一种闸室综合利用率的评价方法
【专利摘要】本发明公开了一种闸室综合利用率的评价方法，基于闸室有效面积利用率，结合闸室水深，建立闸室有效体积利用率的模型，将闸室有效体积利用率作为评价闸室综合利用率的指标。闸室有效体积利用率作为体现船闸运行中闸室利用程度的参数，反映了航道上的船舶组成结构及船闸运行、调度和管理的现状，是计算一次过闸船舶总吨位的关键参数。本发明提出的闸室有效体积利用率，充分考虑了船闸三维空间上的利用效率，可为船闸调度、运行提供重要的依据，能在水上交通工程中获得较广泛的应用。
【专利说明】一种闸室综合利用率的评价方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种闸室综合利用率的评价方法，属于船闸通过能力领域。
【背景技术】
[0002] 闸室利用率作为体现船闸运行中闸室利用程度的参数，涉及过闸船舶尺度、闸室 尺度和船舶标准化程度，还与船舶到达的统计分布以及船闸的繁忙程度等有关，反映了航 道（段）上的船舶组成结构及船闸运行、调度和管理的现状，是计算一次过闸船舶总吨位的 关键参数，在船闸通过能力计算中具有重要意义。
[0003] 自闸室利用率概念提出到现在，一直被认为是反映闸室利用程度的重要参数，不 少学者对其进行了研究分析，但现阶段大多推荐采用闸室有效面积利用率作为闸室利用率 的代表参数。然而，该参数仅仅考虑到闸室平面尺度上的利用效率，在表示涉及闸室水深利 用率的闸室综合利用程度上存在一定局限性。
[0004] 因此，根据船闸尺度与过闸船舶条件之间的关系，发明一种新的闸室利用效率的 评价方法是目前船闸通过能力计算的当务之急，是确定闸室利用效率、船闸通过能力的重 要依据。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种闸室综合利用率的评价方法，基于闸室有 效面积利用率，结合闸室水深，提出闸室有效体积利用率这一概念，作为评价闸室综合利用 率的参数；通过理论分析和实例计算的方法，确定闸室有效体积利用率参数的特点并验证 其实用价值。本发明提出了评价闸室利用率的新方法--闸室有效体积利用率，弥补了闸 室有效面积利用率未涉及水深方向闸室利用效率的缺陷，可为船闸调度、运行提供重要的 依据。
[0006] 本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
[0007] 本发明提供一种闸室综合利用率的评价方法，基于闸室有效面积利用率，结合闸 室水深，建立闸室有效体积利用率的模型，将闸室有效体积利用率作为评价闸室综合利用 率的指标；其具体步骤为：
[0008] (1)定义闸室有效面积利用率，其表达式如下
[0009]
【权利要求】
1. 一种闸室综合利用率的评价方法，其特征在于，基于闸室有效面积利用率，结合闸室 水深，建立闸室有效体积利用率的模型，将闸室有效体积利用率作为评价闸室综合利用率 的指标；其具体步骤为： (1) 定义闸室有效面积利用率，其表达式如下
(1) 式中，λ A为闸室有效面积利用率；S为闸室有效面积，即闸室总面积与镇静段面积之 差；s'为一次过闸的船舶总面积； (2) 定义闸室有效体积利用率，其表达式如下：
(2) (3) (4) 式中，λ v为闸室有效体积利用率；V为闸室有效体积；V'为一次过闸的船舶吃水总体 积；Η为闸室槛上设计水深；m为一次过闸船舶总艘数，S' ^为一次过闸的第j艘船舶面积； Tj为一次过闸的第j艘船舶的吃水深度； (3) 采用虚拟代表船型为实际复杂船舶的代表，从而将公式（4)改写为：
(5) 式中，T为虚拟代表船型的吃水深度； (4) 定义闸室水深利用率，其表达式如下：
(5) 由表达式（1)、（2)、（3)、（5)、（6)推导出闸室有效体积利用率的表达式为：
从而建立基于闸室有效面积利用率和闸室水深利用率的闸室有效体积利用率的模型， 实现对闸室综合利用率的评价。
2. 根据权利要求1所述的一种闸室综合利用率的评价方法，其特征在于，所述虚拟代 表船型为根据实际或设计船舶及其艘数比重进行加权平均后的统计平均船型，其吨位为反 映该虚拟代表船型特征的关键参数，由各设计船舶分级统计得其表达式如下：
式中，gd为虚拟代表船型吨位；Psi为第i级船型占全年的艘数比；η为船舶分级总级 数；gi为第i级船型平均吨位。
3. 根据权利要求1所述的一种闸室综合利用率的评价方法，其特征在于，所述船舶面 积为船舶在闸室水面的最大矩形投影面积，即为船舶总长与总宽之积，代表船舶所占水域 的最大范围。
【文档编号】G06F19/00GK104099918SQ201410254848
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月10日 优先权日:2014年6月10日
【发明者】张玮, 李珊珊, 刘曙明, 殷志权, 杨松, 孙宏杰, 刘杰 申请人:河海大学