徐新才，孫文才

(1. 長江三峽集團(tuán)福建能源投資有限公司，福建 福州 350000；2. 三峽機(jī)電工程技術(shù)有限公司，四川 成都 610000)

向家壩水電站通航建筑物型式為一級(jí)全平衡垂直升船機(jī)，布置在河道左側(cè)，主要由上游引航道、上閘首、船廂室段、下閘首和下游引航道等五部分組成，全長1 530 m[1]。升船機(jī)按Ⅳ級(jí)航道設(shè)計(jì)，最大單船為1 000 t級(jí)貨船；最大提升高度為114.2 m，機(jī)型采用全平衡齒條爬升螺母柱保安式[2]。

向家壩升船機(jī)設(shè)計(jì)全年通航天數(shù)為330 d、日運(yùn)轉(zhuǎn)22 h、日運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)次數(shù)為17次。為提高升船機(jī)的運(yùn)行效率，確保船舶安全、有序通航，在研究其他樞紐通航調(diào)度的基礎(chǔ)上,并結(jié)合實(shí)際需求，建立了向家壩升船機(jī)通航調(diào)度管理系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)功能

在結(jié)合向家壩升船機(jī)通航需求和現(xiàn)有的邊界條件下，利用先進(jìn)的SOA(service-oriented architecture)架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并通過構(gòu)件化、圖形化、一體化的平臺(tái)產(chǎn)品提供了完整的覆蓋SOA應(yīng)用全生命周期的支撐，遵循J2EE(Java 2 Platform, Enterprise Edition)技術(shù)規(guī)范，并采用成熟的三層應(yīng)用架構(gòu)開發(fā)設(shè)計(jì)了向家壩升船機(jī)通航調(diào)度管理系統(tǒng)[3]。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)邏輯、用戶展示相分離，利于系統(tǒng)橫向縱向擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能動(dòng)態(tài)提升、資源動(dòng)態(tài)擴(kuò)展等，實(shí)現(xiàn)了向家壩樞紐高效、快速通航調(diào)度，其系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示。

該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了船舶定位動(dòng)態(tài)管理(從VTS接收船舶相關(guān)動(dòng)態(tài)信息、手機(jī)定位等)、船舶過機(jī)申報(bào)(設(shè)置移動(dòng)終端應(yīng)用系統(tǒng)，用于過機(jī)申報(bào)與船舶安檢信息錄入)、智能化調(diào)度方案生成、調(diào)度計(jì)劃信息通知、調(diào)度計(jì)劃管理、調(diào)度管理、違章管理、水位和氣象管理及信息發(fā)布、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、船舶數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)信息管理、日志管理、權(quán)限管理和運(yùn)行管理等功能；開發(fā)網(wǎng)頁發(fā)布平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了向家壩調(diào)度計(jì)劃信息對(duì)社會(huì)公開，開通了微信公眾號(hào)平臺(tái)，其系統(tǒng)功能如圖2所示。

圖1 向家壩升船機(jī)通航調(diào)度管理系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

圖2 向家壩升船機(jī)通航調(diào)度管理系統(tǒng)功能架構(gòu)圖

2 系統(tǒng)特點(diǎn)

向家壩升船機(jī)通航調(diào)度管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了升船機(jī)通航調(diào)度管理需求，并與已建的安全設(shè)施結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了對(duì)運(yùn)行區(qū)域內(nèi)船舶的在線監(jiān)控。具有如下特點(diǎn)：

1)采用先進(jìn)的SOA架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并通過構(gòu)件化、圖形化、一體化的平臺(tái)產(chǎn)品提供了完整的覆蓋 SOA應(yīng)用全生命周期的支撐；遵循J2EE技術(shù)規(guī)范。

2)通過采用成熟的三層應(yīng)用架構(gòu)SSM，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)邏輯、用戶展示相分離，利于系統(tǒng)橫向縱向擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能動(dòng)態(tài)提升、資源動(dòng)態(tài)擴(kuò)展。

