长江三峡船舶过坝计划智能编制框架

司马俊杰　王前　南航

三峡通航智能化的核心在于三峡通航智能调度，而三峡通航智能调度的核心在于三峡通航船舶过坝计划的智能化编制与执行。智能计划基本框架正是智能计划编制的核心。

1智能计划基杰框架

船舶过坝计划的基本框架是计划编制员依据搜集的船舶通航信息情况，在确定吃水控制标准、通航流量标准后，对船闸及升船机的运行方式、运行强度、特定闸次，以及重点船舶的闸次安排进行规划，并设置计划参数而构建的一个船舶过坝计划框架。

目前船舶过坝计划基本框架的编制工作，需要计划编制员将当天的水情信息、通航流量和吃水控制标准、船闸工況信息、船舶信息、航道信息，以及当前的计划运行进度录入三峡通航调度系统，在系统的辅助下，自行对计划当天的两坝枢纽有无检修停航、调度水域是否有施工、三峡出库流量水平（汛期）、庙咀水位（枯水期），以及三江动态吃水控制标准等通航情况作出判断，根据实际情况手动设置吃水控制、闸次间隔等框架内的计划参数信息，根据实际运行进度人工估算新计划起止时间，在综合考虑三峡大坝与葛洲坝船闸枢纽的匹配运行后设置合理的换向时间，根据规定设置危险品专闸闸次。

船舶过坝计划智能编制的核心问题是船舶过坝计划基本框架的智能化编制，即智能计划基本框架。

2智能计划基本框架的影响因素

编制智能计划基本框架，需要汇总各项信息，辅助计算机构思及编制计划框架。汇总的环境信息、数据应充分反映船舶总体申报信息、三峡大坝与葛洲坝船闸及升船机实际通过能力、船闸及升船机计划执行实际、水情气象信息和船闸及升船机工况等重点通航环境要素，主要影响因素具体内容有：

（1）调度原则：安全第一，兼顾效率;重点优先，分类控制;先到先过，合理分流。

（2）各船闸及升船机计划执行进度。

（3）计划编制时间段水情信息。

（4）危险品船舶信息、优先船舶信息、其他普货船舶信息。

（5）安检合格船舶信息。

（6）航道信息和各船闸及升船机运行工况。

（7）跨台班船舶情况。

3三峡船舶过坝智能计划基本框架的设计

系统根据实时的环境条件、联动控制方案、调度优先原则、排档规则、运行参数及船舶申报和逻辑与数据流等因素叠加的，以24h为一个周期的作业计划。作业计划根据计划执行进度，适时动态更新执行计划队列，锁定执行计划队列相关闸次;根据安检进度，实时合理安排安检队列内的安检船舶数量;根据安检进度和锚地容量等因素实时更新联动控制队列。正常情况下计划执行全过程应全智能无人干预，一旦计划执行异常，系统和人工可以根据实际特殊情况对计划作出调整。

3.1基本框架

三峡船舶过闸智能计划基本框架见表1。

由表1可以看出，当日三峡出库流量在25000m/s≤Q<35000m/s流量级。三峡梯调信息中心直接将流量级信息录入三峡通航调度系统，系统根据流量级确定通航流量参数和葛洲坝一号船闸停航时间。根据船舶类型和三峡大坝与葛洲坝匹配运行需求，系统根据船舶过坝调度原则自动适应，设定特定闸次、重点船舶闸次时间等。

3.2设计要求

智能计划框架以24h为一个周期，可根据船舶和流量等其他因素的变化而作出调整，未来的智能计划框架可以无限扩展。以三峡南线为例，1～16闸次过闸船舶为计划船舶，17～37闸次过闸船舶为核心水域安检中船舶，38～50闸次过闸船舶为核心水域待闸船舶，51～64闸次过闸船舶为近坝水域待闸船舶，65～75闸次过闸船舶为控制水域待闸船舶，76～79及以上闸次的过闸船舶为调度水域待闸船舶，其中调度水域、控制水域、近坝水域、核心水域待闸船舶数量根据待闸船舶数量和各水域船舶控制标准自动调控。新到锚地船舶依次进入调度水域、控制水域，即65～79闸次;根据计划需要再进入近坝水域、核心水域（即1～64闸次）的船舶，应判断该船是否满足计划需要，如果满足，该船可以直接进入近坝水域甚至是核心水域。整个计划根据计划完成情况和新到锚地船舶情况不断更新。

智能计划框架中对内显示闸次类型标注并对外发布，联动控制4个水域;在安检队列中，船舶安检合格显示“合格”，需要安检的船舶由海事执法大队执行安检;过坝船舶队列由执行计划船舶、安检计划船舶、联动控制船舶组成，锁定计划的闸次时间和船舶名单不变，未锁定计划的闸次时间及安检合格船舶和安检中船舶名单会随着实时的环境条件、调度优先原则、排档规则、运行参数及船舶到锚地时间等参数发生变化;核心水域以外的闸次时间及船舶名单也会随着执行计划进度、锚地容量、安检进度而发生变化。

3.3智能计划的逻辑与数据流分析

为保证智能计划正常情况下全过程全智能无人干预，需要计算机在逻辑与数据流的指引下汇总分析各项数据和影响因素，进而编制智能计划框架。三峡通航调度系统智能计划逻辑与数据流见图1。

图1中特定闸次是指载运易燃易爆危险货物船舶的作业船闸及闸次时间，重点船舶闸次是指规划特殊任务船、客船、重点集运物资船、整船鲜活货船、集装箱船、商品车运输船、示范船型船舶、诚信船舶、驳船等的作业船闸及闸次时间。

4结语

三峡通航智能计划基本框架的设计，是开展智能计划研究的一个重要环节，其定义了一个工作日（24h）内船舶过坝计划的基本情况。在三峡通航智能计划基本框架的基础上，如何设计船舶基于安全与效率兼顾原则的闸室自动排档，将是下一步研究工作的重要内容之一，也是实现船舶过坝智能计划的另一项重要内容。