三峡—葛洲坝决策系统的研究

论文摘要

长江航道上,过往船舶船型复杂多样,且随机性强。为了最大限度的发挥三峡区段的通航能力, 提高三峡和葛洲坝枢纽的船闸通过能力,实现船舶过闸便捷、通畅和有序。建立一种适用于三峡永久船闸的决策支持系统必不可少。本文主要是研究该决策支持系统中的关键点:船舶的入闸编排算法。从本质上讲闸室编排调度问题是一个带约束条件的入库问题,同样也是一个NP-完全问题。课题组首先在详细考察了三峡通航的实际情况（船型复杂多变,中小船舶抢道入闸等）的基础上建立了解决问题所需的数学模型。为了解决这个问题,本文以经典的best fit 算法为基础,考虑到各种实际情况,设计了带匹配权值的best fit 算法。并通过多次测试找到了较佳的估价函数,很好的解决了闸室面积利用率和船只优先级别之间的矛盾。为了验证算法的有效性,本文选取三峡-葛洲坝航段一天的过往船只数据进行调度编排仿真,结果显示通过两坝联合调度船舶待闸时间缩短,闸室利用率有一定提高,航道船只密度适中,总体效果良好。最后根据三峡永久船闸的实际需要本文重点分析了三峡永久船闸实时递推系统建立的可行性,并在理论上证明了这种实时递推系统在将来三峡永久船闸调度应用上的优势和必然性。这方面的内容将是本课题下一步研究的方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 本课题研究的主要任务
• 1.3 国内外相关领域的发展现状及前景
• 1.4 全文内容及章节安排
• 2 船闸调度决策支持系统总体分析
• 2.1 基本概念
• 2.2 船闸调度决策支持系统设计的总体原则
• 2.3 船闸联合调度的基本情况的介绍
• 2.4 调度计划编制的生成
• 2.5 本章小结
• 3 船闸闸室调度策略分析及数学模型的建立
• 3.1 船闸调度业务分析
• 3.2 船闸调度的数学模型的建立
• 3.3 本章小结
• 4 船闸调度决策与BEST-FIT 算法求解
• 4.1 两坝联合调度的总体理论框架
• 4.2 联合调度的启发式求解算法
• 4.3 三峡船闸单闸单向调度计划
• 4.4 本章小结
• 5 实时递推理论在船闸调度上的应用
• 5.1 实时递推理论应用的必然性
• 5.2 实时递推理论的算法流程
• 5.3 船只替换的数学模型
• 5.4 BEST-FIT 算法的应用
• 5.5 本章小结
• 6 全文总结与研究展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 攻读硕士学位期间发表论文目录
• 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研课题
• 附录3 船舶和船闸基本信息