某船閘調(diào)度控制方式研究與風(fēng)險(xiǎn)度分析

秦云 李彪

摘 要：某船閘在長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的發(fā)展中具有重要的戰(zhàn)略地位。隨著長(zhǎng)江航運(yùn)高質(zhì)量發(fā)展，某船閘通貨量持續(xù)增加，這對(duì)船閘的運(yùn)行管理提出了更高更新的要求，所以進(jìn)行某船閘的調(diào)度控制方式研究與風(fēng)險(xiǎn)度分析顯得尤為必要。本文主要研究分析了船閘具有可行性調(diào)度控制方式，并通過層次分析法和模糊綜合評(píng)價(jià)法建立船閘調(diào)度控制方式風(fēng)險(xiǎn)度評(píng)價(jià)模型，對(duì)船閘調(diào)度控制方式進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)度分析。

關(guān)鍵詞：船閘調(diào)度;層次分析法;模糊綜合評(píng)價(jià)法

中圖分類號(hào)：X951? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2022）02-0030-03

某船閘是單級(jí)多線船閘，由分布在兩個(gè)不同調(diào)度水域的三座船閘組成[1]。目前三座船閘的調(diào)度控制方式為各閘獨(dú)立調(diào)度獨(dú)立操作控制方式，即各閘的船舶調(diào)度與設(shè)備操作分別由各閘的調(diào)度人員與操作人員予以執(zhí)行。現(xiàn)執(zhí)行的船閘調(diào)度控制方式存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，須進(jìn)一步優(yōu)化，所以進(jìn)行某船閘調(diào)度控制方式研究與風(fēng)險(xiǎn)度分析意義重大。

1船閘調(diào)度控制方式研究

船閘調(diào)度控制方式研究主要分為兩個(gè)方面進(jìn)行分析，一是運(yùn)行調(diào)度一體化研究，即船舶調(diào)度、設(shè)備運(yùn)行由同一人負(fù)責(zé)，運(yùn)行人員的崗位職責(zé)相同的情況下研究船閘調(diào)度控制方式。二是運(yùn)行調(diào)度分模塊研究，即船舶調(diào)度、設(shè)備運(yùn)行由不同的人員執(zhí)行，運(yùn)行人員的職責(zé)不完全相同，在分崗分責(zé)的情況下研究調(diào)度控制方式[2]。

1.1運(yùn)行調(diào)度一體化方式

根據(jù)現(xiàn)有的船閘運(yùn)行調(diào)度經(jīng)驗(yàn)，若船舶調(diào)度與設(shè)備運(yùn)行由同一名運(yùn)行人員執(zhí)行，船閘運(yùn)行調(diào)度一體化控制可行性控制方式可以分為以下幾類[3]：

（1）運(yùn)行調(diào)度一體化分閘調(diào)度控制方式，即某船閘各閘船舶調(diào)度、設(shè)備運(yùn)行操作分別由不同的運(yùn)行人員執(zhí)行，其余運(yùn)行人員候補(bǔ)，每4小時(shí)進(jìn)行一次輪換。

（2）運(yùn)行調(diào)度一體化分流域船閘調(diào)度控制方式，即某船閘分大江流域與三江流域進(jìn)行船舶調(diào)度與設(shè)備運(yùn)行操作，大江流域船閘與三江流域船閘由不同的運(yùn)行人員進(jìn)行船舶過閘控制。

1.2運(yùn)行調(diào)度模塊化方式

船舶調(diào)度是指運(yùn)行根據(jù)調(diào)度計(jì)劃指揮船舶靠泊、進(jìn)閘、出閘等工作內(nèi)容，設(shè)備運(yùn)行指運(yùn)行人員根據(jù)閘次狀態(tài)操作上位機(jī)，使船閘設(shè)備運(yùn)行等工作內(nèi)容。運(yùn)行調(diào)度模塊化方式指船舶調(diào)度與設(shè)備運(yùn)行由不同的運(yùn)行人員執(zhí)行，運(yùn)行人員分船舶調(diào)度崗與運(yùn)行操作崗，不同崗位職責(zé)不同，根據(jù)現(xiàn)有的船閘運(yùn)行調(diào)度經(jīng)驗(yàn)，船舶調(diào)度可行性方式主要可分為：①各閘獨(dú)立調(diào)度;②大江流域船閘獨(dú)立調(diào)度，三江流域船閘聯(lián)合調(diào)度;③三座船閘聯(lián)合調(diào)度。

