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中国古代漕运是同时代的先进生产力.秦汉至明清的历代水运工程建设、宋代漕船"浅底船"设计和运河船闸体系等航运技术、唐代的"转运使"和明代的"漕运总督"制度及与之配套的治理系统,成为中国古代繁荣度主要因素之一.漕运体系得以长盛不衰,因其有战略性需求为导向、技术跃迁为支撑、系统集成创新为保障.
先进生产力漕运技术跃迁系统集成
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针对内河船闸群联合调度中规则复杂、人工经验依赖强、AI 直接应用易产生幻觉等问题,提出一种知识图谱(KG)与大语言模型(LLM)融合的智能调度方法.该方法采用精准聚焦策略,仅建模与过闸调度直接相关的5 类实体和6 种关系;通过六段式提示词模板驱动 LLM 从25 份异构文档中自动抽取115 条结构化规则,导入 Neo4j 图数据库;设计事件驱动的智能体架构,将图谱规则直接嵌入 LLM 上下文替代传统 RAG切片检索,并引入多轮反思机制验证决策合规性.以广西西江黄金水道12 座梯级船闸为实验对象,系统在常规过闸场景中规则合规率达95%,多轮反思使合规率平均提升4.3%.该方法为规则密集型工业调度场景提供了一条可复用的 AI 落地路径.
知识图谱大语言模型船闸调度事件驱动智能体提示词工程
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针对平陆运河江河海贯通、弯曲受限航道及多级船闸协同通行等场景下单船分散航行效率低、多船协同能力弱和安全保障难度高等问题,开展船舶编队航行系统设计与关键技术研究.结合平陆运河编队航行需求,构建以"船端感知—自主控制—编队协同—船岸通信—岸基监管"为核心的总体架构,重点研究多源智能感知、单船自主航行控制、端云协同决策及远程监管等关键技术,构成平陆运河船舶编队智能航行技术体系.可支撑状态感知、航迹跟踪、船间距控制、队形保持、船闸协同和岸基监管,有助于提升复杂水域通行组织性、安全性和协同性,为内河船舶编队化、组织化和智能化航行提供技术支撑.
平陆运河船舶编队航行协同控制船岸协同远程监管
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针对江海联运背景下"海港—船闸—狭窄航段—船闸—江港"链式运输通道中港口放船、船闸放行与狭窄航段运行相互耦合所引发的拥堵传播问题,开展港口—船闸协同调度研究.考虑港口作业、船闸服务、狭窄航段容量及入口节流等约束,构建连续时间事件驱动的协同调度模型,以刻画链式通道中船舶装卸、过闸、入段及卸货全过程的动态演化.在统一场景下设计先到先服务策略(G0)、定时开闸与清空队列策略(G1)、协同阈值控流策略(G2)和预测时隙与吞吐下限策略(G3),系统比较不同协同控流策略对狭窄航段运行绩效的影响.实验结果表明,G3 在狭窄航段拥堵缓解与风险控制方面表现最优,较基准策略 G0,平均拥堵系数、狭窄航段总等待时间、平均入段等待时间和平均任务总时长分别下降6.3%、46.1%、50.3%和29.9%,同时等待风险和容量饱和风险均明显降低.研究表明,围绕狭窄航段构建港口—船闸协同调度机制,能够有效缓解链式通道局部拥堵.
江海联运港口—船闸协同调度事件驱动仿真拥堵控制
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洋溪水利枢纽船闸级别为Ⅲ级,设计最大通航船舶为1000 t级,船闸上、下游最大水头差为32.8 m.船闸主体结构由整体式闸首与分离式闸室组合而成,船闸输水系统采用第三类分散式输水系统,上、下闸首工作门为人字门结构,利用液压装置进行启闭,自动化控制系统借助PLC技术执行智能运行管理,整个设计方案兼顾水力学特性及结构安全性.本文介绍了该船闸的主要技术特点.
高水头船闸单级船闸分离式输水系统洋溪水利枢纽工程
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针对2001年交通部发布的《船闸总体设计规范》中连续多级船闸过闸计算公式系数取值与物理过程不符的问题,开展修正研究.通过系统分解连续多级船闸单向过闸的全流程,重新核算闸门启闭次数与闸室灌泄水次数,推导出修正后的一次过闸总时间T4=2(m+1)t1+t2+(m+1)t3+t4+(m+1)t5+(m-1)t6 与一次过闸时间 T3=4t1+t2+2t3+2t5+t6 计算公式.相较于规范公式,修正公式对t1和t3的系数进行了合理调整.以三峡连续五级船闸为例进行验算,修正公式计算结果与设计及原型观测值更为吻合,其计算所得日均过闸次数为19.7次,更符合工程实际.本研究可为连续多级船闸通过能力的精确计算提供理论依据.
