一种动态船舶排挡图优化方法与流程

1.本发明涉及一种动态船舶排挡图优化方法，涉及船舶调度技术领域。


背景技术：

2.三峡河段船舶过坝执行“一次申报、统一计划、分坝实施”的调度程序，调度管理部门对申报过闸船舶进行计划编排，安排闸次计划，生成船舶过闸的船舶排档图，按计划时间通知船舶航行至闸区水域申报过闸，受气象水情、航行规则、船舶自身情况等不确定性因素影响，船舶航行至闸区水域时，船舶顺序发生改变，无法按照原排挡图依次进闸。
3.随着在船型标准化的推进过程中出现了船舶日趋大型化，每闸次船舶数量从10艘次以上减少至6艘次以下，通过指定停靠位置、进闸次序和指泊顺序的可操作性不高，大型船舶存在移泊、让泊困难，兼顾船舶过闸安全和效率，需根据船舶实时动态，对原排挡图进行优化调整，以提高船闸通过效率。


技术实现要素：

4.鉴于公知的上述问题，本发明提出了一种动态船舶排挡图优化方法，将锚地水域均匀划分成若干个泊位，使得锚泊船舶成排并靠抛锚，利用船舶并排抛锚来最大限度的减少船间距、提高锚地容量、加强船舶锚泊秩序。
5.为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种动态船舶排挡图优化方法，包括以下步骤：
6.步骤一：获取当前进闸船舶队列信息，包括：船舶报告顺序i，船名，船长li、船宽wi；其中，i取1、2、3......6；
7.步骤二：闸室区域划分，指定进闸船舶停靠位置，把闸室划分为6个区域，a区、b区、c区、d区、e区、f区，闸室长度方向上下两排从左往右依次为：a区，c区，e区；b区，d区，f区；船舶进闸依次靠泊位置为a区、b区、c区、d区、e区、f区；
8.步骤三：构建动态船舶进闸方案，对进闸船舶队列分别在6个停靠区域进行全排列，应用数学排列方法，有ai6种组合方案；
9.步骤四：筛选动态船舶进闸方案超长情况，对排列在同一排的ace、bdf的船舶长度分别对应相加并与设定长度l比较，如果不大于l进入步骤五，否则此方案评价得分为-1分；
10.步骤五：筛选动态船舶进闸方案超宽情况，对排列在上下两排ab、cd、ef的船舶宽度分别对应相加并与设定宽度w比较，如果不大于w进入步骤六，否则此方案评价得分为-1分；
11.步骤六：筛选动态船舶进闸方案时序情况，满足时序进闸方案，保证第1船和第2船排a区b区、第3船和第4船排c区d区、第5船和第6船排e区f区，共有8种组合，属于此8种组合方案的方案评价得分为10分；
12.步骤七：筛选动态船舶进闸方案叠加情况，如果下排船的宽度与上排关联船不叠加打分2
×
n，n为下排与上排不叠加的船舶数；
13.步骤八：获得各种船舶进闸顺序及方案评价得分，最优进闸排挡图。
14.所述船舶报告顺序i也是船舶航行至报告水域时的船舶前后顺序。
15.所述l为闸室有效集泊长度。
16.所述w为闸室有效集泊宽度。
17.所述l取值为266m。
18.所述w取值为32.8m。
19.本发明有如下有益效果：
20.1、本发明提出一种动态船舶排挡图优化方法，根据船舶实时申报队列顺序，对多种动态船舶进闸方案进行量化评价，得到最优进闸排挡方案，保障船舶过闸安全，提高船舶过闸效率。
21.2、本发明为动态船舶排挡图优化提供了科学合理参考，不同船闸使用本发明可以根据自身特征对指标参数进行变更、赋值，实现对动态船舶科学合理排挡。
22.3、通过本发明的优化方法，便于通过计算机系统实现船舶自动化优化排挡。
附图说明
23.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
