一種閘室綜合利用率的評價方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種閘室綜合利用率的評價方法，基于閘室有效面積利用率，結合閘室水深，建立閘室有效體積利用率的模型，將閘室有效體積利用率作為評價閘室綜合利用率的指標。閘室有效體積利用率作為體現(xiàn)船閘運行中閘室利用程度的參數(shù)，反映了航道上的船舶組成結構及船閘運行、調度和管理的現(xiàn)狀，是計算一次過閘船舶總噸位的關鍵參數(shù)。本發(fā)明提出的閘室有效體積利用率，充分考慮了船閘三維空間上的利用效率，可為船閘調度、運行提供重要的依據(jù)，能在水上交通工程中獲得較廣泛的應用。
【專利說明】一種閘室綜合利用率的評價方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種閘室綜合利用率的評價方法，屬于船閘通過能力領域。
【背景技術】
[0002] 閘室利用率作為體現(xiàn)船閘運行中閘室利用程度的參數(shù)，涉及過閘船舶尺度、閘室 尺度和船舶標準化程度，還與船舶到達的統(tǒng)計分布以及船閘的繁忙程度等有關，反映了航 道（段）上的船舶組成結構及船閘運行、調度和管理的現(xiàn)狀，是計算一次過閘船舶總噸位的 關鍵參數(shù)，在船閘通過能力計算中具有重要意義。
[0003] 自閘室利用率概念提出到現(xiàn)在，一直被認為是反映閘室利用程度的重要參數(shù)，不 少學者對其進行了研究分析，但現(xiàn)階段大多推薦采用閘室有效面積利用率作為閘室利用率 的代表參數(shù)。然而，該參數(shù)僅僅考慮到閘室平面尺度上的利用效率，在表示涉及閘室水深利 用率的閘室綜合利用程度上存在一定局限性。
[0004] 因此，根據(jù)船閘尺度與過閘船舶條件之間的關系，發(fā)明一種新的閘室利用效率的 評價方法是目前船閘通過能力計算的當務之急，是確定閘室利用效率、船閘通過能力的重 要依據(jù)。
【發(fā)明內容】
[0005] 本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種閘室綜合利用率的評價方法，基于閘室有 效面積利用率，結合閘室水深，提出閘室有效體積利用率這一概念，作為評價閘室綜合利用 率的參數(shù)；通過理論分析和實例計算的方法，確定閘室有效體積利用率參數(shù)的特點并驗證 其實用價值。本發(fā)明提出了評價閘室利用率的新方法--閘室有效體積利用率，彌補了閘 室有效面積利用率未涉及水深方向閘室利用效率的缺陷，可為船閘調度、運行提供重要的 依據(jù)。
[0006] 本發(fā)明為解決上述技術問題采用以下技術方案：
[0007] 本發(fā)明提供一種閘室綜合利用率的評價方法，基于閘室有效面積利用率，結合閘 室水深，建立閘室有效體積利用率的模型，將閘室有效體積利用率作為評價閘室綜合利用 率的指標；其具體步驟為：
[0008] (1)定義閘室有效面積利用率，其表達式如下
[0009]
【權利要求】
1. 一種閘室綜合利用率的評價方法，其特征在于，基于閘室有效面積利用率，結合閘室 水深，建立閘室有效體積利用率的模型，將閘室有效體積利用率作為評價閘室綜合利用率 的指標；其具體步驟為： (1) 定義閘室有效面積利用率，其表達式如下
(1) 式中，λ A為閘室有效面積利用率；S為閘室有效面積，即閘室總面積與鎮(zhèn)靜段面積之 差；s'為一次過閘的船舶總面積； (2) 定義閘室有效體積利用率，其表達式如下：
(2) (3) (4) 式中，λ v為閘室有效體積利用率；V為閘室有效體積；V'為一次過閘的船舶吃水總體 積；Η為閘室檻上設計水深；m為一次過閘船舶總艘數(shù)，S' ^為一次過閘的第j艘船舶面積； Tj為一次過閘的第j艘船舶的吃水深度； (3) 采用虛擬代表船型為實際復雜船舶的代表，從而將公式（4)改寫為：
(5) 式中，T為虛擬代表船型的吃水深度； (4) 定義閘室水深利用率，其表達式如下：
(5) 由表達式（1)、（2)、（3)、（5)、（6)推導出閘室有效體積利用率的表達式為：
從而建立基于閘室有效面積利用率和閘室水深利用率的閘室有效體積利用率的模型， 實現(xiàn)對閘室綜合利用率的評價。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種閘室綜合利用率的評價方法，其特征在于，所述虛擬代 表船型為根據(jù)實際或設計船舶及其艘數(shù)比重進行加權平均后的統(tǒng)計平均船型，其噸位為反 映該虛擬代表船型特征的關鍵參數(shù)，由各設計船舶分級統(tǒng)計得其表達式如下：
式中，gd為虛擬代表船型噸位；Psi為第i級船型占全年的艘數(shù)比；η為船舶分級總級 數(shù)；gi為第i級船型平均噸位。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種閘室綜合利用率的評價方法，其特征在于，所述船舶面 積為船舶在閘室水面的最大矩形投影面積，即為船舶總長與總寬之積，代表船舶所占水域 的最大范圍。
【文檔編號】G06F19/00GK104099918SQ201410254848
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權日:2014年6月10日
【發(fā)明者】張瑋, 李珊珊, 劉曙明, 殷志權, 楊松, 孫宏杰, 劉杰 申請人:河海大學