摘要：針對(duì)汛期三峽河段通航流量突變對(duì)既定船舶過(guò)壩計(jì)劃組織干擾問(wèn)題，本文運(yùn)用Petrl網(wǎng)理論對(duì)流量突變下的交通組織架構(gòu)進(jìn)行了描述和分析，構(gòu)建了基于流量突變下的動(dòng)態(tài)交通組織架構(gòu)，提出貫穿流量突變“事前-事中-事后”的交通組織應(yīng)急響應(yīng)模式，在此基礎(chǔ)上梳理出配套組織流程，以提高應(yīng)對(duì)可操作性和響應(yīng)速率。

　　關(guān)鍵詞：流量突變;Petrl網(wǎng);交通組織;響應(yīng)模式

　　三峽水利樞紐工程的建成，極大地改善了長(zhǎng)江上游的通航條件，船舶大型化發(fā)展趨勢(shì)明顯，過(guò)閘貨運(yùn)需求迅猛增長(zhǎng)，其航運(yùn)效益發(fā)揮在助推長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)，服務(wù)沿江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展中起到了重要的作用。但由于上游汛期降雨來(lái)流不均，通航流量[1]非規(guī)律性變化乃至流量突變直接影響過(guò)壩船舶正常交通組織，為此，基于汛期流量突變下的交通組織應(yīng)急響應(yīng)模式研究，可為汛期流量突變下的船舶交通組織應(yīng)急管理、轄區(qū)船舶通航安全保障提供參考。

　　1基于流量突變下的交通組織理論及技術(shù)方法研究

　　船舶交通組織可分為靜態(tài)交通組織和動(dòng)態(tài)交通組織[2]，靜態(tài)交通組織指的是制定航行規(guī)則達(dá)到對(duì)通航水域內(nèi)船舶的制度化管理;動(dòng)態(tài)交通組織指的是根據(jù)實(shí)時(shí)通航環(huán)境的改變，為保障通航安全，通航管理部門對(duì)該通航水域?qū)嵭械囊幌盗薪煌ü苤拼胧Ｒ虼耍髁客蛔兿碌慕煌ńM織應(yīng)急模式研究，屬于動(dòng)態(tài)交通組織范疇，通過(guò)運(yùn)用Petri網(wǎng)結(jié)構(gòu)構(gòu)建基于流量突變下的交通組織結(jié)構(gòu)，為后續(xù)交通組織應(yīng)急響應(yīng)模式研究提供基礎(chǔ)。

　　1.1Petri網(wǎng)結(jié)構(gòu)概述

　　Petri網(wǎng)是由庫(kù)所、變遷和連接庫(kù)所與變遷的有向弧組成的一種圖形化研究工具[3]，可以用數(shù)學(xué)描述離散并行的系統(tǒng)，適用于描述異步的、并發(fā)的系統(tǒng)模型，它既可以用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)方式表述，也可以用直觀的圖形表達(dá)。

　　作為一種圖形化建模工具，Petri網(wǎng)利用四個(gè)標(biāo)識(shí)元素進(jìn)行系統(tǒng)建模：位置(place)、轉(zhuǎn)移(transition)、弧(arc)、托肯(token)，其中用位置、轉(zhuǎn)移、弧的連接表示系統(tǒng)的靜態(tài)功能，通過(guò)轉(zhuǎn)移點(diǎn)火和托肯的移動(dòng)描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為。用Petri網(wǎng)建模一個(gè)實(shí)際系統(tǒng)時(shí)，網(wǎng)圖由結(jié)點(diǎn)和弧組成，如圖1所示，結(jié)點(diǎn)是網(wǎng)的位置和轉(zhuǎn)移，弧是位置和轉(zhuǎn)移組成的有序偶，從結(jié)點(diǎn)x到y(tǒng)的箭頭(有向弧)表示有序偶(x，y)。網(wǎng)系統(tǒng)的初始標(biāo)識(shí)(M0)描述被模擬系統(tǒng)的初始狀態(tài)，以此為基點(diǎn)發(fā)生一個(gè)變遷就命名一個(gè)新的標(biāo)識(shí)(Mi)，變遷的接連發(fā)生和標(biāo)識(shí)變化構(gòu)成了網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程。在關(guān)聯(lián)矩陣C、標(biāo)識(shí)M、點(diǎn)火序列U確定后，可以利用網(wǎng)狀態(tài)方程來(lái)表征Petri 網(wǎng)的變化過(guò)程，即：Mn+1=Mn+CUn+1。此外，狀態(tài)標(biāo)識(shí)變遷與否和變遷結(jié)果，由Petri網(wǎng)觸發(fā)規(guī)則所決定。

