多泥沙河流覆盖层基础上的水闸消能工研究

水闸是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工建筑物,在水利工程中有十分广泛的应用[1]。目前很多水闸建在多泥沙河流覆盖层地基上,水闸在泄流时,尽管流速不高,但水流仍具有一定的剩余能量,而土基的抗冲能力较低,可能引起水闸下游的冲刷,威胁水闸安全。本文结合宜昌市公益类科技项目＂鄂西地区多泥沙河流覆盖层基础上的水闸消能工研究＂,根据多泥沙河流的特点,将四川省甘孜州得荣县门扎水电站水闸及其所在河段地形条件按一定比例缩小制成模型进行试验,对闸孔全开和单孔局开下泄各级流量的动床模型的冲坑位置、冲坑深度及冲刷范围进行比较,提出对消能建筑物的优化方案,为类似工程提供依据。

黄河天桥水电站运行方式探讨

为了解决天桥水电站双层泄洪闸下游的面流消能衔接及流态转化问题,利用除险加固新增泄水建筑物提高了枢纽的泄洪能力.在一般洪水期采用双层闸底孔和新增泄水建筑物联合泄洪的运行方式,改善了大泄量时下游的流态和消能,扩大了下游面流的适用范围,并通过水工模型试验进行了验证,为工程泄洪调度和安全运行提供了重要的依据.但是护坦加长引起的面流界限水深的上移,在运行管理中应注意.

底流式消能水闸的海漫设计

底流式消能是水闸常用的消能方式,海漫是其消能结构的重要组成部分。文章介绍了海漫的结构形式、布置方式及主要结构尺寸的确定方法。

面向港湾机坪的停机位指派优化

停机位指派问题是机场运营管理的核心问题。现有的停机位指派问题研究集中在提高停机位的利用效率上,而忽略了停机坪的运行安全。针对这一问题,本文以最大化近机位利用率和最小化鲁棒性损失为目标,提出一个考虑港湾安全约束的停机位指派模型;提出一种可精确求解面向港湾机坪的停机位指派问题的分支定价算法;利用机场实际数据验证提出的模型和算法。实验结果表明,在小、中、大规模算例中分支定价的最优解比CPLEX分别改进了0.3%、17.3%、26.7%,在中大规模算例中有明显的优势。在小、中、大规模算例中,本文的设计能分别预先避免27.16%、16.35%、11.01%的航空器发生港湾冲突。在提高近机位利用率和指派计划鲁棒性的同时,提高了机坪的安全性。

关于有效机位数的仿真研究

为客观评估停机位系统的保障能力,探索进离港航班进出停机位之间的相互影响及其对保障能力的影响,本文选取两种典型的机坪布局,针对不同的运行方式,使用建模仿真的方法确定了相同机坪布局不同运行方式下的有效机位数。仿真数据表明使用有效机位数的概念可以更加科学地表述机坪的保障能力,可以为机场运行管理人员在制订机位容量计划、组织高峰时段航班运行及中远期机位系统规划方面提供有力的决策支持。

面向U型机坪的停机位分配优化研究

针对U型机坪的停机位分配问题,分析了基于安全的机坪分组运行规则,建立了同一分组和相邻分组机位上航班对的运行冲突约束,以各个停机位空闲时间方差最小化为优化目标函数,构建了停机位分配模型,并采用遗传算法对模型进行优化求解,最后通过国内某机场U型机坪的实际运行数据进行验证。结果表明:与原计划停机位分配方案相比,模型得到的停机位分配方案中的冲突航班对数量减少了75对,消除了所有冲突,降低了运行风险;各个停机位空闲时间的方差减少了26.82%,实现了停机位空闲时间的均衡分布,提高了停机位分配的鲁棒性。

基于机坪运行安全的停机位预分配综合优化

针对停机位分配易受机坪运行冲突和实际进离港时刻偏差的影响,导致停机位实际分配方案偏离预分配方案的问题,将航班实际上/撤轮挡时刻和计划上/撤轮挡时刻之间的偏差与航班推出-进位的最小安全时间间隔相结合来表达航班运行冲突风险值,在此基础上建立兼顾机坪运行安全与机场、航司、旅客三方利益协同的停机位预分配综合优化模型,引入多目标优化算法NSGA-Ⅱ,以国内某大型枢纽机场机坪运行模式和运行数据为实例开展分析验证,得到的三类优化方案与人工分配方案相比,均可降低航班运行冲突风险值、使用远机位的航班数量和旅客步行距离。其中,兼顾三个目标所得到的优化方案,相较人工方案,可分别使航班运行冲突风险值、使用远机位的航班数量和旅客步行距离减少16.31%、55.22%和7.40%。

山区深覆盖层河道闸坝泄洪消能体型优化研究

采用模型试验方法,对某拟建于深厚覆盖层上的拦河闸坝的泄洪消能布置方式进行了优化研究,研究成果表明:采用"斜坡护坦+底流衔接+柔性消力池+局部防护"的泄洪消能模式可用于解决深厚覆盖层闸坝泄洪消能问题,在类似工程体型布置中需注意:出闸水流需在护坦内充分扩散、尽量减小护坦出口单宽流量与流速、入池水流角度宜为平射流或挑射流、以及柔性消力池需局部防护等。

