大型船舶会船区碰撞风险的灰色评判模型

为提高大型船舶会船区的航行安全,减少大型船舶在会船区内的碰撞风险,提出一种基于水上交通冲突和枢纽复杂度的灰色变权聚类模型,对大型船舶会船区的碰撞风险进行评价,并对容量不足的会船区进行扩展提供合理化措施。结合会船区交通流和水上交通冲突状况,选取交通冲突率和交通冲突点作为会船区碰撞风险的评价指标,并考虑评价指标的意义、量纲和数值上差距较大及会船区附近的锚地环境等因素,综合利用交通枢纽复杂度与初值化算子灰色变权聚类算法,对会船区的碰撞风险进行评价。以湛江港南三岛西航道4号会船区(分为东段、中段和西段3段)为例进行验证,评价结果与实际调查情况基本相符,较好地解决了海上通航环境中数据信息不足和定性分析对碰撞风险评价的影响,为会船区的碰撞风险评价提供新的研究方法,并在此基础上结合湛江港大型船舶会船区的客观情况提出对会船区进行扩展的建议,从而满足湛江港对于大型船舶会遇的实际需求,为航道设计和科学制定水上交通管理措施提供参考依据。

基于综合距离指标的单船穿越冲突测量研究

为了监控单船穿越船舶流水域的交通风险,在考虑单船穿越动态过程和多关联对象影响的基础上,提出了运用综合距离指标测量单船穿越冲突,并根据综合距离指标与冲突之间的反比关系,建立了单船穿越冲突测量模型;将基于专家问卷数据85%位累计频率分析得出的综合距离指标判定标准与相应情形下综合距离指标实测数据的95%概率区间进行比较,得到了轻微、中等、严重3种单船穿越冲突程度的判定标准.研究结果表明:该测量模型准确反映了综合距离指标中3个参数对单船穿越冲突的影响,3个参数同时增大时交通冲突值减小,任意1个参数值减小时交通冲突值增大;本文的判定标准适用于内河水域能见度为0.8～6.0 n mile、船舶长度60～180 m、航速3～13 kn、忽略风流浪影响的情形.

水上交通冲突技术在船舶定线制警戒区中的应用

针对以分道通航制为主的船舶定线制没能很好地解决各主要交通流汇集区域的船舶会遇问题,结合船舶定线制航道交叉口与道路平交路口的相似性,引入交通冲突相关研究方法,并将其与水上交通已有的概念结合,进行船舶定线制警戒区的安全研究。通过船舶定线制航道交叉口交通流冲突的研究,对局部水域的安全状况进行评价,寻找改善措施,减少警戒区交通冲突的发生,降低事故率,减轻事故严重程度,从而改善船舶定线制交通流复杂水域交通安全状况,并为优化船舶定线制的设计方案提供参考。

船舶操纵模拟技术在坝区河段航线选择中的应用

利用船舶操纵模拟技术模拟分析湘江典型代表船型在长沙枢纽坝区河段的航行情况,结合该河段的通航水流情况、可能的航行冲突区情况等通航环境特点,研究不同航路上下行规则下船舶的会遇情况。结果表明:上下游锚地之间的航段,无论采用各自靠左还是各自靠右的航路规则均可;在下游桥区,采用各自靠右的航路规则更优;两种航路规则下,口门区的交叉点数量相同,对于交通流的影响是一致的,需要在调度过程中避免船舶在潜在冲突区的交叉。

基于交通冲突技术的船舶定线制警戒区优化设计

中国沿海航路体系网络化发展布局的确立,将产生大量繁忙的船舶交通流汇聚水域,其中船舶定线制警戒区因船舶密度大、交通流向复杂、航行危险大,已成为沿海航路体系安全运行的一个薄弱和重点环节。为深入探讨警戒区优化设计,利用交通冲突技术的研究方法,以警戒区交通流冲突为重点内容,提出改警戒区小角度斜交航道交叉为大角度或正交,以及警戒区渠化交通设计等方法。力图减少警戒区交通流冲突点数量,降低冲突强度,改善微观层面的船舶危险会遇状况,进而寻求警戒区几何设计、交通控制的一些基本要求和原则,为船舶定线制方案设计和交通控制措施制定提供决策依据。

闽江口水域船舶定线制

为改善闽江口水域的船舶通航环境,理顺和简化闽江口水域的船舶交通形势,利用闽江口水域船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据,基于ArcGIS平台对该水域内的船舶航迹分布和交通流量等特征进行全面分析。根据定线制的国际规范,结合国内外相关学者的定线制理论成果,论述闽江口水域定线制的尺度参数设计,提出闽江口水域船舶定线制的几种可行方案。结合交通冲突技术对这些方案进行比选,得出最佳推荐方案。该研究可为指导闽江口水域船舶安全航行和缓解海事主管部门的监管压力提供参考。

交通冲突技术在船舶避碰领域的应用

交通冲突技术是国际交通安全领域于上世纪70年代起源于道路交通安全评价的一种非事故统计评价方法。船舶碰撞事故与道路交通碰撞事故有一定的类似性,把交通冲突技术用于船舶避碰安全评价也是完全可行的。

繁忙水域船舶交通冲突态势表征方法研究

文中针对船舶交通冲突,提出一种基于动态船舶领域的船舶交通冲突判定方法,并提出了基于冲突复杂度的船舶交通冲突风险度量方法.以曹妃甸水域为算例,验证了船舶交通冲突动态表征方法的合理性并对冲突风险进行了可视化.

基于感知差异的多船会遇冲突评估方法

为提高海上交通监管中的多船会遇冲突评估能力,保障船舶航行安全,提出一种考虑船舶感知差异的多船会遇冲突评估方法。采用水域自适应的船舶领域作为冲突量化的依据,综合考虑冲突中船舶间的时间接近度和空间接近度以及不同大小船舶对冲突的感知差异,构建有向的船舶冲突严重度量化指标;基于多船会遇场景中的冲突关系,建立多船冲突有向图网络,并结合冲突属性和网络拓扑属性量化节点船舶的参与度,确定多船冲突中的关键节点船舶。以浙江舟山一处受限水域进行实例验证,试验结果表明:该模型可准确识别不同大小船舶对冲突的感知产生的差异,对受限水域中的多船会遇场景进行有效冲突评估,为海上交通监管提供科学理论支持。

警戒区水上交通冲突数据自动采集系统

基于ECDIS、AIS以及支持向量机,引入交通冲突研究方法,提出船舶定线制警戒区水上交通冲突数据自动采集解决方案。方案利用支持向量机学习训练冲突样本数据,得到判别冲突严重程度SVM分类模型,并将SVM软件包和SVM分类模型嵌入到ECDIS,结合实时AIS数据建立水上交通冲突数据自动采集系统,应用该系统对长江口船舶定线制A警戒区进行72 h水上交通冲突数据采集。实例结果表明:警戒区72 h船舶流量为681艘次,水上交通冲突为327个;严重、中等和一般冲突数量分别占总数的10.7%、21.4%和67.9%。系统运行稳定,可实现水上交通冲突数据自动采集与处理。

基于时空资源理论的受限复杂航段船舶通过能力

根据船舶交通流越来越复杂的现状,在分析受限复杂航道船舶行为特征基础上,分别从空间维度和时间维度上对由各类船舶行为导致的航道资源消耗进行系统性研究,并利用一维时空消耗基本理论和模型,建立基于时空消耗的受限复杂航道通过能力计算模型.