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.     

船舶失控漂移模型在重庆白居寺长江大桥通航安全影响论证中的应用研究

由于通航环境条件突变或船舶自身操纵设备异常,常会导致船舶失控。文中应用已有的船舶失控漂移模型,结合重庆白居寺大桥桥梁选址及桥区水域船舶通航环境条件,对船舶在过桥航行过程中,在不同风流条件下发生失控险情,对桥梁可能产生的影响进行了分析与计算。     

悬索桥对VTS雷达信号的影响分析

桥梁的建设将遮挡雷达站微波信号的传输,在大桥附近水域将会形成一定的雷达盲区,导致VTS中心无法掌握该水域的水上交通动态,不能对水上船舶现场进行连续跟踪,也不能对该水域进行有效的监控与指挥,给船舶通航带来了安全隐患。因此,应了解桥梁建设对VTS雷达站的影响,注意桥区监管设施的改善。文中结合悬索桥特点,应用建立的数学模型计算分析悬索桥对VTS雷达信号遮挡的盲区范围,为船舶监控及桥区通航安全提供技术支撑。     

长江干线大桥水域通航环境安全评价

随着经济的发展．长江干线上建桥越来越多．跨江大桥对船舶航行安全造成了一定的威胁。通过建立长江大桥水域通航环境危险度评价指标体系，根据各指标对安全影响程度的研究结论和专家调查结果．确立通航环境危险度评价标准．并应用模糊综合评价的方法实现对桥区通航环境危险度的综合评价．从而掌握桥区通航环境的安全状况。     

桥区水域船舶临界失控水动力干扰区研究

基于细长体理论,将桥墩视为绝对静止船舶,针对会遇(船舶顺流驶经桥墩)及追越(船舶顶流驶经桥墩)2种状态,利用船间水动力干扰通用模型计算船-桥干扰水动力,MMG模型计算船舶操纵性能,验证了桥区水域船舶临界失控水动力干扰区域的客观存在,将桥区安全通航由桥墩被动防撞转化为船舶主动防撞.通过船-桥间间距等相关参数的变化,系统分析了桥区水域船舶临界失控水动力干扰的变化规律.     

基于船舶A IS数据的桥区水域通航饱和度研究

为分析内河通航情况,评价桥区水域航道饱和程度,研究不同船舶领域模型对航道饱和度评价造成的影响,构建了基于船舶A IS数据的通航饱和度模型.通过大量历史船舶A IS数据分析,计算了船舶交通流量、通航密度、通过能力等参数,基于停船视距船舶领域构建了通航饱和度模型,提高了饱和度计算精度;分析了饱和度随时间的变化特征,并提出了最大饱和度等评价指标.以长江中游武汉河段桥区水域为例,研究近三年桥区水域通航饱和度用以验证.结果表明,长江中游桥区水域通航饱和度平均约为20% ~30%;武汉长江大桥附近饱和度最大可达53%,与实际较为相符;基于藤井船舶领域模型相比停船视距船舶领域模型计算所得的通过能力值高76%,饱和度低43%.采用停船视距船舶领域计算所得饱和度随区域交通流特征而变化,相比于传统方法更加精准.      

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.      

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.      

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...     

海冰影响下船舶北极水域航行风险评估方法

北极东北航线的开通大大缩短了亚洲至欧洲的航行距离,而海冰是船舶北极航行的主要威胁.针对海冰影响下船舶北极水域航行风险研究,提出基于客观监测数据的贝叶斯动态风险评估方法.通过分析船舶北极水域航行所面临主要风险因素,基于控制理论构建北极东北航道船舶航行风险评价模型.在此基础上,结合贝叶斯网络评价分析方法,根据北极水域海冰动态监测数据,实现船舶北极航行动态风险评价研究.以"永盛轮"北极航行为研究对象,对所研究航线上的航行风险变化进行仿真.评估结果表明,所提方法可实现对船舶北极水域航行风险的动态评估,并突出海冰冰情对船舶极地航行风险的影响,其中,完全无冰和完全有冰状态下的航行风险差值达0.14,模型灵敏性高.      

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.      

G1501 跨泖港大桥主动防撞系统设计

G1501高速公路跨泖港大桥上跨平申线(上海段)航道。该航道是《上海市“十二五”内河高等级航道建设规划》中首批启动建设的航道,为黄浦江上游三大支流之一,目前航道等级Ⅴ改Ⅳ。改造过程中航道上桥梁被船撞风险高,通过对桥梁预防航道船舶碰撞预警系统工作模式与参数化技术、多源数据三维测量空间的平面转换算法与工程实现技术、基于多源数据融合的船舶通航异常行为的判别技术、桥梁预防航道船舶碰撞预警系统性能优化与工程测试技术等内容进行研究,突破基于多源数据融合的复杂背景下航道多目标检测/跟踪算法、基于多源数据融合的船舶-桥撞击态势预测等关键技术,泖港大桥采用主红外、可见光和激光测距三类传感器复合体制的航道桥梁主动防撞系统。从而实现全天候、全天时、全自动航道桥梁主动防撞监控及预警,其应用效果良好。     