　　1.2基于交通組織的Petri網(wǎng)

　　流量突變下的交通組織受流量突變量、躍遷檔次、躍遷次數(shù)、流量值等因素的交互約束，組成交通組織系統(tǒng)的簡(jiǎn)單個(gè)體之間存在著或強(qiáng)或弱的相互作用。針對(duì)交通組織架構(gòu)重組過(guò)程流的層次性與交叉性，傳統(tǒng)的理論方法不能很好地表征組織架構(gòu)的上述特征，因此選擇運(yùn)用Petri網(wǎng)方法設(shè)計(jì)交通組織架構(gòu)。根據(jù)流量突變下的交通組織實(shí)際狀況，結(jié)合汛期通航調(diào)度組織相關(guān)要求，利用Petri網(wǎng)對(duì)基于流量突變下的交通組織架構(gòu)進(jìn)行構(gòu)建。為便于模擬分析，利用Petri網(wǎng)的“顏色”特性，把交通組織中具有相同行為特征元素歸屬到一個(gè)位置節(jié)點(diǎn)或變遷節(jié)點(diǎn)，通過(guò)托肯傳遞表征系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為，從而簡(jiǎn)化模型結(jié)構(gòu)。

　　從交通組織具體流程來(lái)看，其整體過(guò)程一般概括為四個(gè)方面，即接到梯調(diào)中心的流量突變信息、先期組織、配套組織調(diào)度、后期處置。先期組織是對(duì)流量突變前通航要素的搜集處置，涉及多個(gè)業(yè)務(wù)部門的信息傳遞與跨界協(xié)調(diào)，決定交通組織的效果。配套組織調(diào)度包括流量突變受限船舶、重點(diǎn)船舶、重點(diǎn)閘次、運(yùn)行銜接、兩壩匹配等環(huán)節(jié)，由于流量突變下的交通組織基于流量躍遷等級(jí)，針對(duì)不同的躍遷等級(jí)，采取不同的交通組織對(duì)策和保障措施，因此在這一過(guò)程中判斷流量躍遷的等級(jí)成為交通組織的關(guān)鍵。后期處置的包括交通管控中止、有序疏導(dǎo)受限船舶、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各部門等恢復(fù)正常的通航秩序，相關(guān)的交通組織架構(gòu)如圖2所示，基于流量突變的交通組織的Petri網(wǎng)架構(gòu)如圖3所示。

　　Petri網(wǎng)架構(gòu)圖中的庫(kù)所與變遷含義如表1所示，當(dāng)指揮中心接到梯調(diào)中心的流量變化報(bào)告后，會(huì)啟動(dòng)先期的交通組織工作，與此同時(shí)收集相關(guān)通航信息;其次，判斷流量突變躍遷等級(jí)，Dispatch為各個(gè)流量突變躍遷等級(jí)下交通組織過(guò)程的次生變遷;隨后，確定相應(yīng)的交通組織方案并實(shí)施，然后收集交通組織實(shí)施情況;再次對(duì)流量突變進(jìn)行核實(shí)，需要向梯調(diào)中心進(jìn)行信息核實(shí);最后，進(jìn)入后期處置環(huán)節(jié)，恢復(fù)正常通航。

　　2基于流量突變下的交通組織應(yīng)急響應(yīng)模式研究

　　基于流量突變下的交通組織應(yīng)急響應(yīng)是面對(duì)事件全過(guò)程的動(dòng)態(tài)管理，一套適應(yīng)其事件的應(yīng)急響應(yīng)模式[4] 不但可以高效地采取應(yīng)急響應(yīng)措施，而且可以整體聯(lián)動(dòng)事件應(yīng)對(duì)相關(guān)要素，合力保障轄區(qū)內(nèi)公共利益以及船方的生命財(cái)產(chǎn)安全。

　　2.1應(yīng)急響應(yīng)架構(gòu)

　　構(gòu)建基于流量突變下的交通組織應(yīng)急響應(yīng)模式，旨在解決涉及流量突變的應(yīng)對(duì)處置工作中，由于多主體職責(zé)分工不明確、響應(yīng)程序不連貫等而造成的沖突、低效的問(wèn)題。

