基于POLARIS的北极东北航道通航窗口研究

北极水域复杂的海冰冰情严重影响着北极东北航道的可通航性,不同冰级的船舶在不同冰情的水域航行时面临不同的航行风险,导致通航条件不同,相应可通航的窗口期也不相同。研究基于国际海事组织(International Maritime Organization, IMO)提出的极地操作限制评估风险指数系统(Polar Operational Limit Assessment Risk Indexing System, POLARIS),利用2011—2020年的北极海冰冰情数据结合“永盛”轮船舶冰级,计算北极水域风险指数结果(Risk Index Outcome, RIO)和“永盛”轮首航北极东北航道的航线RIO,确定北极东北航道不同通航条件航段占比,提取2011—2020年该冰级船舶可安全航行的航道通航窗口。结果表明：北极东北航道近10 a平均通航起始日为8月30日,通航结束日为11月16日,平均通航期为79 d。研究分析各年接近通航周的通航受限航段,识别了影响北极东北航道通航窗口的关键水域。有关研究方法和结果可为不同冰级船舶结合航线冰情制定航行计划以及船公司根据船舶冰级合理安排船期提供参考和...     

北极东北航道夏季海冰冰情与适航性分析

利用经过交叉定标处理后的多源被动微波遥感数据,结合我国"雪龙船"科考船和"永盛轮"商船东北航道航行资料,对北极东北航道夏季的海冰冰情进行分析,探讨东北航道2002～2016年7～10月的适航性.结果表明:多源被动微波遥感数据经过交叉定标处理后,可有效减小其数据间的系统差异,获得一致性更好的长时序卫星观测资料;北极东北航道海冰冰情在逐年减轻,航道适航性愈加良好;航道开通时间窗口集中在8月上旬至10月上旬.北极东北航道中段受海冰影响较大,但海冰影响呈减小趋势,可通航天数不断增加,其中维利基茨基海峡是影响通航的关键区域.北极东北航道夏季海冰冰情与适航性分析可为我国科考船和商船北极安全航行提供参考.     

POLARIS极地应用分析

<正>随着全球气候变暖,北极冰情通航条件持续变好,北极的船舶通航数量逐渐增加^[1]。然而北极航线的冰情变化频繁,基础设施较少,通讯不便,极地航行风险依然很高。同时,极地生态系统脆弱,一旦发生油污事故,将会造成严重后果。为提高极地船舶航行安全,国际海事组织(International Maritime Organization, IMO)     

基于数据驱动的船舶航线实时优化

为了给不同海况下的船舶安全航行提供保障,设计基于数据驱动的船舶航线实时优化方法。利用数据驱动方法采集船舶历史航线、海域风速、风向、波高等海况数据,选取K-means聚类算法聚类海况数据,构建海况知识库。依据海况知识库内的船舶航线信息与航线转向点信息,划分船舶航线为不同航段。依据船舶航线的航段划分结果,以航行总时间最短以及总油耗最低为目标函数,设置船舶航速约束与转向点位置约束作为约束条件,构建航线实时优化模型。选取蚁群算法求解所构建的优化模型,输出航线实时优化结果。结果表明,该方法可以实时优化航线,降低船舶的航行时间与主机油耗,适用于不同海况的船舶航行。     

北极东北航道安全策略

东北航道（NEP）一般是指西起挪威北角附近的欧洲西北部,经欧亚大陆和西伯利亚的北部沿岸,穿过白令海峡到达太平洋的航线集合。东北航道是一个区域概念,非固定航线,船舶穿越东北航道视冰情,在不同海域可选择不同航线。由于东北航道海域存在冰、低温、高纬度、偏远等环境特点,现下还存在颇多船舶航行安全风险。对于业界关心的如何针对冰区对船舶进行改造,冰区航行操作等一系列问题,本文作者用亲历“永盛”轮首航北极东北航道的经验,向读者作出解答。     

北冰洋海冰变化与船舶通航的展望

北极海冰是制约船舶在北极圈安全航行的主要因素,通过对海冰的影响范围、分布特征、海冰的漂移、海冰的周期变化等的分析可以得出北冰洋海冰的变化特征,从而可为以后实施北极航道的规划和建设、船舶航线的设计提供参考.     

