某船閘調(diào)度控制方式研究與風(fēng)險度分析

秦云 李彪

摘 要：某船閘在長江經(jīng)濟帶的發(fā)展中具有重要的戰(zhàn)略地位。隨著長江航運高質(zhì)量發(fā)展，某船閘通貨量持續(xù)增加，這對船閘的運行管理提出了更高更新的要求，所以進(jìn)行某船閘的調(diào)度控制方式研究與風(fēng)險度分析顯得尤為必要。本文主要研究分析了船閘具有可行性調(diào)度控制方式，并通過層次分析法和模糊綜合評價法建立船閘調(diào)度控制方式風(fēng)險度評價模型，對船閘調(diào)度控制方式進(jìn)行風(fēng)險度分析。

關(guān)鍵詞：船閘調(diào)度;層次分析法;模糊綜合評價法

中圖分類號：X951? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2022）02-0030-03

某船閘是單級多線船閘，由分布在兩個不同調(diào)度水域的三座船閘組成[1]。目前三座船閘的調(diào)度控制方式為各閘獨立調(diào)度獨立操作控制方式，即各閘的船舶調(diào)度與設(shè)備操作分別由各閘的調(diào)度人員與操作人員予以執(zhí)行。現(xiàn)執(zhí)行的船閘調(diào)度控制方式存在一定的風(fēng)險，須進(jìn)一步優(yōu)化，所以進(jìn)行某船閘調(diào)度控制方式研究與風(fēng)險度分析意義重大。

1船閘調(diào)度控制方式研究

船閘調(diào)度控制方式研究主要分為兩個方面進(jìn)行分析，一是運行調(diào)度一體化研究，即船舶調(diào)度、設(shè)備運行由同一人負(fù)責(zé)，運行人員的崗位職責(zé)相同的情況下研究船閘調(diào)度控制方式。二是運行調(diào)度分模塊研究，即船舶調(diào)度、設(shè)備運行由不同的人員執(zhí)行，運行人員的職責(zé)不完全相同，在分崗分責(zé)的情況下研究調(diào)度控制方式[2]。

1.1運行調(diào)度一體化方式

根據(jù)現(xiàn)有的船閘運行調(diào)度經(jīng)驗，若船舶調(diào)度與設(shè)備運行由同一名運行人員執(zhí)行，船閘運行調(diào)度一體化控制可行性控制方式可以分為以下幾類[3]：

（1）運行調(diào)度一體化分閘調(diào)度控制方式，即某船閘各閘船舶調(diào)度、設(shè)備運行操作分別由不同的運行人員執(zhí)行，其余運行人員候補，每4小時進(jìn)行一次輪換。

（2）運行調(diào)度一體化分流域船閘調(diào)度控制方式，即某船閘分大江流域與三江流域進(jìn)行船舶調(diào)度與設(shè)備運行操作，大江流域船閘與三江流域船閘由不同的運行人員進(jìn)行船舶過閘控制。

1.2運行調(diào)度模塊化方式

船舶調(diào)度是指運行根據(jù)調(diào)度計劃指揮船舶靠泊、進(jìn)閘、出閘等工作內(nèi)容，設(shè)備運行指運行人員根據(jù)閘次狀態(tài)操作上位機，使船閘設(shè)備運行等工作內(nèi)容。運行調(diào)度模塊化方式指船舶調(diào)度與設(shè)備運行由不同的運行人員執(zhí)行，運行人員分船舶調(diào)度崗與運行操作崗，不同崗位職責(zé)不同，根據(jù)現(xiàn)有的船閘運行調(diào)度經(jīng)驗，船舶調(diào)度可行性方式主要可分為：①各閘獨立調(diào)度;②大江流域船閘獨立調(diào)度，三江流域船閘聯(lián)合調(diào)度;③三座船閘聯(lián)合調(diào)度。

運行操作可行性方式可分為：①各閘獨立操作;②大江流域船閘獨立操作，三江流域船閘聯(lián)合操作;③三座船閘聯(lián)合操作。

綜上所述船閘調(diào)度控制方式可分為以下幾類：

（1）各閘獨立調(diào)度，各閘獨立操作。

（2）各閘獨立調(diào)度，大江流域船閘獨立操作，三江流域船閘聯(lián)合操作。

（3）各閘獨立調(diào)度，三座船閘聯(lián)合操作。

（4）大江流域船閘獨立調(diào)度，三江流域船閘聯(lián)合調(diào)度，各閘獨立操作。

（5）大江流域船閘獨立調(diào)度，三江流域船閘聯(lián)合調(diào)度，大江流域船閘獨立操作，三江流域船閘聯(lián)合操作。

（6）大江流域船閘獨立調(diào)度，三江流域船閘聯(lián)合調(diào)度，三座船閘聯(lián)合操作。

（7）三座船閘聯(lián)合調(diào)度，各閘獨立操作。

（8）三座船閘聯(lián)合調(diào)度，大江流域船閘獨立操作，三江流域船閘聯(lián)合操作。

（9）三座船閘聯(lián)合調(diào)度，聯(lián)合操作。

綜上所述，根據(jù)現(xiàn)有的船閘調(diào)度運行的經(jīng)驗，船閘可行性調(diào)度控制方式有11種，依次標(biāo)記為S1-S11。

