长洲船闸运行调度管理模式综合评价分析

长洲船闸运行调度管理模式综合评价分析

王丽华

国家电投集团广西长洲水电开发有限公司广西梧州543000

摘要：现如今，我国的综合国力在不断的加强，通过提出船闸运行调度管理的概念，并利用层次分析法构建出船闸运行调度管理的综合评价模型，能够为船闸相关部门提供决策参考和支持。实例分析表明，该综合评价模型行之有效。

关键词：船闸；运行调度管理；层次分析法；综合评价

引言

随着科学技术的日新月异和经济的快速发展，我国的水运事业也发展迅猛。但水运基础设施的建设以及管理一直无法跟上发展的步伐，特别是内河船闸，原有的船闸设计通过能力已经无法满足实际的需求，实际的通过量大于设计的通过能力水平，这就使得船闸出现过于拥堵的现象。除此之外，由于船型的尺寸大小不一，没有得到很好的规范，也缺乏一个标准的限制范围，因此，使得船舶等待过闸的时间越来越长，不仅使内河的水运出现瓶颈现象，而且使得船闸的运行效率受到很大的影响，这种现象急需得到解决。目前广西长洲船闸也面临此类问题由于我国土地资源非常珍贵，而重新建闸又需要很高的成本，因此，重新建闸几乎是不大可能，而现实问题又急需得到很好的解决，在这样的背景之下，进行船闸运行调度管理模式就显得至关重要。通过对此模式的综合评价模型的构建，进一步促使船闸运行调度管理能够更加完善。

1船闸运行调度管理概念

船闸运行调度管理的本质内涵在于对船舶运行调度的全过程管理，包括船舶远调管制、登记缴费、分队待闸、确定过闸船舶组合、安排船闸有序进闸及出闸等整个管理过程。其主要目的在于尽量减少船舶过闸时间，提高船闸过闸吨位，为船员提供方便快捷的过闸服务。

2船闸运行调度管理模式综合评价模型

2.1综合评价模型的构建原则

2.1.1系统性原则

综合评价模型要能够反映研究系统的整体性能和综合情况，因此，它是一个相对复杂的系统，应由不同的分项指标组成，且要层次清晰、结构合理，各指标之间相互关联、协调一致。

2.1.2科学性原则

要以科学理论为指导，使综合评价模型所选择的评价指标客观真实地反映研究系统内部的各要素及其相互之间的本质联系。在指标选取过程中，要遵循定性指标与定量指标相结合的原则，即定量指标要注意绝对量和相对量的结合使用，定性指标要作适当的量化处理。

2.1.3普遍适用性和可操作性原则

所设计的综合评价模型应该具有普遍适用性，便于在不同的船闸进行推广。同时，模型中各个指标的涵义应明确，容易理解，符合航运行业规范，其计算分析应公式化、程序化，便于在计算机上操作实现。

2.2综合评价模型的构建

综合评价模式的构建在这里，对于综合评价模式，我们是采用层次分析法来进行分析的。对于层次分析法的分析，我们首先要通过其中相互联系的关系对层次进行选择，进一步构成树状的结构图形。以长洲船闸为例，为规范长洲四线船闸通航调度工作，保障船舶安全、有序、快捷、高效地通过船闸，依据有关法规、规则及设计资料，制定本规则。本规则适用于长洲四座船闸的调度管理。本规则由广西西江开发投资集团有限公司与广西长洲水电开发有限责任公司共同制定，并共同组建长洲船闸管理委员会进行协调、监督执行；由广西西江开发投资集团有限公司负责组织实施。具体步骤如下所示：①首先，设立第一个层次，这个层次对对象系统制定出一个相关的总目标层；②为了实现总目标，随之设立了各个分目标，把这些分目标作为中间层；③把各个备选方案作为最后一层。其中，船闸运行效率综合指数D作为综合评价指标来进行，各项相关的分指标作为指标层，不同的船闸的调度管理模式也互不相同，把这些管理模式作为最后一层，具体如图1所示。1）总目标层调度管理模式对提高船闸的运行效率有没起到帮助作用呢？为了进行相应的监测，有了综合指标（即船闸运行效率综合指数D）的设立，因此，总目标层是调度管理在整个过程中每个单项指标的最终反馈。

图1船闸运行调度管理模式评价指标体系层次结构图

2）指标层指标层可以从不同的角度，对不同的船闸的运行状况进行反馈，在这里，采用了单向过闸次数P1、平均待闸时间P2、每闸船舶的吨位P3、闸室面积的使用率P4这四个指标。①单向过闸次数P1：可以分为上行和下行两个方向，对船闸从上游到下游、从下游到上游过闸次数进行统计；②平均待闸时间P2：这个时间按照上行和下行的时间来进行单独统计；③每闸船舶的吨位P3：船舶的吨位同样可以根据上行和下行的时间来进行单独的统计；④闸室面积的使用率P4：这个使用率同样可以按照上行和下行来进行单独统计，对于闸室的使用率，可以根据上行和下行船舶过闸的总的面积数（这个面积数按照长×宽来进行计算）&pide;闸室的总面积所取得的值。3）评价指标的标准化处理在综合评价指标体系中，指标可分为三种：a）正向指标，其值越大越好，如本文中的平均每闸船舶吨位和平均闸室面积利用率；b）逆向指标，其值越小越好，如平均待闸时间和每天过闸次数；c）适度指标，当该指标值处于某一个范围或取某一个值时为最佳。因此，为了消除量纲的影响，使各指标之间具有可比性，就必须对各指标进行标准化处理。常见的标准化处理方法有指数变换法、极差变换法、线性变换法等。本文采用线性变换法，即取每个指标的最优值为：

