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芜申线高淳段船闸运行调度策略研究
| 论文题名： | 芜申线高淳段船闸运行调度策略研究 |
| 关键词： | 梯级船闸;运行调度;延误时间;通航水位;负载均衡 |
| 摘要： | 船闸运行时需要消耗一定的水资源，在枯水期水资源紧张时，船闸运行用水加剧了与周围居民生产、生活用水的矛盾，影响船闸运行调度和船舶通航。因此，有必要从提高经济效益和联合调度的角度，对船闸运行调度策略进行研究。本文以芜申线杨家湾和下坝船闸为例，通过对收集到的大量船闸实际运行数据资料进行归纳分析，从经济效益和负载均衡的角度出发，建立船舶过闸综合费用模型和梯级船闸负载均衡模型，对船闸的运行调度策略进行分析，为船闸运行调度提供参考，具体内容与结论如下： 根据收集的杨家湾和下坝船闸实际运行资料，对设计通航水位、水位变化特征、耗水量等运行条件进行分析，确定船舶安全通航的水位范围，以及不同季节船闸上下游水位变化特点。分析了船舶交通流量、一次过闸船舶数、日均开闸次数、一次过闸时间和船舶延误时间等船闸运行调度所需参数，为船闸运行调度研究提供数据资料。 基于经济效益建立船舶过闸综合费用模型。分别用G/G/1、M/M/1排队模型以及船闸交通仿真模型分析了枯水期、汛期费用最小时的闸次数，并研究单闸运行费用、船舶延误费用、船舶到达率、一次过闸船舶数等参数对开闸次数的影响，表明船闸开闸次数随单闸运行费用的减少而增加，随到达率的增加依次递增。以2020年杨家湾和下坝船闸运行数据为例，提出船闸运行调度优化策略：（1）枯水期和汛期下行船舶数均较少，开闸次数可适当减少1~2闸次；（2）枯水期，杨家湾和下坝船闸上行开闸次数可在现有基础上减少1闸次；（3）汛期，杨家湾、下坝船闸上行开闸次数可在现行基础上分别增加3闸次、1~2闸次。 基于负载均衡提出梯级船闸运行调度策略。通过回归分析得出下坝和杨家湾船闸水位差的函数关系。分析水位差和船舶出闸速度对船闸调度的影响，提出船闸运行调度策略：下坝船闸水位差大于杨家湾船闸，为达到负载均衡，杨家湾船闸枯水期、丰水期、汛期开闸后应多等待的时间分别为6min、8min、12min。重空载船舶出闸速度不同，以下坝船闸上行船舶为例，当重、空载船舶分开调度时，每闸次可节省约2min，尤其是当重载船舶在日开闸次数中所占比例较高时，节省的过闸时间可多开放1闸次。 |
| 作者： | 张卿茹 |
| 专业： | 交通运输工程(专业学位) |
| 导师： | 廖鹏;马爱兴 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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