连续多级船闸单向过闸过闸时间修正公式
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船闸作为内河航运的关键节点,其底板结构长期承受巨大的水压力和地基反力作用,易产生有害裂缝,影响结构的耐久性与安全性.传统"抗"与"放"的裂缝控制思路在超大尺寸船闸底板中常面临挑战.文章旨在系统分析"膨胀加强带"这一"抗放兼备"技术应用于船闸底板的可行性.首先,阐述了膨胀加强带的基本概念、作用机理与核心材料的性能要求.然后,通过与后浇带、完全分缝浇筑等传统技术进行多维度对比分析,从裂缝控制效果、施工效率、结构整体性、长期耐久性及经济成本等方面,论证了膨胀加强带的综合优势.分析表明,在科学设计、材料优选与精细化施工的前提下,膨胀加强带技术能够有效解决船闸底板大体积混凝土的收缩裂缝与温度应力难题,实现结构的无缝或微缝化,显著提升船闸工程的长期服役性能,具有重要的推广应用价值.
膨胀加强带船闸底板大体积混凝土裂缝控制可行性分析
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内河航运中,船只从江河上下游往返时,需要在沿途的水电站通过船闸分别行进到上游高水位或下游低水位段,在闸室内,为了防止船只游动互相碰撞,也为了避免船只擦碰闸室及闸门,造成人员伤亡和财产损失,需要用船上的缆绳拴住闸室两侧传统的固定式系缆桩.针对现有浮式系船柱可能会发生浮筒卡死等危险情况,文中对浮式系船柱的结构进行改进,当发生危险情况时,系船柱可以自发完成脱钩,避免危险情况的发生.脱钩后的系缆桩可以循环多次利用,减小人力物力的消耗.此设计方案可以避免缆绳牵扯船舶发生危险情况,为浮式系船柱的研究提供参考.
船闸浮式系船柱脱钩结构应力分析强度评估
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针对国家内河水运体系联通工程建设周期长、资金需求规模大,受行政区划分割、行业条块分割、市场化投融资不足制约形成碎片化发展困境,以及中央财政保障压力加剧、地方配套资金不足、市场化收益机制缺失等投融资瓶颈开展研究.采用国内外实践对比分析、典型工程案例实证、政策体系框架设计等方法,从财政保障体系、市场主体培育、国家级统筹机制、使用者付费改革4个维度展开系统论证.提出多方资金统筹的财政保障路径,明确省级开发平台资产整合、存量资产盘活、综合开发的市场主体培育方案,设计国家层面水网统筹管理机构的职能框架,构建全国统一船闸收费基准体系.形成的系统性改革方略可破除分散治理格局与单一财政依赖路径,拓宽建设资金来源渠道,激发市场主体参与活力,为国家内河水运体系联通工程可持续开发提供投融资决策参考.
水运体系联通工程投融资模式区域协调发展体制机制改革综合开发船闸收费
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针对传统弯钩钢筋锚固方式在船闸钢护面结构中易出现局部应力集中、锚固性能不足及疲劳损伤加剧等问题,设计了一种新型 PBL(perfobond leiste)剪力键锚固系统,用于增强钢板护面与混凝土界面的连接强度与抗冲击能力.采用 ABAQUS/Explicit 进行高精度有限元仿真,通过正交试验,优化 PBL 剪力键的几何参数与结构形式布置,提升其剪切承载力与耐久性.比较分析 PBL剪力键与传统锚固形式在相同船舶撞击作用下的受力形式,验证其抗冲击性能.结果表明,PBL 锚固下的混凝土墙表面应力削峰约 38%,等效塑性应变(PEEQ)峰值降低约 50%,混凝土墙的能量吸收下降比例约 7%.证明 PBL 剪力键通过剪切-黏结-摩擦的多级多点耗能路径,有效分散撞击荷载、减小局部应力集中,显著提升抗冲击性能和疲劳寿命.
船闸钢护面结构PBL 剪力键ABAQUS/Explicit 有限元仿真传统弯钩钢筋锚固等效塑性应变