机场物流管理中航班在机场登机口服务调度问题研究

机坪登机口作为机场的核心资源,是飞机在机场进行地面保障和生产准备作业的主要场所,其资源的有效利用与否直接影响着航班服务的效率和质量。目前,飞机在登机口调度的不合理性已经成为航班延误的重要原因之一。因此,机场物流管理中迫切需要借助科学的方法指导工作人员进行机坪登机口服务的合理调度排序。以往生产作业主要靠经验进行手工调配,具有很大的局限性。文中对机场登机口服务调度问题进行研究。首先,介绍了停登机口服务的内容、规则和约束等。其次,结合实际生产,运用运筹学整数规划方法对登机口服务调度进行建模,并根据实际调度流程和约束条件,进行调度案例的参数设置。最后针对模型,使用运筹优化软件ILOG CPLEX进行求解,以实现登机口的优化调度。计算结果表明,优化后的模型实现了在保证登机口各方面约束的基础上,减少了登机口调配不当造成的航班延误,同时提高机场服务质量。因此,该研究对机场物流研究具有一定的借鉴意义。

自动化集装箱码头智能闸口布置

在总结国外自动化集装箱码头闸口布置经验的基础上,提出自动化码头新型多级闸口布置形式,以提高进港集卡通过能力及闸口运作效率。多级闸口在洋山四期工程中被采用,其优越性得以体现,该方案可行性得到检验。

复杂机坪运行模式下的停机位分配协同优化

目前我国大型枢纽机场普遍存在近机位资源紧张,难以协同机场、旅客、航司三方利益等问题,并且由于其机坪运行模式复杂,导致滑行通道冲突风险加剧,影响机场运行安全.为了探索大型枢纽机场停机位协同分配问题综合有效的解决方法,把武汉天河国际机场作为典型实例,考虑不同机坪构型的运行方案对停机位分配的影响,在满足区域机位组合限制、航班对应运营区域限制等实际约束的基础上,从靠桥率、旅客步行距离和同机位航班冲突三个方面建立多目标停机位分配协同优化模型,并利用带精英策略的快速非支配排序遗传算法对模型进行仿真验证.将得到的Pareto最优前沿与人工分配结果进行对比,优化效果显著,并且对应的多个最优解均满足机场的实际运行规则,对于机场工作人员有针对性地根据不同的需求选择符合机场实际运行情况的停机位分配方案提供了科学合理的依据.

基于随机扰动航班时刻的停机位分配

由于航班计划时刻构建的停机位调度在航班进离港时间存在扰动,不能很好地达成规划目标。构建一种将航班时刻随机性纳入考量的优化模型,引入航班时刻偏差随机参数,以航班冲突次数期望值最小化和航班靠桥率最大化为优化目标,运用分层序列法和改进的全局人工蜂群算法对随机扰动航班时刻下的停机位进行分配优化,最后利用MATLAB运行某机场某时段的实例数据,验证了模型和算法的有效性和优越性。

砂基水闸加固设计

将军陂水闸是一座纯砂基水闸,加固设计采用土工反滤膜与大分缝相结合的方式进行排水,设置导水盲沟导地渗,降低底板所受的扬压力;用单独分块的混凝土面板防冲,形成经济型砂基水闸护底结构。

推出冲突避免的机场停机位分配问题

为了科学合理地利用机场停机位资源,克服现有模型对飞机进出机位安全性的考虑不足,研究兼顾运行安全和运行效率的机场停机位分配问题.首先分析了飞机在停机坪中的运行过程,提出以主动避免方式来解除飞机进出机位过程中的冲突,从而将具有潜在冲突的飞机对的机位分配作为约束条件,建立了一类推出冲突避免的停机位分配模型.然后对目标函数和约束条件进行分析和简化,将模型转化为线性模型来求解.算例仿真结果验证了该模型的有效性,表明所提出的主动避免冲突方法是能兼顾运行安全和效率的一种有效方法.

机坪联合资源管理问题分析

近年来,随着机坪上航空器、特种设备和人员的增多,机坪交通趋于复杂化,为保证机坪运行安全,提升机坪运行效率,机坪资源管理者迫切需要一种科学、实用的资源管理方法来指导其对机位、特种设备等资源的分配管理。本文首先阐述了传统的资源管理方法和近年来国内外学者在此领域的研究成果,分析了存在的缺陷。然后,基于对机位、特种设备等资源及其周边运行环境的分析,提出一种综合考虑航班需求、资源特征属性、机位周边运行环境等因素的机坪联合资源管理新理念。最后,对该理念的先进性与实用性进行分析总结。

搭建首都机场智能机坪管制运行指挥体系

随着中国民航业的迅速发展,机场机坪运行效率的提升对众多大型国际机场而言成为至关重要却亟需解决的难题。面临塔台指挥盲区、机坪运行环境复杂、空地指挥流程间接等现状,借助互联网数据信息共享、智能处理功能,搭建一个智能机坪管制运行指挥体系,为促进各大型机场机坪运行效率提升提供标准化运行模型。本文以首都机场为出发点,探索首都机场关于机坪管制业务的接收及后续智能运行指挥体系模式规划,实现首都机场机坪运行效率的提升,以适应机场未来发展需要。