運(yùn)行操作可行性方式可分為：①各閘獨(dú)立操作;②大江流域船閘獨(dú)立操作，三江流域船閘聯(lián)合操作;③三座船閘聯(lián)合操作。

綜上所述船閘調(diào)度控制方式可分為以下幾類：

（1）各閘獨(dú)立調(diào)度，各閘獨(dú)立操作。

（2）各閘獨(dú)立調(diào)度，大江流域船閘獨(dú)立操作，三江流域船閘聯(lián)合操作。

（3）各閘獨(dú)立調(diào)度，三座船閘聯(lián)合操作。

（4）大江流域船閘獨(dú)立調(diào)度，三江流域船閘聯(lián)合調(diào)度，各閘獨(dú)立操作。

（5）大江流域船閘獨(dú)立調(diào)度，三江流域船閘聯(lián)合調(diào)度，大江流域船閘獨(dú)立操作，三江流域船閘聯(lián)合操作。

（6）大江流域船閘獨(dú)立調(diào)度，三江流域船閘聯(lián)合調(diào)度，三座船閘聯(lián)合操作。

（7）三座船閘聯(lián)合調(diào)度，各閘獨(dú)立操作。

（8）三座船閘聯(lián)合調(diào)度，大江流域船閘獨(dú)立操作，三江流域船閘聯(lián)合操作。

（9）三座船閘聯(lián)合調(diào)度，聯(lián)合操作。

綜上所述，根據(jù)現(xiàn)有的船閘調(diào)度運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，船閘可行性調(diào)度控制方式有11種，依次標(biāo)記為S1-S11。

2? 船閘調(diào)度控制方式風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)研究

船閘調(diào)度控制方式風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)主要可以分為調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)，操作風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)急風(fēng)險(xiǎn)三類。

2.1調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)

調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)主要是指運(yùn)行人員在調(diào)度船舶這一工作時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤造成的風(fēng)險(xiǎn)。調(diào)度中主要存在的風(fēng)險(xiǎn)可以分為指泊錯(cuò)誤、排檔錯(cuò)誤。

（1）指泊錯(cuò)誤：指運(yùn)行人員調(diào)度船舶靠墩過程中出現(xiàn)船舶混調(diào)。

（2）排檔錯(cuò)誤：運(yùn)行人員在安排船舶靠泊導(dǎo)航墻里檔外檔、船舶進(jìn)閘順序與位置出現(xiàn)指令錯(cuò)誤，導(dǎo)致船舶超閘室長(zhǎng)度與寬度。

2.2操作風(fēng)險(xiǎn)

操作風(fēng)險(xiǎn)主要是指運(yùn)行人員在操作上位機(jī)這一工作時(shí)錯(cuò)誤操作存在的風(fēng)險(xiǎn)，具體主要可以分為夾船、提前關(guān)人字門、錯(cuò)誤倒閘、枯水期同時(shí)泄水、應(yīng)急操作不當(dāng)[4]。

（1）夾船：指運(yùn)行人員在操作設(shè)備時(shí)，未看清閘室狀態(tài)，當(dāng)船舶正在進(jìn)閘時(shí)，進(jìn)行關(guān)閉人字門操作，導(dǎo)致人字門夾船。

（2）漏船：指運(yùn)行人員未核實(shí)清楚計(jì)劃船舶數(shù)量與閘室船舶數(shù)量，在船舶還未進(jìn)閘時(shí)，執(zhí)行關(guān)門操作，提前關(guān)閉人字門。