2? 船閘調(diào)度控制方式風(fēng)險評價指標(biāo)研究

船閘調(diào)度控制方式風(fēng)險評價指標(biāo)主要可以分為調(diào)度風(fēng)險，操作風(fēng)險，應(yīng)急風(fēng)險三類。

2.1調(diào)度風(fēng)險

調(diào)度風(fēng)險主要是指運行人員在調(diào)度船舶這一工作時出現(xiàn)錯誤造成的風(fēng)險。調(diào)度中主要存在的風(fēng)險可以分為指泊錯誤、排檔錯誤。

（1）指泊錯誤：指運行人員調(diào)度船舶靠墩過程中出現(xiàn)船舶混調(diào)。

（2）排檔錯誤：運行人員在安排船舶靠泊導(dǎo)航墻里檔外檔、船舶進(jìn)閘順序與位置出現(xiàn)指令錯誤，導(dǎo)致船舶超閘室長度與寬度。

2.2操作風(fēng)險

操作風(fēng)險主要是指運行人員在操作上位機這一工作時錯誤操作存在的風(fēng)險，具體主要可以分為夾船、提前關(guān)人字門、錯誤倒閘、枯水期同時泄水、應(yīng)急操作不當(dāng)[4]。

（1）夾船：指運行人員在操作設(shè)備時，未看清閘室狀態(tài)，當(dāng)船舶正在進(jìn)閘時，進(jìn)行關(guān)閉人字門操作，導(dǎo)致人字門夾船。

（2）漏船：指運行人員未核實清楚計劃船舶數(shù)量與閘室船舶數(shù)量，在船舶還未進(jìn)閘時，執(zhí)行關(guān)門操作，提前關(guān)閉人字門。

（3）擱淺：指在枯水期時，大江流域兩座船閘運行人員溝通不暢，同時操作設(shè)備泄水，可能導(dǎo)致下游船舶擱淺。

（4）船閘狀態(tài)調(diào)整錯誤：指運行人員不清楚調(diào)度計劃錯誤操作上位機，例上水出完，進(jìn)下水船舶，運行人員錯誤操作設(shè)備，使下游人字門開終。

（5）應(yīng)急操作不當(dāng)：指在船閘設(shè)備出現(xiàn)故障，需應(yīng)急處理時，運行人員操作不當(dāng)。

2.3應(yīng)急處置風(fēng)險

應(yīng)急處置風(fēng)險主要指運行人員在調(diào)度操作的過程中出現(xiàn)設(shè)備異常、船舶碰撞設(shè)備實施、船舶機械設(shè)備異常等突發(fā)事件，運行人員監(jiān)護(hù)不到位，應(yīng)急處置不當(dāng)造成的風(fēng)險。具體風(fēng)險可以分為船舶自身突發(fā)故障處理不當(dāng)、船閘設(shè)備故障事件處置不當(dāng)、惡劣極端天氣應(yīng)急處置不當(dāng)。

（1）船舶故障突發(fā)事件處置不當(dāng)：主要是指船舶在某船閘管轄水域突發(fā)舵機失靈、船舶碰撞受損等船舶故障突發(fā)事件運行人員未及時發(fā)現(xiàn)且處置不當(dāng)。

（2）船閘設(shè)備故障事件處置不當(dāng)：主要指船閘設(shè)備突發(fā)自身故障，或船舶碰撞設(shè)備導(dǎo)致的船閘設(shè)備故障事件處置不當(dāng)。

（3）惡劣極端天氣應(yīng)急處置不當(dāng)：主要指在大流量、大風(fēng)、大霧等極端天氣的突發(fā)情況下，運行人員未及時啟動應(yīng)急預(yù)案，導(dǎo)致處置不當(dāng)。

3 建立船閘調(diào)度控制方式風(fēng)險度評價模型

通過層次分析法和模糊綜合評價法建立船閘調(diào)度控制方式風(fēng)險度評價模型，對船閘調(diào)度控制方式進(jìn)行風(fēng)險度分析[5]。

