一种多计划协同的船舶过闸调度方法及系统与流程

本发明涉及内河水利枢纽通航管理与智能调度，具体涉及一种多计划协同的船舶过闸调度方法及系统，适用于大型内河单级/多级船闸的智能化通航调度管理。

背景技术：

1、随着内河航运货运量持续增长，枢纽船闸的通过能力与日益增长的过闸需求之间的矛盾逐步凸显。当前行业主流调度模式遵循“船舶远程申报—自动报到排序—待闸联合安检—人工排档—过闸执行”的标准化流程，该模式虽保障了过闸秩序的基本公平性，但存在各业务环节衔接松散、信息流转存在断点、计划调整滞后于状态变化等固有缺陷。

2、具体而言，现有技术中船舶锚泊安排、安全核查与过闸排档分属不同业务单元，缺乏统一的前置协调机制，导致待闸锚地内船舶“抽档”作业（临时调整过闸顺序）频繁发生，引发船舶无序移泊，既降低了整体通航效率，也增加了待闸水域的通航安全风险。同时，现有调度模式多为静态排档、事后调整，难以实时响应水情波动、设备异常、船舶状态变化等动态因素，计划兑现率偏低，系统鲁棒性不足。

3、目前已有部分针对船闸智能调度的研究与方案，但大多聚焦于单环节算法优化，未能从系统层面将锚泊计划、安检计划、过闸计划进行深度耦合与闭环优化，无法从根本上解决多环节协同不足、临时调整频繁的行业痛点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有船闸调度模式中多环节计划脱节、临时抽档频繁、计划适应性差的不足，提供一种多计划协同的船舶过闸调度系统与方法，通过滚动预计划作为中枢协调机制，实现锚泊、安检、过闸三类计划的动态耦合、实时校核与闭环优化，从而减少临时抽档作业，提升通航效率与安全稳定性。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、本发明第一方面提供一种多计划协同的船舶过闸调度方法，包括以下步骤：

4、获取待闸船舶的基础数据与实时状态数据，生成动态更新的待闸船舶队列；

5、基于待闸船舶队列与多维度通航约束条件，按照预设更新周期，生成覆盖未来预设时长的滚动过闸预计划；

6、依据滚动过闸预计划，调度联合安全核查资源，以开展定向安检，并实时融合船舶锚泊到位状态、安全核查结果、实时水文数据与船闸运行状态数据，对滚动过闸预计划进行动态校核与迭代调整；

7、基于校核调整后的滚动过闸预计划，筛选满足全部过闸准入条件的船舶，生成并下达具备执行效力的正式过闸作业计划。

8、优选地，所述多维度通航约束条件至少包括船舶优先级等级、船闸设备运行状态、闸室有效通过能力、实时或预报水情流量、船舶吃水控制阈值中的任意一种或多种组合。

9、优选地，所述对滚动过闸预计划进行动态校核与迭代调整的步骤，具体包括：

10、比对滚动过闸预计划内的船舶序列与实际锚泊到位船舶清单，识别未按时到位的船舶；

11、核查滚动过闸预计划内船舶的联合安全核查状态与结果，筛除安检不合格船舶；

12、根据实时水文数据，校验预计划内船舶的实际吃水是否符合当前通航控制标准；

13、当存在船舶未按时到位、安检不合格、吃水不达标或优先等级船舶插入的情形时，对滚动过闸预计划的船舶序列、过闸时序进行对应调整并更新版本。

14、优选地，还包括计划闭环优化步骤：

15、在正式过闸作业计划执行完成后，采集实际进闸时刻、实际出闸时刻、计划兑现率的执行数据，计算计划执行偏差量；

16、将所述计划执行偏差量反馈至滚动计划生成模型，对模型中的时序参数、约束权重进行自适应修正，以优化后续滚动过闸预计划的生成精度。

17、优选地，在动态校核、计划调整与正式计划执行的全流程中，配置标准化异常处置机制；所述异常处置机制覆盖船舶设备故障、水情流量突变、船闸设备异常三类典型异常场景，分别预设计划调整规则、船舶递补规则与应急信息发布规则。

18、优选地，通过构建信息共享机制、动态校核机制、计划衔接机制与闭环反馈机制，实现船舶锚泊待闸计划、联合安全核查计划与正式过闸作业计划三者的动态耦合与协同联动。

19、本发明另一个方面提供一种多计划协同的船舶过闸调度系统，所述系统用于实现所述多计划协同的船舶过闸调度方法，包括：

20、数据汇聚模块，用于接入并整合船舶申报数据、实时定位数据、安全核查结果数据、船闸运行监控数据与水文气象数据，生成并维护待闸船舶队列；

21、多计划协同引擎，作为系统核心计算单元，用于基于待闸船舶队列与多维度约束条件生成滚动过闸预计划，结合实时多源数据对滚动过闸预计划进行动态校核调整，并输出符合准入条件的正式过闸作业计划；

