体设计规范》，船闸的通过能力Pi＝nNG；其中：n为日平均过闸次数，N为周期内通航天数，G为一次过闸平均载重吨位；在一个设定周期D内，设以一天为单位周期d，考虑运行效率等因素，充分利用坝间锚地，梯级枢纽的每个端口的通过量不一，所以单位周期内梯级枢纽通过量表示如下：则周期D内以梯级枢纽通过量最大为目标的函数可以表示为：2CN114219236A权利要求书2/4页其中，nd为d周期的过闸次数，Gd为d周期的平均载重吨位；船舶通过梯级枢纽用时，由船舶通过每个端口的时间T与端口之间的待闸时间ΔT构成，船舶通过每一个端口的时间包含：闸室开/关门时间t1、船舶进闸时间t2、闸室灌/泄水时间t3、船舶闸室间移泊/出闸时间t4和船舶进/出闸间隔时间t5；船舶通过梯级枢纽用时按照枢纽运行方式分为两种情况：枢纽单向运行时，船舶通过梯级枢纽端口i的用时可以表示为：Ti＝4ti1+ti2+2ti3+ti4+2ti5+ΔTi(3)；枢纽迎向运行时，上、下行两个闸次的船舶通过梯级枢纽端口i的总