（3）擱淺：指在枯水期時(shí)，大江流域兩座船閘運(yùn)行人員溝通不暢，同時(shí)操作設(shè)備泄水，可能導(dǎo)致下游船舶擱淺。

（4）船閘狀態(tài)調(diào)整錯(cuò)誤：指運(yùn)行人員不清楚調(diào)度計(jì)劃錯(cuò)誤操作上位機(jī)，例上水出完，進(jìn)下水船舶，運(yùn)行人員錯(cuò)誤操作設(shè)備，使下游人字門開終。

（5）應(yīng)急操作不當(dāng)：指在船閘設(shè)備出現(xiàn)故障，需應(yīng)急處理時(shí)，運(yùn)行人員操作不當(dāng)。

2.3應(yīng)急處置風(fēng)險(xiǎn)

應(yīng)急處置風(fēng)險(xiǎn)主要指運(yùn)行人員在調(diào)度操作的過程中出現(xiàn)設(shè)備異常、船舶碰撞設(shè)備實(shí)施、船舶機(jī)械設(shè)備異常等突發(fā)事件，運(yùn)行人員監(jiān)護(hù)不到位，應(yīng)急處置不當(dāng)造成的風(fēng)險(xiǎn)。具體風(fēng)險(xiǎn)可以分為船舶自身突發(fā)故障處理不當(dāng)、船閘設(shè)備故障事件處置不當(dāng)、惡劣極端天氣應(yīng)急處置不當(dāng)。

（1）船舶故障突發(fā)事件處置不當(dāng)：主要是指船舶在某船閘管轄水域突發(fā)舵機(jī)失靈、船舶碰撞受損等船舶故障突發(fā)事件運(yùn)行人員未及時(shí)發(fā)現(xiàn)且處置不當(dāng)。

（2）船閘設(shè)備故障事件處置不當(dāng)：主要指船閘設(shè)備突發(fā)自身故障，或船舶碰撞設(shè)備導(dǎo)致的船閘設(shè)備故障事件處置不當(dāng)。

（3）惡劣極端天氣應(yīng)急處置不當(dāng)：主要指在大流量、大風(fēng)、大霧等極端天氣的突發(fā)情況下，運(yùn)行人員未及時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，導(dǎo)致處置不當(dāng)。

3 建立船閘調(diào)度控制方式風(fēng)險(xiǎn)度評(píng)價(jià)模型

通過層次分析法和模糊綜合評(píng)價(jià)法建立船閘調(diào)度控制方式風(fēng)險(xiǎn)度評(píng)價(jià)模型，對(duì)船閘調(diào)度控制方式進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)度分析[5]。

3.1構(gòu)建船閘調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)度評(píng)價(jià)指標(biāo)模型

3.2層次分析法中權(quán)重求解步驟

3.2.1構(gòu)建判別矩陣

根據(jù)指標(biāo)體系，通過對(duì)船閘運(yùn)行人員調(diào)查問卷的方法，讓船閘運(yùn)行人員對(duì)一級(jí)指標(biāo)，二級(jí)指標(biāo)在影響船閘運(yùn)行效率因素中重要程度進(jìn)行打分，根據(jù)打分結(jié)果進(jìn)行歸納總結(jié)，根據(jù)表1構(gòu)建出判別矩陣。

3.2.2層次單排序

根據(jù)判別矩陣?yán)煤头e法的方法計(jì)算各影響因素相對(duì)其準(zhǔn)則的相對(duì)權(quán)重、最大特征根值。和積法是指對(duì)于一致性的判斷矩陣，每一列歸一化后就是相應(yīng)權(quán)重;對(duì)于非一致性判別矩陣，每一列歸一化后近似其相應(yīng)權(quán)重，在這n個(gè)列向量求取算術(shù)平均值作為最后的權(quán)重[4]。

3.2.3一致性檢驗(yàn)

（1）計(jì)算一致性指標(biāo)CI

（n為判斷矩陣的階數(shù)）

（2）計(jì)算一致性比率CR，其中RI的取值如表2所示

當(dāng)CR<0.1時(shí)，表示層次總排序的結(jié)果具有令人滿意的一致性，當(dāng)CR>0.1時(shí)，必須適當(dāng)?shù)卣{(diào)整和校正判斷矩陣，使其結(jié)果滿足CR<0.1。