24.图1为本发明实施例提供的一种动态船舶排挡图优化方法的流程图。
25.图2为本发明实施例提供的船闸闸室区域划分图。
26.图3为本发明实施例提供的某闸次船舶计划排挡图。
27.图4为本发明实施例提供的某闸次船舶优化排挡图。
28.图5系统运行主界面。
29.图6添加船舶信息界面。
30.图7添加全部船舶信息界面。
31.图8系统优化运行之后生成的排挡图。
32.图9为下排船的宽度与上排关联船不叠加的示意图。
具体实施方式
33.下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
34.实施例1：
35.参见图1-2，一种动态船舶排挡图优化方法，包括以下步骤：
36.步骤一：获取当前进闸船舶队列信息，包括：船舶报告顺序i，船名，船长li、船宽wi；其中，i取1、2、3......6；
37.步骤二：闸室区域划分，指定进闸船舶停靠位置，把闸室划分为6个区域，a区、b区、c区、d区、e区、f区，闸室长度方向上下两排从左往右依次为：a区，c区，e区；b区，d区，f区；船舶进闸依次靠泊位置为a区、b区、c区、d区、e区、f区；
38.步骤三：构建动态船舶进闸方案，对进闸船舶队列分别在6个停靠区域进行全排列，应用数学排列方法，有ai6种组合方案；
39.步骤四：筛选动态船舶进闸方案超长情况，对排列在同一排的ace、bdf的船舶长度分别对应相加并与设定长度l比较，如果不大于l进入步骤五，否则此方案评价得分为-1分；
40.步骤五：筛选动态船舶进闸方案超宽情况，对排列在上下两排ab、cd、ef的船舶宽度分别对应相加并与设定宽度w比较，如果不大于w进入步骤六，否则此方案评价得分为-1分；
41.步骤六：筛选动态船舶进闸方案时序情况，满足时序进闸方案，保证第1船和第2船排a区b区、第3船和第4船排c区d区、第5船和第6船排e区f区，共有8种组合，属于此8种组合方案的方案评价得分为10分；
42.步骤七：筛选动态船舶进闸方案叠加情况，如果下排船的宽度与上排关联船不叠加打分2
×
n，n为下排与上排不叠加的船舶数；
43.步骤八：获得各种船舶进闸顺序及方案评价得分，最优进闸排挡图。
44.进一步的，a
i6
为i个船舶在6个停泊区域的全排列。为全排列的数学符号。
45.进一步的，所述船舶报告顺序i也是船舶航行至报告水域时的船舶前后顺序。
46.进一步的，所述l为闸室有效集泊长度。
47.进一步的，所述w为闸室有效集泊宽度。
48.实施例2：
49.参见图3-4，针对某闸次船舶采用如下排挡图优化方法：
50.此实施例中，所述l取值为266m。所述w取值为32.8m。
51.步骤一：获取当前进闸船舶队列信息：1，新长江xxx，110，19.5；2，枝江兴港x号，80,14；3，大洋x号，100，17.3；4，航鹏xx，64.5，12.6；5，鸿瑞x号，68，13；6，海丰xx，68，12。调度系统中计划排挡图如图3所示。
52.步骤二：闸室区域划分，指定进闸船舶停靠位置。把闸室划分为6个区域，a区、b区、c区、d区、e区、f区，闸室长度方向上下两排从左往右依次为：a区，c区，e区；b区，d区，f区。船舶进闸依次靠泊位置为a区、b区、c区、d区、e区、f区。
53.步骤三：构建动态船舶进闸方案，对进闸船舶队列分别在6个停靠区域进行全排列，有720种组合方案。
[0054][0055]
步骤四：筛选动态船舶进闸方案超长情况，对排列在同一排ace、bdf的船舶长度相加并与266m比较，如果不大于266m进入步骤五，否则此方案评价得分为-1分，不进入下一步；