22、计划管理与发布模块，用于对滚动过闸预计划、安全核查任务计划、正式过闸作业计划进行可视化管理、审批发布与版本追溯；

23、信息交互终端模块，用于向调度操作人员、待闸船舶与现场作业人员下发计划指令、预警信息，并接收现场状态反馈数据。

24、优选地，所述多计划协同引擎包括：

25、滚动计划生成单元，用于按照预设周期与约束条件，周期性生成覆盖未来预设时长的滚动过闸预计划；

26、动态校核单元，用于融合实时多源数据，对滚动过闸预计划的船舶序列、时序安排进行合规性校验与动态调整；

27、异常处置单元，内置异常处置规则库，用于在检测到异常工况时，自动触发对应规则完成计划调整与信息发布。

28、优选地，所述多计划协同引擎还包括计划闭环优化单元，用于采集过闸作业实际执行数据，计算计划偏差并反向修正滚动计划生成模型的参数，实现调度策略的自适应迭代。

29、优选地，所述信息交互终端模块支持通过ais报文、vhf甚高频广播、移动通信短信、专用客户端应用程序中的至少一种通信方式，向目标船舶精准推送计划指令与预警信息；

30、所述数据汇聚模块对接船舶远程申报系统、ais/北斗定位系统、船闸监控系统、水文监测系统与联合安检作业终端，实现多源异构数据的标准化接入与统一存储。

31、本发明有益效果：

32、1.本发明通过滚动预计划前置协调安检与锚泊安排，使绝大多数调整在计划层面完成，显著降低待闸水域船舶临时移泊频次，增强交通流稳定性，降低通航安全风险。

33、2.本发明打通船舶报到、安检、过闸全链条信息壁垒，实现多计划无缝衔接，消除调度等待间隙，提升闸室与安检资源的利用率，整体提升船闸通过能力。

34、3.本发明基于实时多源数据进行持续动态校核，可快速响应水情、设备、船舶状态的变化，科学调整计划，相比静态排档模式具备更强的环境适应性与抗干扰能力。

35、4.本发明通过执行数据反馈自动优化模型参数，使计划精度随运行时长持续提升，逐步降低人工干预需求，推动调度管理向数据驱动、智能决策方向升级。

1.一种多计划协同的船舶过闸调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的多计划协同的船舶过闸调度方法，其特征在于，所述多维度通航约束条件至少包括船舶优先级等级、船闸设备运行状态、闸室有效通过能力、实时或预报水情流量、船舶吃水控制阈值中的任意一种或多种组合。

3.根据权利要求1所述的多计划协同的船舶过闸调度方法，其特征在于，所述对滚动过闸预计划进行动态校核与迭代调整的步骤，具体包括：

4.根据权利要求1所述的多计划协同的船舶过闸调度方法，其特征在于，还包括计划闭环优化步骤：

5.根据权利要求1所述的多计划协同的船舶过闸调度方法，其特征在于，在动态校核、计划调整与正式计划执行的全流程中，配置标准化异常处置机制；所述异常处置机制覆盖船舶设备故障、水情流量突变、船闸设备异常三类典型异常场景，分别预设计划调整规则、船舶递补规则与应急信息发布规则。

6.根据权利要求1所述的多计划协同的船舶过闸调度方法，其特征在于，通过构建信息共享机制、动态校核机制、计划衔接机制与闭环反馈机制，实现船舶锚泊待闸计划、联合安全核查计划与正式过闸作业计划三者的动态耦合与协同联动。

7.一种多计划协同的船舶过闸调度系统，所述系统用于实现权利要求1-6任意一项所述多计划协同的船舶过闸调度方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的多计划协同的船舶过闸调度系统，其特征在于，所述多计划协同引擎包括：

9.根据权利要求7所述的多计划协同的船舶过闸调度系统，其特征在于，所述多计划协同引擎还包括计划闭环优化单元，用于采集过闸作业实际执行数据，计算计划偏差并反向修正滚动计划生成模型的参数，实现调度策略的自适应迭代。

10.根据权利要求7所述的多计划协同的船舶过闸调度系统，其特征在于，所述信息交互终端模块支持通过ais报文、vhf甚高频广播、移动通信短信、专用客户端应用程序中的至少一种通信方式，向目标船舶精准推送计划指令与预警信息；