通过对进行无量纲化处理，可转换为yij，转换过程如下：

根据上述方法，将第i方案所对应的第j指标的原始数据进行处理，即可得到

2.3构造判断矩阵及一致性检验

判断矩阵中的元素表示某两个基本指标关于影响船闸运行效率综合指数D的相对重要性程度之比的赋值。一般地，判断矩阵应由专家独立地给出。判断矩阵中元素的赋值标准可采用五标度法，元素aij的取值具体参考表1。

表1元素aij的取值方法

相对总目标层———船闸运行效率综合指数D，根据专家的打分，对指标层内各个指标进行两两比较，即可得到判断矩阵A，并求得各指标的权重。根据判断矩阵可求得其最大特征值λmax，及其对应的特征向量，即为各指标所对应的权重ωi.

3实例分析

1）长洲船闸通航管理实行“三统一、一分开”（即：统一调度、统一信息发布、统一报到，分开各自维护运营）的原则。四座船闸的过闸船舶从锚地调度到待闸段（预备靠船墩）、靠船墩，再从引航道的靠船墩排挡调度至各闸室。2）通航调度技术条件1.长洲水利枢纽通航设施包括上下游锚泊区、上下游待闸段、四座船闸及其引航道。四座船闸的分布：长洲水利枢纽四座船闸轴线走向平行，1#、2#、3#和4#船闸由河中心向南岸依次并列布置。2.长洲水利枢纽四座船闸中的1#、2#船闸及3#、4#船闸分别共用上、下游引航道，中间由导航墙分开。3.1#、2#、3#和4#船闸上下游各布置1个能够满足一闸次船队等待的靠船段。1#和2#船闸下游待闸段，能够满足1#和2#船闸各一个闸次船队同时停靠待闸；3#和4#船闸上、下游待闸段，能够满足3#和4#船闸各一个闸次船队同时停靠待闸。长洲船闸分别设置有上、下游锚泊区及危险品船舶锚泊区。长洲船闸正常状态通航技术条件1#船闸为2000t级，闸室尺度为200m×34m×4.5m（长×宽×门槛水深）；上游最高通航水位为23.9米，最低通航水位为18.6米，上闸首门槛高程8米；下游最高通航水位23.8米，最低通航水位4.55米，下闸首门槛高程0.05米；通航净高10米。2#船闸为1000t级，闸室尺度为185m×23m×3.5m（长×宽×门槛水深）；上游最高通航水位为23.9米，最低通航水位为18.6米，上闸首门槛高程8米；下游最高通航水位23.8米，最低通航水位4.55米，下闸首门槛高程1.05米；通航净高10米。1#和2#船闸共用引航道，引航道宽为127.4米，上游引航道总长约1300米，底部高程为8米，直线段长570米；下游引航道总长1433米，直线段长584.5米，1#船闸下引航道底部高程为0.05米，2#船闸下引航道底部高程为1.05米。3#、4#船闸为3000t级，闸室尺度为340m×34m×5.8m（长×宽×门槛水深）；3#、4#船闸上游最高通航水位为25.79米，最低通航水位为18.6米；下游最高通航水位25.7米，最低通航水位3.32米，上闸首门槛高程12.8米，下闸首门槛高程-4.4米；通航净高13米。3#和4#船闸共用引航道，上游引航道总长约2366米，引航道宽153米，底部高程为12.8米，直线段长568米；下游引航道总长2169米，宽度为153米，直线段长568米，底部高程-4.4米。

结语

长洲船闸水域发生碍航天气、船闸重大故障停航、水上交通事故或交通异动等突发事件时，长洲船闸管理委员会应按规定及时向上级和有关单位报告，并启动相关预警和应急预案。1）船闸运行调度管理对于提高船闸的运行效率有着极其重要的作用。加强船闸的运行调度管理是今后提高船闸通过能力的一种行之有效的途径。但我国在这方面的理论研究还比较匮乏，因此建议加大船闸运行调度管理方面的系统研究。在实地调研的基础上，本文构建了船闸运行调度管理评价指标体系。该评价指标体系能够定量地判别不同运行调度管理模式的优劣，可以为船闸相关决策部门在船闸运行调度模式的决策中提供参考和支持。

参考文献：

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[2]邹积君，刘志文.区域水资源可持续利用指标体系的设计及评价方法研究[J].干旱区资源与环境，2003，17（1）：37-40.