[0056]
例：a、新长江xxx，c、大洋x号，e、鸿瑞x号。l1+l3+l5＝278》266，打-1分。
[0057]
步骤五：筛选动态船舶进闸方案超宽情况，对排列在上下两排ab、cd、ef的船舶宽度相加并与32.8比较，如果不大于32.8进入步骤六，否则此方案评价得分为-1分，不进入下
一步。
[0058]
例：a、新长江xxx，b、枝江兴港x号。w1+w2＝33.5》32.8，打-1分。
[0059]
步骤六：筛选动态船舶进闸方案时序情况，满足时序进闸方案，即第1船和第2船排a区b区、第3船和第4船排c区d区、第5船和第6船排e区f区，共有8种组合，属于8种方案的打分10；
[0060]
该闸次船舶无满足时序情况；
[0061]
步骤七：筛选动态船舶进闸方案叠加情况，如果下排船的宽度与上排关联船不叠加打分2
×
n，下排与上排不叠加的船舶数为n；
[0062]
进一步的，解释所述下排船的宽度与上排关联船不叠加指的是：如图9，新长江xxx停靠a区，航鹏xx停靠b区，枝江兴港x号停靠c区，大洋x号停靠d区，海丰xx停靠e区，鸿瑞x号停靠f区。虽然ab区、cd区、ef区停靠船舶的总宽度不超过32.8，ace区、bdf区停靠船舶的总长度不超过266，但大洋x号实际靠泊位置会与新长江xxx有叠加情况，实际上船舶是无法停靠的，这种进闸方案也要筛选。
[0063]
例：a、新长江xxx，b、航鹏xx，c、枝江兴港x号，d、鸿瑞x号，e、海丰xx，f、大洋x号。下排bdf与上排ace不叠加的船舶数为2，打4分。
[0064]
步骤八：获得各种船舶进闸顺序及评分，最优进闸排挡图。
[0065]
当前船舶序列最优进闸顺序为142563，该顺序对应的进闸船舶依次是：a、新长江xxx，b、航鹏xx，c、枝江兴港x号，d、鸿瑞x号，e、海丰xx，f、大洋xx号，评分4，排挡图如图4。
[0066]
实施例3：
[0067]
在本实施例中，依据本优化方法，开发了相应的运行系统。通过实施例，说明本系统的具体使用运行方法。
[0068]
参见图5，步骤一：打开为系统主界面。在主界面上设置有船舶报告顺序i，船名，船长li、船宽wi信息录入框。
[0069]
参见图6，步骤二：当有船舶进入时，依次添加船舶信息：序号(船舶到达闸区先后顺序)、船名、船长、船宽，在对应框里面输入信息后点击“添加”图标。
[0070]
以下为某闸次船舶向船闸工作人员报告信息：
[0071]
1，安吉810，83，14.5；2，渝鑫868，78.6，13.6；3，三禾02号，84.65，14；4，三通809，87，15；5，盛和668，90，16.4；6，豫宛货2077，79.6，13.6。
[0072]
参见图7，步骤三：按步骤二方法添加全部船舶信息，添加船舶信息也可以将船舶信息按以上格式存储在记事本文件中，通过“导入”按键添加。
[0073]
参见图8，步骤四：点击“排序”图标，系统根据本发明的具体优化方法运行之后，生成结果，中间左框生成全部进闸方案评分结果，中间右框为评分最高的第一种方式结果，下框为最优进闸方式的的拍档图，图中有船舶基本信息及其在闸室的靠泊位置，调度人员可以按照此顺序安排船舶进闸。
[0074]
本系统实现了根据船舶实时申报队列顺序，对多种动态船舶进闸模型进行量化评价，得到最优进闸排挡方案，保障船舶过闸安全，提高船舶过闸效率。系统未来将与三峡通航调度系统、监管系统对接，直接获取船舶基本信息和航行数据，实时生成符合当前闸次船舶航序的最优船舶进闸排挡图，为智能通航的建设提供支撑。