長江三峽船舶過壩計劃智能編制框架

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度，而三峽通航智能調度的核心在于三峽通航船舶過壩計劃的智能化編制與執行。智能計劃基本框架正是智能計劃編制的核心。

1智能計劃基杰框架

船舶過壩計劃的基本框架是計劃編制員依據搜集的船舶通航信息情況，在確定吃水控制標準、通航流量標準后，對船閘及升船機的運行方式、運行強度、特定閘次，以及重點船舶的閘次安排進行規劃，并設置計劃參數而構建的一個船舶過壩計劃框架。

目前船舶過壩計劃基本框架的編制工作，需要計劃編制員將當天的水情信息、通航流量和吃水控制標準、船閘工況信息、船舶信息、航道信息，以及當前的計劃運行進度錄入三峽通航調度系統，在系統的輔助下，自行對計劃當天的兩壩樞紐有無檢修停航、調度水域是否有施工、三峽出庫流量水平（汛期）、廟咀水位（枯水期），以及三江動態吃水控制標準等通航情況作出判斷，根據實際情況手動設置吃水控制、閘次間隔等框架內的計劃參數信息，根據實際運行進度人工估算新計劃起止時間，在綜合考慮三峽大壩與葛洲壩船閘樞紐的匹配運行后設置合理的換向時間，根據規定設置危險品專閘閘次。

船舶過壩計劃智能編制的核心問題是船舶過壩計劃基本框架的智能化編制，即智能計劃基本框架。

2智能計劃基本框架的影響因素

編制智能計劃基本框架，需要匯總各項信息，輔助計算機構思及編制計劃框架。匯總的環境信息、數據應充分反映船舶總體申報信息、三峽大壩與葛洲壩船閘及升船機實際通過能力、船閘及升船機計劃執行實際、水情氣象信息和船閘及升船機工況等重點通航環境要素，主要影響因素具體內容有：

（1）調度原則：安全第一，兼顧效率;重點優先，分類控制;先到先過，合理分流。

（2）各船閘及升船機計劃執行進度。

（3）計劃編制時間段水情信息。

（4）危險品船舶信息、優先船舶信息、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運行工況。

（7）跨臺班船舶情況。

3三峽船舶過壩智能計劃基本框架的設計

系統根據實時的環境條件、聯動控制方案、調度優先原則、排檔規則、運行參數及船舶申報和邏輯與數據流等因素疊加的，以24h為一個周期的作業計劃。作業計劃根據計劃執行進度，適時動態更新執行計劃隊列，鎖定執行計劃隊列相關閘次;根據安檢進度，實時合理安排安檢隊列內的安檢船舶數量;根據安檢進度和錨地容量等因素實時更新聯動控制隊列。正常情況下計劃執行全過程應全智能無人干預，一旦計劃執行異常，系統和人工可以根據實際特殊情況對計劃作出調整。

3.1基本框架

三峽船舶過閘智能計劃基本框架見表1。

由表1可以看出，當日三峽出庫流量在25000m/s≤Q<35000m/s流量級。三峽梯調信息中心直接將流量級信息錄入三峽通航調度系統，系統根據流量級確定通航流量參數和葛洲壩一號船閘停航時間。根據船舶類型和三峽大壩與葛洲壩匹配運行需求，系統根據船舶過壩調度原則自動適應，設定特定閘次、重點船舶閘次時間等。

3.2設計要求

智能計劃框架以24h為一個周期，可根據船舶和流量等其他因素的變化而作出調整，未來的智能計劃框架可以無限擴展。以三峽南線為例，1～16閘次過閘船舶為計劃船舶，17～37閘次過閘船舶為核心水域安檢中船舶，38～50閘次過閘船舶為核心水域待閘船舶，51～64閘次過閘船舶為近壩水域待閘船舶，65～75閘次過閘船舶為控制水域待閘船舶，76～79及以上閘次的過閘船舶為調度水域待閘船舶，其中調度水域、控制水域、近壩水域、核心水域待閘船舶數量根據待閘船舶數量和各水域船舶控制標準自動調控。新到錨地船舶依次進入調度水域、控制水域，即65～79閘次;根據計劃需要再進入近壩水域、核心水域（即1～64閘次）的船舶，應判斷該船是否滿足計劃需要，如果滿足，該船可以直接進入近壩水域甚至是核心水域。整個計劃根據計劃完成情況和新到錨地船舶情況不斷更新。

智能計劃框架中對內顯示閘次類型標注并對外發布，聯動控制4個水域;在安檢隊列中，船舶安檢合格顯示“合格”，需要安檢的船舶由海事執法大隊執行安檢;過壩船舶隊列由執行計劃船舶、安檢計劃船舶、聯動控制船舶組成，鎖定計劃的閘次時間和船舶名單不變，未鎖定計劃的閘次時間及安檢合格船舶和安檢中船舶名單會隨著實時的環境條件、調度優先原則、排檔規則、運行參數及船舶到錨地時間等參數發生變化;核心水域以外的閘次時間及船舶名單也會隨著執行計劃進度、錨地容量、安檢進度而發生變化。

3.3智能計劃的邏輯與數據流分析

為保證智能計劃正常情況下全過程全智能無人干預，需要計算機在邏輯與數據流的指引下匯總分析各項數據和影響因素，進而編制智能計劃框架。三峽通航調度系統智能計劃邏輯與數據流見圖1。

圖1中特定閘次是指載運易燃易爆危險貨物船舶的作業船閘及閘次時間，重點船舶閘次是指規劃特殊任務船、客船、重點集運物資船、整船鮮活貨船、集裝箱船、商品車運輸船、示范船型船舶、誠信船舶、駁船等的作業船閘及閘次時間。

4結語

三峽通航智能計劃基本框架的設計，是開展智能計劃研究的一個重要環節，其定義了一個工作日（24h）內船舶過壩計劃的基本情況。在三峽通航智能計劃基本框架的基礎上，如何設計船舶基于安全與效率兼顧原則的閘室自動排檔，將是下一步研究工作的重要內容之一，也是實現船舶過壩智能計劃的另一項重要內容。