内河桩柱式桥墩抗船撞能力分析

对跨越低等级航道的桥梁普遍使用的桩柱式下部结构在船舶撞击作用下的受力问题进行研究。以浙江省某跨越6级航道的桥梁为研究对象,采用有限元软件ANSYS对船舶横桥向与顺桥向撞击下桥墩桩基的受力进行分析。分析结果表明,横桥向船舶撞击下,设置横系梁可使各桥墩立柱和桩基中的弯矩重分配,被直接撞击的桥墩的立柱和桩基的弯矩减小,其他桩基的弯矩增加,撞击处的墩身横截面应力最大值无明显变化,其他区域的应力水平有所降低,高应力区域减少;顺桥向船舶撞击下,设置横系梁起到的作用有限,桥墩立柱和桩基中的弯矩和应力变化不大。     

牛湾特大桥通航安全评估

通过资料调查、实地检测和理论分析对牛湾特大桥的通航安全状况进行评估。具体工作包括桥区附近水文地质数据的收集、船舶撞击力的计算、船舶撞击风险估计等。评估结果表明,牛湾特大桥存在通航净空不够、通航船舶吨位过高及船舶交通秩序混乱等风险。     

基于船舶行为的武汉长江大桥水域货船通航规律研究

内河桥区是水上交通事故的多发水域,为保障船舶通航安全、预防和减少事故的发生,从船舶行为的角度来对船舶自动识别系统(AIS)数据开展研究,以航速和航向角作为船舶行为特征来分析上下行和水期因素对其的影响.通过对各影响因素条件下的特征数据分别采用正态分布和对数正态分布拟合,发现后者能更准确描述航行规律;同时以航速、航向角区间散点比例的统计结果来量化各因素的影响.研究表明,货船航速在下行时受枯水期影响相对明显,航速整体倾向于向较高航速区间[7,9]kn转移;货船航向角在上下行时受洪水期影响较大,其中货船上行时航向角具有增大的趋势,而下行时具有相反的趋势.      

某航道桥下部结构受船舶撞击后安全性能评估及修复

为评估航道桥下部结构的船撞安全性,以遭受船撞的某内河航道桥为研究对象,采用有限元方法和相关规范计算受撞击的5号桥墩自身水平抗力、船撞力、墩顶位移,并从墩顶位移和桥墩抗力两方面对受撞桥墩的安全性进行评估。结果表明:5号桥墩的横桥向和顺桥向抗力均由桩基强度控制,分别为2528 kN和1142 kN;事故船撞击工况下,墩顶最大横桥向和顺桥向位移分别为7.6 mm、13.4 mm,满足位移限值要求;沿横桥向和顺桥向的船撞安全系数分别为1.67和0.94,顺桥向的自身抗力不足以抵抗瞬时船撞力,导致桥墩桩基础受损,建议采用增大截面法对受损桩基础进行加固补强,并设置独立防撞墩以保障桥梁结构安全。基于分析过程,总结了桥梁下部结构船撞安全评估的一般流程。     

基于改进未确知测度模型的内河客船夜航风险评价

为确保内河客船在夜间的安全营运,对客船夜航安全因素进行辨识,并将影响客船通航安全的因素分为人-船因素、自然环境因素、港口因素和管理因素4类一级指标,建立内河客船夜航风险评价指标体系.通过使用层次分析法(AHP)和熵权理论相结合的方法,降低各评价指标在权重分配中主、客观因素造成的影响.运用未确知度理论,处理客船夜航风险评价中评价因子的随机性和不确定性.以天津海河为例,运用改进的未确知度模型对客船夜航进行综合安全评价.实例验证结果表明,船员适任、船舶适航、背景光强和船公司安全管理以及船舶安全管理等5个评价指标权重比值较大,海河客船夜航风险等级属于"一般"风险且置信度不低于70%.      

通航河道围堰施工安全作业技术

桥梁、泵闸、出水箱涵等工程经常需要在河道中进行围堰作业,对于通航河道来说,既要考虑到作业人员本身的施工安全,还要考虑过往船只的通航需要及通航安全。在施工前对这些安全措施进行充分考虑,对作业技术进行深入研讨和优化,可以大幅度地提高施工安全系数,确保通航要求。该文对常用的通航河道水上施工安全作业技术进行了介绍和分析。     

AIS航标在东海海区的设置及其应用分析

AIS航标是集通信技术、网络技术和信息技术于一体的新型助航系统。基于AIS的技术优势和功能,我国东海海区已经设置了60余座AIS航标,主要对其应用领域和前景进行了一定的分析和探讨,为船舶航行安全和海洋环境保护发挥突出作用。