2013年--港航外文翻译--过闸控制的模糊决策支持系统（译文）

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1、 中文 7400 字 ,5000 单词， 25000 英文字符 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. 过闸控制的模糊决策支持系统 摘要 本文介绍了依靠模糊逻辑管理船闸的决策支持系统（ DSS）的发展。简要概括 了船闸的历史，结构，模糊集理论以及应用在近似推论中的模糊语言变量和方法的 基本

2、信息。现实中，船闸控制主要基于船闸操作员的主观判断和经验。模糊组集理 论是最有利的考虑不确定性和主观估算的数学方法。本文分析了一个双向航道船闸 的控制过程，此船闸闸室设计为一个单船宽。一种控制算法是按一 套语言规则，描 述该操作员的控制策略而兴建的。作为模糊集的主观估计因此实现在算法中。模糊 规则聚合最终模糊集以及去模糊化而产生一项决定。基于船舶抵达船闸的年度分布 数据，一个船舶交通数据库生成，用于分析和模拟效果。两个标准被提出来并与模 糊决策支持系统 (FDSS)并行使用 。 这两个极 限 标准一方面反映托运人的利益 ， 一方 面反映船闸工人和业主之间的利益。这些利益发生在实际系统中，在这里

3、用来评估 取得使用筹资决策支持系统的结果。另外，本文介绍 SCADA （监督控制和数据采 集） 软件的设计 。 此软件依赖于 PLC （可编程逻辑控制器 ） ， 并提供了一个平台， 以实现所需的模糊算法。软件开发基于有丰富船闸控制经验的营商的各项建议。提 出的控制系统可以用于支持决策控制流程以及船闸的新经营者的培训。 1.导言 船闸是最常用的解 决 由内陆航道上大坝建筑产生的水位差异的结构 。 第一个人 工水道可以追溯到奴隶时代。它们表明人类改造自然以满足自身需求的渴望，也是 人类社会的发展程度的一个指标 。 而今 ， 内 陆 水道运输已是最重要的、 最发达的运 输形式之一。 船闸是一个工具，

4、以便升降处于不同水位的两个通航水道的船舶。天然内陆水 流经常有急流、 堰或防止某些部分河流自由航行的水坝等障碍 。 船闸就是用于解决 这些以及水位差问题的。位于可用航道船闸区域的船舶交通组织可以协调合理利用 船闸以及最小化等待过闸时间之间的关系。 船闸有许多类型，但每个船闸都有三个基本要素： 1，一个连接上下引航道的闸室，并要足够大以容纳一艘或更多的船只。闸室 的位置固定但其水位可以不同。 2，一个密封性良好的闸门。一道闸门通常由两道小门组成（图 1） 。上下闸门 都是可以移动的，以允许船舶进出闸室。 3，机械化的抽空和填充闸室的阀门和水泵。 本文提出了一个应用在现有 SCADA （监督控制和

5、数据采集） 软件的模糊决策 支持系统 (FDSS)，常用于高级控制。 SCADA 系统的基本目标是从进程中收集重要 的数据。本文提到的工作将利用专家建议的系统来扩展 SCADA 软件的功能，作为 升级版软件以协助船闸控制的决策过程。 2.船闸控制的原则 在种类繁多的船闸中，努力把范围缩小到一种特定类型，但有本文中介绍的工 作没有丝毫共性适用于任何其他类型。在伏伊伏丁那 (塞尔维亚的一个地区 )，最常 见的船闸是一种有两个独立的，满足两个对立方向的随机流的单通道服务系统。过 闸的时间间隔代表一个特定的船闸在 DTD (多 瑙河 -Tisa-多瑙河 ) 水电系统上 。 假定 一艘船的平均过闸时间是

6、 25 分钟，并且在没有船时，闸室内水位变化的时间间隔 为 15 分钟 。 此外 ， 还假定闸室只可以容纳一艘船 。 根据这些时间间 隔 ,两种情况可 能发生。第一种是 “ 常规过闸 ” ,即船进入闸室前 ,闸门是开着的。在这种情况下 ,船 不需要等待闸室内水位变化。常规过闸持续 25 分钟。第二种情况是一个 “ 空闸过 闸 ” ,这种情况下船在进入闸室前闸门是关闭 的 ,在过闸发生前 ,闸室内水位必须改变。 紧随空闸过闸的是一个常规过闸，持续 40 分钟。 船闸控制的主要目标，是协调好最小化等待过闸时间和最小化能耗和耗水量之 间的关系问题。业主希望空闸过闸越少越好，因为这种过闸方式降低了船闸的利用 系 数 （无论是总过闸次数还是总能量消耗 ） 。 然而 ， 托运人则希望尽可能的减短等待 过闸时间。如果有更多的船只正接近闸室，为了减少等待过闸的时间，运营商不得 不改变空闸室内水位，这就增加了船闸的运营成本。 3