3.1構(gòu)建船閘調(diào)度風(fēng)險度評價指標(biāo)模型

3.2層次分析法中權(quán)重求解步驟

3.2.1構(gòu)建判別矩陣

根據(jù)指標(biāo)體系，通過對船閘運行人員調(diào)查問卷的方法，讓船閘運行人員對一級指標(biāo)，二級指標(biāo)在影響船閘運行效率因素中重要程度進(jìn)行打分，根據(jù)打分結(jié)果進(jìn)行歸納總結(jié)，根據(jù)表1構(gòu)建出判別矩陣。

3.2.2層次單排序

根據(jù)判別矩陣?yán)煤头e法的方法計算各影響因素相對其準(zhǔn)則的相對權(quán)重、最大特征根值。和積法是指對于一致性的判斷矩陣，每一列歸一化后就是相應(yīng)權(quán)重;對于非一致性判別矩陣，每一列歸一化后近似其相應(yīng)權(quán)重，在這n個列向量求取算術(shù)平均值作為最后的權(quán)重[4]。

3.2.3一致性檢驗

（1）計算一致性指標(biāo)CI

（n為判斷矩陣的階數(shù)）

（2）計算一致性比率CR，其中RI的取值如表2所示

當(dāng)CR<0.1時，表示層次總排序的結(jié)果具有令人滿意的一致性，當(dāng)CR>0.1時，必須適當(dāng)?shù)卣{(diào)整和校正判斷矩陣，使其結(jié)果滿足CR<0.1。

（3）層次總排序

根據(jù)目標(biāo)總權(quán)重為目標(biāo)層權(quán)重與所對應(yīng)準(zhǔn)則層權(quán)重的積的原理，計算各二級指標(biāo)的總權(quán)重。

（4）指標(biāo)分值確定

船舶過閘調(diào)度方式風(fēng)險度評價采用二級指標(biāo)評分，逐級匯總計算的方法，總分滿分為1000分。根據(jù)各項指標(biāo)的權(quán)重，進(jìn)行適度取整，確定各項指標(biāo)的分值。

（5）確定評價等級矩陣

對給定的風(fēng)險評價指標(biāo)劃分等級來區(qū)船閘調(diào)度控制方式存在此種風(fēng)險的可能性，具體分為，極大可能、可能、極小可能，分別標(biāo)記為 V1，V2，V3，對應(yīng)的分值為0.8，0.5，0.2，則評價等級矩陣V=（0.8，0.5，0.2）。

（6）統(tǒng)計評價結(jié)果，匯總并計算，排序

將每位專家的評價結(jié)果收集起來，列出單因素評價矩陣

4葛洲壩船閘調(diào)度控制方式風(fēng)險度分析

4.1指標(biāo)權(quán)重確定

選取了10位業(yè)內(nèi)專家，根據(jù)上述算法求得各一二級指標(biāo)權(quán)重那如圖3所示。假設(shè)滿分為1000分，根據(jù)各項指標(biāo)的權(quán)重，進(jìn)行適度取整，各項指標(biāo)的分值分配表見下表4所示。

4.2評價等級矩陣的確定

根據(jù)調(diào)查問卷計算得出評價等級矩陣

計算出D=（D1，D2，D3…D 10）=（357.62， 489.89， 368.45， 405.59， 445.23， 392.54， 435.25， 476.09， 512.03， 517.13， 596.63）。

4.3結(jié)果分析

按照風(fēng)險度評價方法，數(shù)值越高，船舶過閘調(diào)度風(fēng)險越大，故這里可得出3種風(fēng)險度較低的調(diào)度控制方式。分別為風(fēng)險值357.62對應(yīng)的運行調(diào)度一體化分閘控制方式;風(fēng)險值368.45對應(yīng)的各閘獨立調(diào)度，獨立操作調(diào)度控制模式;風(fēng)險值392.54對應(yīng)的大江流域船閘獨立調(diào)度，三江流域船閘聯(lián)合調(diào)度，各閘獨立操作調(diào)度控制模式。

5結(jié)語

上述研究表明，運行調(diào)度一體化分閘調(diào)度;各閘獨立調(diào)度，獨立操作;大江流域船閘獨立調(diào)度，三江流域船閘聯(lián)合調(diào)度，各閘獨立操作這三種調(diào)度方式的風(fēng)險程度相較于其他調(diào)度控制方式低，且運行調(diào)度一體化分閘調(diào)度控制方式比某船閘現(xiàn)執(zhí)行的各閘獨立調(diào)度，獨立操作調(diào)度控制方式的風(fēng)險度更低，這將對某船閘優(yōu)化閘區(qū)船舶過閘調(diào)度方式具有重大指導(dǎo)意義。

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