三峡-葛洲坝船舶监管系统在船舶过闸管理中的应用
摘要： 三峡—葛洲坝船舶监管系统作为目前国内内河先进的通航指挥系统在三峡河段投入使用后，提高了三峡河段的过闸管理能力和安全监管水平，本文介绍了监管系统构成情况及其在通航安全管理业务中的应用情况。
Abstract： As an advanced navigation command system in inland river, three - Gezhouba ship monitoring system improved the lockage management capacity of the Three Gorges reach and safety regulatory standards, after used in Three Gorges reach. This article describes the composition of the regulatory system and its application in navigation safety management business.
关键词： 三峡河段；监管系统；过闸管理；安全监视；通航服务
Key words： Three Gorges reach；monitoring system；lockage management；security monitoring；navigation services
中图分类号：TP315文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）32-0180-02
0引言
长江是我国贯穿东、中、西部的水路交通大通道，素有“黄金水道”之称。三峡河段以“两坝一峡”著称，船舶流向主要为通过三峡船闸和葛洲坝船闸进出川、渝等地的客、货船。三峡水库蓄水后，库区航道条件得到明显改善，过坝运量逐年增长， 2009年货运量突破了6000万吨。随着三峡—葛洲坝船舶监管系统的俊工和投入使用，三峡河段船舶过闸组织、安全监管和服务水平得到了进一步的提高。
1三峡-葛洲坝船舶监管系统基本情况
三峡—葛洲坝船舶监管系统通过集成VTS系统、GPS系统、三峡葛洲坝水利枢纽通航调度系统（TSS系统），达到了信息整合、信息共享、信息互换的目的，是目前国内内河先进的通航指挥系统。
1.1 VTS系统VTS系统由7个雷达站，15个电视监控站，3个VHF通信基站，1个AIS基站、一个GPS差转站和三峡通航指挥中心组成。包括VHF船岸通信子系统、AIS子系统、CCTV视频监控子系统、网络传输子系统、交通显示及控制子系统、船舶数据处理子系统、气象子系统等。运行以来达到了对三峡坝区河段船舶实施全天候动态监控、应急搜救、船岸通信、辅助导航等目的，提高了三峡坝区水上交通安全管理水平和交通安全预控能力。
1.2 调度系统（TSS）三峡——葛洲坝水利枢纽通航调度系统（TSS系统）2005年底正式投入使用，是通过优化调度流程，结合计算机的自动控制和运筹决策技术开发而成，对申请过坝的船舶执行“实时申报、动态计划、统一调度、分坝实施”的调度程序，实现三峡—葛洲坝枢纽联合运行、统一调度的管理模式，主要功能包括：数据采集与维护、计划编制、计划发布、计划执行、计划调整、调整发布、统计分析、调度公开、系统管理、值班日志、综合查询、GPS指令应用等。
1.3 三峡水上GPS全球卫星定位综合管理系统（GPS）通过借鉴国内外水上交通安全管理成功经验，应用全球卫星定位技术、地理信息技术及无线通信等高新技术并进行有效整合，2004年起，建立了“三峡水上GPS全球卫星定位综合管理系统（以下简称GPS系统）”。三峡GPS系统已经实现了长航集团、重庆港航局等组织建设的GPS系统有效整合联网，形成了初具规模的信息网络。
2船舶过闸管理控制流程
根据《三峡（初期运行期）—葛洲坝水利枢纽通航调度归程》、《三峡-葛洲坝VTS运行管理规则》、《GPS船舶申报过闸管理办法》等有关规定，船舶过闸主要分为以下五个环节（流程见图1）。
①申报过闸计划。需要过闸的船舶需到指定地点进行过闸申报。②到锚确认。船舶驶抵三峡河段水域后，GPS系统船舶定位信息同VTS系统进行自动关联，根据船位数据进行到锚确认，并将船舶到锚时间发送给调度系统，由调度系统根据船舶到锚时间先后顺序编制船舶过闸计划。③抵达三峡水域的船舶在没有当前闸次的前提下必须进入由主管机关指定地点锚泊待闸。④待闸船舶接收到本船过闸计划后要将本船按过闸条件准备妥当，根据计划简表、调度指令和过闸前收到的船舶过闸排档图安全、有序通过船闸。⑤船舶出闸后安全驶出三峡河段水域。
3系统功能应用
船舶监管系统中VTS子系统、TSS子系统和GPS子系统是相对独立的系统，各自承担着不同生产、管理任务，但是在实际运用中，更重要的是利用系统整合，在充分发挥各自相对独立功能的同时，通过数据交换平台，达到资源共享，共同服务于三峡通航安全管理工作。关系如图2：
下面主要从船舶过闸调度组织、安全监视和信息服务三个方面出发阐述该系统的综合应用情况：
3.1 船舶过闸调度组织功能应用船舶在过闸调度原则就是严格按照计划调度，在每次计划编制完成后，计划编制人员通过GPS系统向编入计划的GPS船舶发送计划简表， 并将过闸计划简表通过VHF对所有待闸船舶进行播发，以及互联网上进行公示。实现了船舶远程随时申报，通过及时掌握船舶准确位置信息，实时动态计划，延伸了调度水域，增加了船舶过闸需求的预见性。
3.1.1 远程调度船舶未到达指定三峡河段水域时即可通过GPS船载终端远程申报过闸计划，GPS系统收到将申报信息后通过数据交换平台转发给TSS系统，TSS根据接收到的申报信息，对某一时间段的船流密度、过闸需求进行预测分析，再按照预测分析结果和GPS系统得到的船舶到锚信息适时生成过闸调度作业计划和排档图，完成后，通过数据交换平台，将调度作业计划和排档图分发给GPS系统和VTS系统，GPS系统再分发给各个GPS船载终端的整个调度作业过程。
3.1.2 无缝调度通过VTS系统雷达、摄像头等主动捕捉实时交通图像，经GPS系统的定位信息和TSS系统的计划信息及船舶资料信息的叠加处理后，跟踪过闸船舶实时动态，当过闸船舶行驶至辖区水域后，VTS系统适时捕捉该船动态，调度工作人员根据调度作业计划进度对船舶动态发航。
3.2 安全监视功能应用三峡河段通航环境复杂、状况多变。重点监控对象有危险品船舶、客运船舶、特种工程船舶、区间客渡船等；重点监控水域有激流、急弯、交汇水域和滚装码头以及待闸锚地、禁航区、控制区等；另外，三峡河段近些年的异常天气情况呈明显上升趋势；再加之汛期的大流量和枯水期的吃水控制，安全监视工作尤为重要。
3.2.1 通航环境监视三峡大坝以上为库区航道，库区形成后，库区气候发生较大变化，大风、雾等恶劣天气增加；汛期两坝间航道由于三峡电站调峰的影响呈现J级航道的特点，喜滩和水田角区域流速较大，水势湍急，流态紊乱，船舶航行困难，石牌弯道处河段受河势影响，航道弯曲半径较小，船队通航困难；葛洲坝以下大江通航流量受葛洲坝电站过流因素影响，往往难以达到相应通航要求。通过功能对通航环境的监视，结合信息服务，尽可能减少恶劣天气、地质灾害对船舶安全航行的不利影响。