　　當(dāng)流量突變發(fā)生時(shí)，應(yīng)急響應(yīng)體系按照“預(yù)警-響應(yīng)-實(shí)施-結(jié)束”的常態(tài)進(jìn)程運(yùn)作，當(dāng)指揮中心接到梯調(diào)中心流量突變預(yù)警信息后，指揮中心會(huì)向梯調(diào)中心再次核實(shí)，確定流量突變的時(shí)間段，突變躍遷量等相關(guān)突變信息，根據(jù)流量突變躍遷進(jìn)行預(yù)警分級(jí)，選擇配套應(yīng)急方案，實(shí)施應(yīng)急交通組織。若隨著時(shí)間的推移，流量突變相對(duì)于早期的預(yù)警信息有較大的變化，適時(shí)作出組織方案的調(diào)整，在流量突變結(jié)束后，做好現(xiàn)場(chǎng)的交通管控及后期的總結(jié)評(píng)估工作，如圖4所示。

　　2.2應(yīng)急響應(yīng)流程

　　根據(jù)應(yīng)急響應(yīng)思維流程，針對(duì)流量突變下的交通組織特點(diǎn)，從“事前-事中-事后”的角度出發(fā)，確定一套基于流量突變下的交通組織應(yīng)急響應(yīng)模式。基于流量突變下的交通組織與事前準(zhǔn)備、事中應(yīng)對(duì)、事后處置有著密不可分的關(guān)系，在流程中每一步合理的響應(yīng)，可以使流量突變所造成的通航風(fēng)險(xiǎn)得到控制，具體基于流量突變下的交通組織應(yīng)急響應(yīng)流程如圖5所示。

　　由圖5可知，根據(jù)以往水文氣象數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，通常可以得到流量突變的一般規(guī)律，適機(jī)預(yù)先開(kāi)展應(yīng)急演練，為流量突變下交通組織的快速應(yīng)急響應(yīng)做準(zhǔn)備。當(dāng)收到流量突變預(yù)報(bào)時(shí)，立即判斷流量突變躍遷的等級(jí)，啟動(dòng)預(yù)警，實(shí)施相應(yīng)級(jí)別的應(yīng)急響應(yīng)與部署。

　　當(dāng)確定流量將發(fā)生突變時(shí)，指揮中心會(huì)與各基層單位進(jìn)行應(yīng)急會(huì)商，啟動(dòng)相對(duì)應(yīng)的交通組織應(yīng)急方案進(jìn)行應(yīng)急處置，并實(shí)時(shí)地獲得梯調(diào)中心的流量信息反饋，過(guò)程中根據(jù)流量突變態(tài)勢(shì)變更應(yīng)急響應(yīng)等級(jí)，重新部署相對(duì)應(yīng)的交通組織應(yīng)急方案。當(dāng)應(yīng)急響應(yīng)結(jié)束后，指揮中心應(yīng)做好后續(xù)的工作部署，要及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)的交通組織執(zhí)行情況、通航建筑物的運(yùn)行情況、實(shí)時(shí)的水文氣象情況等信息，積極有序疏導(dǎo)受限船舶，并在多部門的協(xié)同協(xié)作下恢復(fù)轄區(qū)內(nèi)的常態(tài)化通航，做好常態(tài)化交通組織工作，最后對(duì)本次的應(yīng)急響應(yīng)進(jìn)行總結(jié)、反思和評(píng)價(jià)，從而提高應(yīng)急處置能力。

　　3結(jié)語(yǔ)

　　基于Pet·警-響應(yīng)-實(shí)施-結(jié)束”應(yīng)急響應(yīng)處置程序，提出了“事前-事中-事后”應(yīng)急響應(yīng)模式，并結(jié)合三峽河段應(yīng)對(duì)流量突變的職能分工，梳理了應(yīng)對(duì)流量突變下的交通組織應(yīng)急響應(yīng)總體流程圖，以充分發(fā)揮相關(guān)部門的應(yīng)急分工協(xié)同作用，為防汛通航實(shí)踐提供指導(dǎo)，提高應(yīng)對(duì)流量突變的交通組織水平。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]趙寒寒，楊曦，杜榮，馮志濤.長(zhǎng)江三峽一葛洲壩水利樞紐兩壩間航道汛期通航流量新舊標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析[J]，中國(guó)水運(yùn)，2021，(02)：156-158.

　　[2]吳兆麟.朱軍編著.海上交通工程[M]，第2版，大連：大連海事大學(xué)出版社，2004：422-467.

　　[3]李亞軻.基于隨機(jī)Petn網(wǎng)的跨域突發(fā)事件應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制研究[D].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)，2019.

　　[4]唐文喆.船舶交通管理系統(tǒng)在事故應(yīng)急響應(yīng)中應(yīng)用研究[D].大連海事大學(xué)，2013.

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