（3）層次總排序

根據(jù)目標(biāo)總權(quán)重為目標(biāo)層權(quán)重與所對(duì)應(yīng)準(zhǔn)則層權(quán)重的積的原理，計(jì)算各二級(jí)指標(biāo)的總權(quán)重。

（4）指標(biāo)分值確定

船舶過閘調(diào)度方式風(fēng)險(xiǎn)度評(píng)價(jià)采用二級(jí)指標(biāo)評(píng)分，逐級(jí)匯總計(jì)算的方法，總分滿分為1000分。根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重，進(jìn)行適度取整，確定各項(xiàng)指標(biāo)的分值。

（5）確定評(píng)價(jià)等級(jí)矩陣

對(duì)給定的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)劃分等級(jí)來(lái)區(qū)船閘調(diào)度控制方式存在此種風(fēng)險(xiǎn)的可能性，具體分為，極大可能、可能、極小可能，分別標(biāo)記為 V1，V2，V3，對(duì)應(yīng)的分值為0.8，0.5，0.2，則評(píng)價(jià)等級(jí)矩陣V=（0.8，0.5，0.2）。

（6）統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)結(jié)果，匯總并計(jì)算，排序

將每位專家的評(píng)價(jià)結(jié)果收集起來(lái)，列出單因素評(píng)價(jià)矩陣

4葛洲壩船閘調(diào)度控制方式風(fēng)險(xiǎn)度分析

4.1指標(biāo)權(quán)重確定

選取了10位業(yè)內(nèi)專家，根據(jù)上述算法求得各一二級(jí)指標(biāo)權(quán)重那如圖3所示。假設(shè)滿分為1000分，根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重，進(jìn)行適度取整，各項(xiàng)指標(biāo)的分值分配表見下表4所示。

4.2評(píng)價(jià)等級(jí)矩陣的確定

根據(jù)調(diào)查問卷計(jì)算得出評(píng)價(jià)等級(jí)矩陣

計(jì)算出D=（D1，D2，D3…D 10）=（357.62， 489.89， 368.45， 405.59， 445.23， 392.54， 435.25， 476.09， 512.03， 517.13， 596.63）。

4.3結(jié)果分析

按照風(fēng)險(xiǎn)度評(píng)價(jià)方法，數(shù)值越高，船舶過閘調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)越大，故這里可得出3種風(fēng)險(xiǎn)度較低的調(diào)度控制方式。分別為風(fēng)險(xiǎn)值357.62對(duì)應(yīng)的運(yùn)行調(diào)度一體化分閘控制方式;風(fēng)險(xiǎn)值368.45對(duì)應(yīng)的各閘獨(dú)立調(diào)度，獨(dú)立操作調(diào)度控制模式;風(fēng)險(xiǎn)值392.54對(duì)應(yīng)的大江流域船閘獨(dú)立調(diào)度，三江流域船閘聯(lián)合調(diào)度，各閘獨(dú)立操作調(diào)度控制模式。

5結(jié)語(yǔ)

上述研究表明，運(yùn)行調(diào)度一體化分閘調(diào)度;各閘獨(dú)立調(diào)度，獨(dú)立操作;大江流域船閘獨(dú)立調(diào)度，三江流域船閘聯(lián)合調(diào)度，各閘獨(dú)立操作這三種調(diào)度方式的風(fēng)險(xiǎn)程度相較于其他調(diào)度控制方式低，且運(yùn)行調(diào)度一體化分閘調(diào)度控制方式比某船閘現(xiàn)執(zhí)行的各閘獨(dú)立調(diào)度，獨(dú)立操作調(diào)度控制方式的風(fēng)險(xiǎn)度更低，這將對(duì)某船閘優(yōu)化閘區(qū)船舶過閘調(diào)度方式具有重大指導(dǎo)意義。

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