基于Dijkstra算法的极区船舶航线规划方法

极区船舶航行面临诸多环境因素引起的安全风险,其中以海冰冰厚和密集度等因素的影响最为显著。为指引极地航行船舶根据冰况合理地进行航线规划,文章通过建立海冰栅格地图模型,采用Dijkstra算法,结合冰阻力估算公式考虑船舶尺度参数影响,针对航行距离、航行时间以及燃油消耗等优化目标,建立多目标极区船舶航线规划求解方法。结果显示,基于文章规划方法可提供符合不同目标要求的合理航线。研究成果可支撑考虑船舶本身性能的航线规划方法构建,为实际工程应用奠定基础。     

基于实船观测的北极东北航线窗口期海冰冰情研究

随着全球气候变暖,北极海冰覆盖范围的日趋减小使得北极航道的夏季通航性不断提高.与通过苏伊士运河的传统航线相比,北极东北航道可以节省欧洲和亚洲之间近三分之一的航行距离.然而,北极海冰不可避免地为北极航运带来极大的挑战.为此,在2018年夏季窗口期期间在中远"天佑号"东北航道航行过程中对航线冰情开展了走航观测.通过船载摄像机对航道中的海冰视频图像进行采集,并通过图像处理软件对海冰密集度进行提取.数据显示,窗口航道中海冰类型主要为低密集度的碎冰且部分碎冰内部夹杂着冰脊,其中平均密集度为17.8％,而最高值可达80％.此外,将视频数据与遥感数据进行对比分析,结果表明卫星遥感数据在低密集度(0-0.2)时存在一定的低估,而在较高密集度下则偏向高估.     

冰载荷作用下乙烯运输船结构强度评估

对乙烯运输船在北极航区航行时海冰对船体结构带来的影响进行研究,评估舱段结构强度.以某乙烯运输船为例,根据IACS于2007年出版的《极地冰级规范》(Polar Class)指定冰级,分析冰区船舶所受外载荷,设计加强所选液化气船货舱区结构;采用MSC.Patran/Nastran建立三维舱段模型,进行计算分析,评估货舱段船体结构强度,确保冰区航行船舶结构的安全可靠性.     

北极地区通航环境情况介绍

与世界其他船舶交通繁忙区域相比,除了挪威北部和俄罗斯西北部之外,北极地区缺乏大量的通航环境情况信息,缺乏主要航线重要航段的水文资料,难以保障船舶安全航行。     

极地航行船舶轮机管理要点探析

随着全球变暖和北极海冰快速减少,国际航运界正在积极开发北极航线。但同时,极地航行的环境、航道条件非常恶劣,船舶轮机管理者面临着极大的困难和挑战。通过分析极地航行的特点以及因此导致的极地船舶动力装置的特殊设计,归纳总结极地航行船舶动力装置的管理要点,以期为极地航行船舶的轮机管理提供参考,并最终实现船舶在极地水域的安全航行。     

北方海航道与苏伊士运河航道混合集装箱班轮航线经济性研究

正随着全球气候变暖,夏季北极海冰范围呈现缩小趋势,从而使船舶在北极航行的可行性提高。北极航道包括沿俄罗斯北部海域的东北航道(其中白令海峡与新地岛之间的航道被俄罗斯称为"北方海航道")、沿加拿大和美国阿拉斯加北部海域的西北航道以及穿过北冰洋中央海域的跨极地航道。上述航道的冰情各不相同,其中:北方海航道冰情最轻,     

北极西北航道商业化运营依旧面临挑战

正交通运输部海事局组织编辑的中文版《北极航行指南(西北航道)2015》于近日出版发行,该指南将为计划航行北极"西北航道"的中国籍船舶提供海图、航线、海冰、气象等保障信息服务。北极"西北航道",是指从太平洋经白令海峡进入北冰洋,通过美国阿拉斯加北岸、加拿大北极群岛、格陵兰岛再进入北大西洋的航线。这条     

海冰基础知识及船舶冰区航行的注意事项

海冰是冬季影响港口作业、海上运输、船舶安全的重要因素,作者介绍了海冰的类型及特点、中国海域海冰发展周期及冰情特征,最后就船舶在冰区航行的准备工作及注意事项加以总结,以期对冬季船舶防冰、抗冰工作提供帮助和参考。     

