船舶导航与海洋运输安全的发展动态与展望——TansNav 2017国际会议综述

船舶安全、智能、高效航行一直是船舶行业各领域不断追求的目标,第12届船舶导航与海洋运输安全会议 (12th International Conference on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation)的召开致力于推动船舶航行安全化、智能化和高效化的发展进程.通过对该国际会议的大会报告内容及会议论文的信息统计与分析,从船舶航行优化的角度出发,探讨了该领域的研究热点问题,包括船舶避碰、船舶领域、人因可靠性、智能船舶和能效优化等,并阐述了相关理论及技术在船舶航行优化方面的应用情况.最后,论述了船舶航行安全、智能化和能效优化等方面存在的挑战,并指出了航行安全管理与决策系统研制、航行脑系统的开发、智能能效管理与基于大数据的船队能效优化等研究将是未来船舶航行优化的主要研究方向.      

海事安全研究发展动态 ——第13届船舶导航与海上运输安全国际会议综述

海事安全是水上交通运输中重要的研究方向之一.第13届船舶导航与海上运输安全国际会议(TransNav 2019)在波兰格丁尼亚召开,会议的主要目标是寻找海上航行、船舶导航、物流与能源、基础设施、海洋环境、航海保障以及航海经济方面的主要问题和解决方案.以海事安全为主题,对此次会议的200篇论文进行梳理,从船舶航行安全、应急安全保障和防治船舶污染3个方面探讨当前海事安全研究的热点问题.在船舶航行安全方面,从水上交通风险评估、人为因素、船舶避碰和自主船舶航行安全4个角度详细论述了该领域的研究动态.并从水上交通风险评估、船舶避碰风险量化、多船会遇局面避碰算法和自主船舶风险评估等角度分析未来热点研究方向,对未来的研究重点提出建议.      

本期导读

<正>海事安全是水上交通运输中重要的研究方向之一。第13届船舶导航与海上运输安全国际会议(TransNav 2019)在波兰格丁尼亚召开,会议的主要目标是寻找海上航行、船舶导航、物流与能源、基础设施、海洋环境、航海保障以及航海经济方面的主要问题和解决方案。以海事安全为主题,对此次会议的200篇论文进行梳理,从船舶航行安全、应急安全保障和防治船舶污染3个方面探讨当前海事安全研     

试论影响船舶安全航行的渔船因素与对策

对渔船影响船舶安全航行的因素进行分析和总结,并提出和探讨保证船舶安全航行的对策,以保障船舶的安全.     

船舶在桥区运动轨迹的理论与实践探讨

通过对船舶在桥区航行的轨迹进行数学分析和计算,预报船舶在桥区航行的情况,同时为桥区船舶航行提供理论依据,从而指导驾驶员在桥区操纵船舶安全航行.     

桥区水域船舶安全通航系统研究

在桥区水域安全环境评价及船舶安全通过桥梁影响因素分析的基础上,提出采用GPS、无线网络、嵌入式和预测控制等技术,建立自动识别船舶航行轨迹和引导船舶航行的桥区水域安全通航系统,主动防止和避免船舶撞击桥梁事故的发生。     

破冰船护航条件下的船舶安全域划分方法

在高纬度地区的冬季,由于海冰的原因船舶航行变得较为困难,往往无法自主航行,需要破冰船进行护航和引导.在破冰船护航的狭窄冰道中,破冰船及跟随船之间存在一定的碰撞风险.因而,探究破冰船与跟随船之间安全距离与相对速度之间的相互制约关系,对破冰船护航下的船舶安全域进行划分是研究的重点.有别于传统开放水域安全模型,该研究对冰区船舶航行的最小静态安全距离进行了定义,并结合实际案例进行了安全域的分析.并将高斯混合分布的EM聚类算法应用于适合冰区护航中不同航行状态下的船舶安全域的划分.研究结果表明通过对船舶速度和安全距离数据的研究能够较好的区分出船舶的安全域,对破冰船护航下的安全航行操作提供了参考.      

洪水期影响船舶安全航行的因素及防范措施

洪水期水位上涨,礁石岸滩被淹,流速增大,漂浮物满江漂流,助航标志易漂失、移位,给船舶航行和停泊安全造成一定的威胁,是内河交通事故多发期.本文从主、客观诸方面对危及船舶安全航行的各种因素进行分析、探讨,提出有关的防范措施.     

航路变更后的戴直水道通航安全现状及管理对策

分析戴直水道船舶航行事故的原因，并从加强对船员的宣传、教育，增设航标，加强监控，修订《长江下游分道航行规则》以及建立VTS系统等方面提出相应对策，以消除船舶航行隐患。     

内河钢质货驳改建检验探讨

目前，京杭运河两岸改建船舶十分普遍，方兴未艾，一些个体滩涂船厂安全意识淡薄，盲目迎合船舶所有人要求随意改建。船舶检验部门必须从改建源头入手，严把船舶质量关，促使船舶具备安全航行技术条件，将改建船舶的质量、安全隐患消除在萌芽状态，杜绝不合格船舶流入运输市场。以150t钢质敞口货驳的改建为例，对其结构加强情况进行介绍。     

长江水上交通环境的控制方法和建议

长江水上交通环境控制的目的是为了提高船舶航行安全，降低船舶安全事故率。文中分析了现行长江上交通控制系统存在的问题，并提出相应的建议。     

极地冰区船舶航运的发展动态与展望——POAC 2017国际会议综述

近年来,极地冰区航运成为关注热点,第24届北极条件下港口和海洋工程国际会议(The 24th International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions)的召开旨在为广大极地航运的专家学者提供相互交流学习的平台.从北极冰区港口和海洋工程安全保障技术角度,对本次国际会议的报告内容进行介绍和分析,并从多角度详细阐述了北极海冰遥感监测技术、北极冰区冰载荷分析、极地规则与法律和极地船舶航行风险评估等研究的发展前沿,对当今世界上极地研究的核心脉络进行梳理和把握.针对极地冰区船舶航行及安全保障的研究热点,展望了极地冰区航运研究的发展趋势,并对未来极地冰区船舶航行的研究重点提出建议,旨在抓住极地船舶航行的发展机遇.      

