三峡-葛洲坝通航系统主要包括三峡船闸、升船机和葛洲坝船闸。近年来长江流域货运总量飞速增长,船舶过坝需求增加,另一方面,升船机开始试运行,原有的联合调度策略逐渐显出不足。为了满足系统联合通航需求,提高系统通航能力,实现系统通航能力最大化,使船舶安全、平稳、有序地通过三峡-葛洲坝,通航系统的联合调度问题成为重中之重。本文在借鉴相关方面已有成果的基础上,较为深入地分析了系统联合调度问题,结合随机Petri网理论、离散事件动态系统理论和系统仿真技术等,通过系统随机Petri网模型性能分析,找出影响系统通航能力的瓶颈,在此基础上建立了仿真模型并设计试验,进而确定系统最优联合调度策略。主要取得以下研究成果:(1)以复杂系统理论为指导,在分析整个通航系统的运作机理和复杂性基础上,结合系统复杂性分析了现有联合调度策略的优缺点;从闸室面积利用率最大化、平衡通航公平性和闸室面积利用率两方面,提出了两种新的调度策略并加以分析。(2)基于随机Petri网理论,建立了表达系统内实体间逻辑关系的模型,通过结构分析验证了模型的有界性、可达性等;在此基础上构造了与模型同构的马尔科夫链,求解出稳定概率对模型进行性能分析,找出了影响系统通航能力关键的是制定联合调度计划。(3)将船闸和升船机结合起来,借助面向对象建模技术,建立了系统的层次模型、对象模型和动态模型作为仿真建模基础;然后运用系统仿真技术建立了三峡-葛洲坝通航系统仿真模型,并从多方面进行调试和验证,以确保模型的正确性和可用性。(4)基于三峡-葛洲坝通航系统仿真模型,以不同联合调度策略对系统航运水平的影响程度作为研究问题,提出综合评价指标,确定试验条件,就面向不同联合调度策略制定的调度计划作为试验方案,进行了仿真试验,对比分析不同方案下的试验数据,找出了最优联合调度策略。文章成果面向的是通航系统联合调度,这有利于提高通航设施的运行调度和管理,便于挖掘系统通航潜力,具有一定的理论和实际应用价值。