三峡过坝运输需求预测关键技术研发与应用

   主要完成单位：交通运输部规划研究院、武汉理工大学、交通运输部

             水运科学研究所、重庆交通大学、武汉大学

1．项目基本情况

该项目围绕三峡过坝客货运输需求和船型发展预测、三峡过闸运输船舶标准船型主尺度系列和三峡水运新通道设计代表船型主尺度系列论证、三峡过闸LNG动力船通航安全和船舶过闸动态排闸仿真、三峡船闸通航管理政策优化等，开展了三峡过坝运输需求预测关键技术研发和应用研究。其中包括面向三峡过坝运输系统经济分析的基础理论和模型方法研究、过坝运输需求结构化预测的理论和方法研究、三峡水运新通道设计代表船型主尺度系列论证研究、三峡过闸LNG动力船通航安全和船舶过闸动态排闸仿真研究等，提出了客货运船舶过闸通航管理优化策略。

2．技术难点及特点

该项研究历时10余年，涉及港口航道工程、技术经济、国民经济、产业经济、海事管理等多个专业领域，技术难度大、复杂程度高。

主要技术难点是：三峡需求预测。受腹地经济产业、综合交通等多重因素影响，动态变化，相互影响，货物流量流向多元，运输组织复杂，给预测理论框架重构和预测模型方法研发带来挑战；三峡船闸是世界级巨型船闸，通航船型较为复杂，未来船型发展趋势和新通道船型主尺度论证受供给、需求多重因素制约，给预测工作带来很大困难；三峡船闸通航运行环境复杂，LNG动力船舶过闸安全运行和三峡船闸通航管理优化十分重要，系统评价船闸通航安全和通航管理优化亦是研究工作的重点和难点。

3．主要成果和创新点

该项目针对三峡通航建筑物通过能力严重不足和建设新通道决策的要求，采用数学模型、系统仿真、运输系统论证、评价评估、大数据分析等方法，开展了三峡过坝运输需求预测关键技术与应用研究。主要成果和创新点如下：

（1）创建了国家和省市尺度的水运需求与经济关系测度模型，以及河流尺度的水运需求与经济、产业结构的关系测度模型，长江上游水运与公铁运输方式之间的比较模型，完善了运输经济相关理论和方法。

（2）构建了过坝运输分重点货类的OD数据库矩阵和过坝旅客运输OD数据库矩阵，研发了过坝货运需求结构化预测模型，开发了基于产业结构拆解的分货类预测模型和过坝运输需求流量流向预测模型，预测了各水平年三峡枢纽过坝客货运量、分货类运量以及流量流向发展趋势。

（3）提出了过闸船型主尺度技术论证新思路，研发了三峡新通道船型论证的评价模型和主尺度论证方法，提出了设计代表船型主尺度系列建议，为三峡新通道船型标准确定等提供了支撑。

（4）构建了三峡过闸LNG动力船通航安全、船舶过闸动态排闸仿真模型，开展定量风险评估和不同场景的仿真分析，提出了LNG动力船舶过闸安全、客船过闸管理等优化策略及政策建议。

4．成果应用

该项研究成果支撑了《内河过闸运输船舶标准船型主尺度系列 第1部分：长江水系》（GB 38030.1-2019）、《交通运输部办公厅关于报送三峡枢纽水运新通道设计代表船型初步研究成果的函》（交办水函[2015]854号）、《长航局关于LNG动力船试运行通过三峡船闸相关事项的通告》、《长航局关于正式运行LNG动力船通过三峡船闸的通告》等重要文件的起草，支撑了《长江干线航道发展规划修编》、《重庆长江上游航运中心“十四五”发展规划》、《长江经济带综合交通运输体系研究》等编制。

5．经济和社会效益

该项研究共获得发明专利3项、计算机软件著作权12项；已用于三峡新通道建设决策、交通运输部等部委水运建设管理和决策优化、葛洲坝航运扩能工程项目前期研究、三峡船闸通航管理和安全运行、通航船型政策制定、长江航道规划建设等工作；经济、社会和环境效益显著，推广应用前景广阔。