基于GPS的船舶航行数据记录软件开发

介绍了基于GPS的船舶航行数据记录应用软件的主要功能及作用，给出了从GPS中获取船舶航行数据，对数据进行保存、读取，在电子海图上实现数据重放及删除的主要程序，并对其进行了分析。经测试．表明程序操作简单、运行稳定、实用性强。     

北极水域船舶航行风险管理研究现状分析

全球气候变暖使得北极水域作为航运通道成为可能,作为连接中欧的最短海上运输通道,北极航道正融入我国"冰上丝绸之路"战略.然而北极水域通航环境复杂多变、脆弱敏感,给船舶安全带来了很多非传统安全风险.为明晰目前北极水域船舶航行风险管理现状,通过对北极船舶航行风险管理文献进行梳理,从风险管理的公约/规则和技术2个方面分析和探讨当前的研究现状和未来的研究方向.研究表明,北极水域船舶航行风险管理研究技术受限于数据的缺乏和不确定性.随着未来北极基础建设和装备的研发,基于模型的、静态的、层次的风险识别、分析和评估研究将朝着数据化、动态化、系统化的风险预测、预报和预警的方向发展.      

水深对船舶摇荡运动影响的数值方法研究

随着船舶大型化、高速化的发展趋势,以及船舶数量的逐年增多,海上航行的船只不免在相对浅水域航行,浅水域会对船舶的航行状态产生影响,浅水效应是保障船舶安全航行所需考虑的重要因素.采用有限水深的三维势流理论,以某NPL型船模为例,分别对在其次浅水、浅水和超浅水条件下的纵摇和垂荡运动幅值响应函数进行了计算,并对纵摇和垂荡运动随水深的变化规律进行总结.      

基于CAN总线的船舶集中监测报警系统

船舶监测和报警系统作为船舶自动化的重要组成部分,是船舶安全航行的必要保障,CAN总线是广泛应用于船舶行业的通信协议。文中从监测系统结构设计、监测装置硬件设计以及集中监测报警软件设计等方面,系统介绍了应用于某型船舶的基于CAN总线技术的船舶机舱状态集中监测报警系统。     

基于组合赋权-云模型的水上机场场址评价方法

当水上机场与航道共处于同一片水域时,难免会形成水上飞机与船舶的会遇局面,对水上飞机的起降、滑行安全以及附近水域的船舶航行安全造成影响.为保障水上飞机和船舶的安全,评价水上机场场址的合理性与安全性尤为重要.提出了组合赋权和云模型相结合的水上机场场址评价方法,选取了气象环境、水文环境、通航环境和起降水域空域环境4个一级评价...     

正确判断会让与追越的时机

船舶在狭水道航行中,当本船前方遇有同向行驶船和对驶相遇船,且本船船速比同向船船速快时,如何判断本船是先追越还是先会遇,是船舶安全避让中必须准确判断的问题.1997年12月3日1839时,广州海运集团有限公司所属"永池"船与芜湖振兴河运公司"长江4214"船队在长江浏海沙水道29号浮上约453 m,距南岸445 m处发生碰撞,长江4214船队散队,拖船沉没,11名船员失踪,直接经济损失151万元.事故调查中发现,"永池"船与"长江4214"船队对驶相遇,与长江4802形成追越,发生碰撞时三船几乎航行在同一断面上,而追越船"永池"在与"长江4214"会遇时,占用下行航道而导致事故发生,损失惨重,因此有必要分析船舶同时存在追越和对驶相遇情况时的避让及其判断,以避免船舶在航行中,尤其在狭水道航行中发生碰撞.     

强化源头管理依法打击"三无"船舶

分析"三无"船舶产生的成因及其危害性,并从港监执法管理的角度论述如何通过加强船厂管理、船舶登记管理、现场监督管理等工作来强化对"三无"船舶的源头管理,严厉打击"三无",维护水上航行安全秩序.     

交汇水域船舶轨迹预测与航行意图识别

针对典型水上交通场景交汇水域，研究了1种数据驱动的船舶轨迹预测与航行意图识别方法。设计CNN+LSTM组合神经网络，通过学习交汇水域船舶的历史轨迹，以CNN+LSTM网络为编码器提取其通航环境及船舶航行时空特征，LSTM与全连接层为解码器同步输出未来时段内船舶轨迹序列和航路选择，从而形成船舶轨迹与航行意图识别模型。同时，引入Dropout网络结构描述该模型的预测不确定性，采用随机关闭CNN+ LSTM核心网络部分神经单元的方式，以相同轨迹序列作为输入获取多组相近的预测结果，根据其统计均值与方差对船舶轨迹预测的不确定性进行量化。以美国沿海某交汇水域公开AIS数据为对象开展实验，创建了该交汇水域船舶航行轨迹数据集，以输入时长60 min，采样频率3 min作为输入条件，Dropout值取0.5，实验结果表明:所提方法对未来60 min时段内的轨迹预测误差为3.946 n mile，航行意图识别准确率达87%，不确定性估计覆盖率达85.7%。与LSTM预测方法相比，当船舶操纵性发生改变时，所提CNN+LSTM模型的轨迹预测误差降低了31.6%，而且兼具船舶航行意图识别及预测不确定性估计能力，有利于智能航行与海事监管技术发展。