提升京杭运河船闸效率：分组调度算法的应用与性能优化

本文主要探讨了分组调度算法在船闸调度中的应用，针对京杭运河这一中国南北水运的关键通道进行深入研究。京杭运河作为国内最大的内河水运航道，其船闸在提升航道容量、改善水流条件以及连接不同水系中起着至关重要的作用。然而，随着货运量和船只数量的增长，船闸的承载压力日益增大，导致船闸待闸问题愈发严重，这不仅制约了运河经济效率的发挥，也影响了沿线工农业发展及水运企业的经济效益。 为了解决这个问题，研究者首先对船闸运行管理和船舶过闸组织形式进行了深入分析，然后借鉴了网络服务中常用的分组调度算法，尤其是比例公平(P．F)调度算法。这种算法的核心理念是，在保证公平性的前提下，优先服务那些服务速率较高的队列，从而提高整个系统的吞吐量。这种策略旨在优化船闸的使用效率，减少船只等待时间，同时确保所有船舶都能得到合理的过闸机会，实现公平调度。 作者利用Matlab编程语言实现了这种P．F分组调度算法，并通过对比性系统仿真实验进行评估。实验结果显示，该算法在吞吐量和公平性之间取得了良好的平衡，有效地提升了船闸的运营效率，验证了分组调度算法在船闸调度中的实际应用价值。因此，研究结果对于改进船闸调度策略，提高航道整体运营效能，以及促进水运行业可持续发展具有重要意义。 关键词：船闸、分组调度、吞吐量、公平性、P-F调度算法。这项研究不仅关注技术层面的算法设计，更关注其在实际场景中的效益和影响，对于优化交通运输系统、提升物流效率具有深远的指导意义。