3)采用手機(jī)APP與AIS融合定位技術(shù)，根據(jù)不同的管理需求分別建立業(yè)務(wù)管理圖層，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)航域的航道、升船機(jī)、船舶等數(shù)據(jù)的圖層匯聚和可視化展示。在重點(diǎn)監(jiān)控區(qū)域，建立了高比例尺的AIS地圖，并將船舶航行、過機(jī)相關(guān)的各類動(dòng)、靜態(tài)信息(包括升船機(jī)設(shè)施、水位、過機(jī)、待機(jī)船舶和升船機(jī)狀態(tài)等重要信息)分別展現(xiàn)在不同的AIS管理圖層中，為航道及升船機(jī)的運(yùn)行調(diào)度提供了支持。

4)智能通航調(diào)度系統(tǒng)APP采用IOS和Andriod原生加web混合模式，內(nèi)網(wǎng)接口通過http協(xié)議和xml格式進(jìn)行接口。

5)開發(fā)了升船機(jī)船舶調(diào)度排擋算法技術(shù)。

6)采用全新的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于船舶調(diào)度與船舶安檢。

3 經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益

向家壩升船機(jī)還沒有正式通航時(shí)，凡是經(jīng)過樞紐斷面的大宗物資都必須經(jīng)過上下游翻壩碼頭進(jìn)行貨物轉(zhuǎn)運(yùn)來滿足物資流通需求，耗費(fèi)的資源主要包含汽車運(yùn)輸?shù)挠唾M(fèi)、路費(fèi)、道路養(yǎng)護(hù)、汽車損耗、碼頭物資裝卸機(jī)械損耗、人力資源等，以現(xiàn)金計(jì)算每年累計(jì)不低于1億元。升船機(jī)通航后，除不具備通過升船機(jī)通航條件的船舶，其他船舶及大宗物質(zhì)都可以通過升船機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸，極大降低了翻壩轉(zhuǎn)運(yùn)的地方補(bǔ)助費(fèi)用。特別是2017年上游船廠已根據(jù)升船機(jī)可通船的規(guī)格設(shè)計(jì)新型船型，該船型投入使用后將極大地提高航運(yùn)效益，帶動(dòng)金沙江上游經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。而該系統(tǒng)則實(shí)現(xiàn)了過機(jī)船舶的高效、有序的調(diào)度。

在社會(huì)效益方面，主要體現(xiàn)在如下方面：

1)有效提高航運(yùn)管理水平，確保通航安全，通過信息化的航運(yùn)管理手段可以提升金沙江航運(yùn)的國內(nèi)影響；

2)運(yùn)用現(xiàn)代化監(jiān)控監(jiān)管手段，有利于提高調(diào)度效率，減少船舶滯留時(shí)間，從而提高船舶運(yùn)輸企業(yè)和港口的營運(yùn)效益，極大地提升了升船機(jī)服務(wù)對(duì)象及相關(guān)方的滿意度；

3)通過系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)未來一段時(shí)期內(nèi)交通流情況做出科學(xué)的預(yù)測(cè)，并采取有效管理手段，通過調(diào)度系統(tǒng)、升船機(jī)、錨地的綜合協(xié)同調(diào)度，提升管理水平。

4 結(jié) 語

2018年5月，升船機(jī)試運(yùn)行時(shí)通航調(diào)度系統(tǒng)已同步運(yùn)行，至今已順利平穩(wěn)運(yùn)行了8個(gè)多月，累計(jì)運(yùn)行1 148廂次，安全調(diào)度通過船舶1 015艘次，通貨量達(dá)35萬t，為金沙江流域向家壩航段上下游帶來巨大的直接、間接經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

升船機(jī)通航系統(tǒng)采用成熟的技術(shù)架構(gòu)和通用的業(yè)務(wù)架構(gòu)，以通用架構(gòu)與個(gè)性需求相融合的原則，在使用過程中不斷優(yōu)化調(diào)度運(yùn)行業(yè)務(wù)流程，保證設(shè)備的可靠運(yùn)行，以滿足向家壩通航的新需求；同時(shí)，由于不同樞紐通航調(diào)度的范疇及調(diào)度業(yè)務(wù)流程的類似性，因此該系統(tǒng)具備廣泛的推廣性和可實(shí)施性。