（节选）2013年--港航外文翻译--关于船闸控制的模糊决策支持系统（译文）

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1、中文 3100 字 出处： Bugarski V, Bakali T, Kuzmanov U. Fuzzy decision support system for ship lock controlJ. Expert Systems with Applications An International Journal, 2013, 40(10):3953-3960. 关于船闸控制的模糊决策支持系统 Vladimir Bugarski, Todor Backalic, Uro Kuzmanov 摘要：本文介绍了一种仍在完善的依靠模糊控制理论来进行船闸 控制、管理的决策支持系统。主要介绍了模糊控制

2、理论的来源、模糊 逻辑的一些基本信息、模糊语言变量以及一些相似的结构推理。在实 际操作中，船闸控制主要是基于工程师主观的预测和丰富的经验来完 成，模糊集理论是避免由不确定性和主观估计引起误差的最有利的数 学方法。本文分析了一个假定闸室只能容纳一艘船舶通航的双线船闸 的船闸控制过程，这里谈到的控制方法是根据操作者的经验和策略得 到的。在模糊控制理论中，模糊集是由算法得到的，因此在这里根据 数据来进行主观估计是可行的，最终会根据特定的规则来统计数据， 从而帮助我们做出正确的决定。根据对船舶抵港、过闸数据的年度分 析，我们可以得到一套船舶交通数据。现在共有两个极端的标准被提 出并应用于模糊决策支持系

3、统（ FDSS），这两个极端的标准，分别反 映了在船闸控制问题上船队方面和业主方面不同的利益，我们用这两 套标准来综合来评估模糊控制系统的优劣。 本文还介绍了 SCADA（数据监控和采集）软件的设计，这个软件 是依赖 PLC（可编程逻辑控制器）而设计的，简化来讲就是我们在 PLC 上提供可进行模糊运算的平台，这款软件是在一位具有丰富船闸控制 经验的工程师的建议下开发的，这个控制系统可帮助工程人员在进行 船闸控制时做出正确决策，也可用于在船闸控制新员工的培训。 1. 简介： 船闸是用以保证船舶顺利通过航道上集中水位落差而设置的水工建筑物。第一条人工渠道需要追溯到奴隶制时代。这些河道代表了 人类想

4、要适应环境的愿望，并且也是当是人类社会发展程度的一个重 要指标，现在内河水上交通已经是一种最发达、最重要的交通方式。 船闸也是一种用来提升和降低两个引航道水位的工具。我们知道 天然内河通航常常出现故障，如急流等，因此我们常建立大坝、围堰、 船闸等来应对这些问题。船闸解决这些问题时可以不考虑水位差的影 响。当船舶在航道上行驶时，船闸的合理利用可以最大限度的减少过 闸船舶的等待时间。 船闸由许多类型，然而，每一个船闸都具有三个相同的基本要 素： 闸室连接着上、下闸首，并且足够大，能够容纳一个和或多个船 舶同时停泊，闸室的位置是固定的，但闸室水位是在变化的。 闸门是用来挡水的，通常由 2 个排在两边

5、的半扇门组成，如图一 所示，通过闸门的开启、关闭可以使船舶顺利的完成进出闸。 需要使用机械装置来完成闸室的灌、泄水工作，比如阀门、水泵 等。 本文在现有的数据采集与监视控制系统（ SCADA）的基础上提出 了模糊控制系统（ FDSS），设计 SCADA 系统最初的目的是在工程运行 过程中收集重要的数据，这里根据专家的意见对数据采集与监视控制 系统（ SCADA）进行了改善、扩展，使其能够更好地帮助船闸工程师 们做出准确的抉择。 图 1 船闸的俯视图 2.船闸控制的原则： 通过对各种各样的船闸进行研究，我们发现现有理论只能适用于 部分类型的船闸，不能像本文所介绍的理论那样适应所有的船闸。在 伏伊

6、伏丁（塞尔维亚区域）最常见的船闸类型是单线船闸，它具有两 个独立、随机的控制系统以满足船舶双向过闸的情况。在水电系统中， 船闸过闸时间的控制是船闸控制系统的重要代表特征。假定一艘船舶 过闸的平均时间为 25min，闸室灌泄水时间为 15min，并且闸室只能 容纳一艘船舶或船队。基于上述的时间间隔，只有两种情况可能会发 生 。 第 一 种 是 “正常过 闸 ”， 闸 门是 打 开 的 ， 船 舶 驶 出 闸 室 ，在 这 种 情况下，船舶不必在闸室中等待水位的提升，因此过闸时间为 25min。 第 二种 情 况 是 “空过闸 ”， 这 时闸 门 是 关 闭 的 ， 必 须 对 闸 室 进 行 灌 水 才能使船舶通过，因此过闸时间为 40min。 船闸控制的主要目的在于最大限度地减少船舶的过闸等待时间、 节约能源以及减少水的消耗。进行船闸控制的工程人员更喜欢用第二 种情况来进行操作，因为这样可以降低船闸的损耗