一拓滩至霍斯堡灯塔航段航行风险防控探讨

马六甲海峡一拓滩至新加坡海峡霍斯堡灯塔航段,由于船舶交通流大、船舶种类繁多、水域情况复杂等因素的影响而多发船舶航行安全事故。通过总结船舶在该海域航行的经验,对部分关键航段航行风险防控进行探讨和分析,提出提升风险防控意识,掌握安全航行信息,制订有效风险防控措施和预案,确保船舶在狭水道、复杂水域内航行的安全。     

北极海区“永盛”轮东北航线关键水域冰情

根据"永盛"轮北极首航路线,对航线上的关键水域进行识别和分析。利用2010—2014年的海冰密集度数据产品,通过对航线通航窗口和通航季节航线海冰密集度标准差进行分析,识别影响"永盛"轮航线航行安全的3个关键水域依次为东西伯利亚海、维利基茨基海峡和喀拉海及拉普捷夫海靠近北冰洋的水域。这些水域的主要特征是通航时间短,其中东西伯利亚海、维利基茨基海峡和喀拉海还表现出在通航季节海冰范围动态变化大。研究结果包含航线可通航性的定量化数据,有关研究方法和结果可供北极商业航线的选择及评价参考。     

恶劣天气航线风险评估

为避免恶劣天气影响船舶航行安全,需要了解各条航线上天气与海洋状况给船舶带来的风险。本文通过船舶的抗风等级、在海浪中的谐摇与耐波性理论计算暴露在恶劣天气中的船舶的航行风险大小,选出最为安全的航线,为船舶在大风浪中航行方案的选择提供一个便于执行的技术标准与评估手段。     

基于船舶–流场耦合作用的内河航段船舶航行虚拟辅助驾引

[目的]为进一步提高船舶航行的安全性,对船舶辅助驾驶决策相关内容开展研究。[方法]针对选取的两段内河典型航段,基于实时数字航道流场信息,考虑航行规则约束,模拟船舶–流场耦合作用下的复杂流场航段虚拟辅助驾引。模拟南京和东流航段的虚拟辅助驾引,给出相应的安全驾驶方案,在航行过程中对船舶速度、位置和航向等信息进行实时追踪。[结果]仿真结果表明,基于Fluent二次开发的船舶–流场耦合作用的算法可有效解决船舶多自由度运动耦合和船舶–流场多物理场耦合的解耦问题;遇见弯道或分汊时,操小舵角长距离航行可以在避免降速和较大横移的同时实现船舶的安全航行。[结论]该算法可以有效对接数字航道流场信息,开展复杂流场环境下内河航段船舶航行的过程模拟,结果可为内河航段船舶智能航行决策提供数据支撑。     

中国北方海域冰区航行船舶风险评估预警系统设计与开发

在深入调查研究海事主管部门和港航企业对海冰预警产品需求的基础上,根据自然灾害风险模糊综合评价理论和技术,建立可用于中国北方海域冰区航行船舶的风险预评估模型。使用ENVI软件对NASA的海冰卫星遥感实况和国家海洋局发布的海冰预报信息进行再处理,提取有关海冰密集度和厚度信息作为风险评估的背景场,进而提出冰区航行船舶风险状况动态评估预警系统的设计方案。仿真实例分析结果表明,该系统可动态、直观、有效地给出我国北方海域冰区航行船舶未来的风险状况,可作为保障船舶冰区航行安全的辅助决策产品,供海事主管部门、航运企业和港口生产调度部门使用。     

Rs力保其冰级船专业优势

俄罗斯船级社（Rs）总裁MikhailAyvazovEl前称．Rs要力争保持其在冰级船舶领域的专业性。这些年．俄罗斯水域和内陆运输都受到冰区影响。目前，俄罗斯正充分利用国内的自然资源储备如近海托克曼天然气田．同时，因为得益于北海航线的通航，该航线将大大缩短从欧洲到日本的航行时间，因此．RS要保持其在冰级船舶领域的专长理应是顺理成章的事情。