新型航海技術對船舶避碰自動化的影響研究

摘 要：隨著經濟社會的不斷發展，我國的航海貿易逐漸發展起來。但是，在航海貿易進行時，船舶極易發生觸礁碰撞事故。導致船舶發生碰撞與擱淺觸礁情況，很多時候都是人為因素引起的。因此，我國便開始對船舶避碰自動化技術開始研究。利用新型航海技術來實現船舶的避碰自動化，是船舶安全順利航行的重要保障，從而有效減少了人員傷亡與財產損失。

關鍵詞：新型航海技術；船舶避碰自動化；影響研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.229

0 引言

船舶碰撞事故不僅會造成巨大的財產損失與嚴重的人員傷亡，還會對海洋造成一定的污染。我們通過對事故原因進行調查發現，有百分之八十左右的事故都是由于船員沒有按照《國際海上避碰規則》來駕駛船舶而造成的[1]。所以，人為因素便成為了導致船舶發生碰撞事故的主要因素。要想有效減少船舶碰撞事故的發生，就需要逐步提高船舶避碰自動化技術水平。科學技術的不斷發展，為新型航海船舶避碰自動化技術奠定了良好的基礎。因此，我們要重視對這種技術進行研究應用。

1 新型航海技術的發展現狀

1.1 船舶避碰自動化研究現狀

在船舶避碰自動化研究過程中，通常會涉及到對水下與水上物標信息源的采集與分析，從而實現對信息的綜合處理并決策，決策的自動化實施可以由船舶操作系統來完成。當前的船舶避碰自動化研究主要是針對寬水域船舶航行信息進行量化處理并決策，同時實現自動化生成。量化避碰信息一般是包含了對安全距離的判斷以及對目標船舶的航行情況進行量化，進而生成相應的避踫決策。這種避踫信息量化的方法通常會有專家智能技術、神經網絡方法等等[2]。針對人為因素是導致船舶發生碰撞事故的重要原因，這就要求船員在具體駕駛船舶的過程中，一定要嚴格按照《國際海上避踫規則》來操作駕駛船舶，船員不僅需要具備較高的專業素養，還需要具備豐富的駕駛經驗，能夠及時對一些航行突發問題進行處理，進而減少因為人為因素的影響而導致船舶避踫事故的發生。但是，單靠解決人為因素的影響，還是存在一定的不足之處，最重要的還是要從船舶自動化避踫技術上著手。在實際研究中，我們可以發現，一些現代智能技術可以有效解決船舶航行時的碰撞問題，就像是在寬水域航行過程中所進行的多船避踫決策，這種方法逐步提高了船舶避踫自動化技術水平。

1.2 船舶避碰自動化問題綜述

我們為了有效區分船舶擱淺觸礁跟船舶間的碰撞，一般會將船舶間避踫稱為避踫系統，將防止擱淺觸礁系統稱為避礁系統。但在實際情況中，這兩個系統是不可分割的一個整體，只有同時兼顧這兩個問題才能更好保障船舶的順利航行，所以文中所出現的船舶避踫包含了這兩個系統。當前船舶在寬水域航行時的避踫決策問題已經有效解決了，但還需要進一步完善相應的性能。目前還有一些水域的自動避踫問題遲遲得不到深入研究，主要還是因為水下與水上物標信息源探測的可靠性還沒有解決[3]。針對水上的物標信息源來講，以往船舶在航行時主要是運用了船用的導航雷達系統來獲取，但船用導航雷達在實際使用過程中，還是存在一定的局限性，不能及時確定水上物標信息源的具體位置，因此在可靠性上面還略顯不足。為了有效收集水下物標信息源，從上個世紀八十年代開始，便著手研究在船舶上安裝海上暗礁聲納探測系統，我們將它簡稱為水中雷達。水中雷達可以有效探測船舶在具體航行過程中，航行路線上障礙物跟船舶之間的距離，進而利用系統所設置好的最小擱淺觸礁距離閾值以及安全水深來進行危險評估與事故預警。這種水中雷達探測系統的實際探測距離在一千米左右，但目前國內船舶只有一小部分安裝了這種水下雷達探測系統。

2 船舶避碰自動化的研究

2.1 AIS在船舶避碰自動化中的應用

隨著我們對船舶避踫自動化技術的不斷深入研究，已經逐漸意識到了船舶識別、船岸間信息相互交換以及船舶間信息相互交換的重要性，也發現了當前船舶通信導航技術中所存在的一些缺陷。基于這種現實情況下，AIS便開始逐漸興起。AIS具有近距離目標顯示清晰、受天氣影響小、能繞過障礙物進行傳輸、傳輸信息量大等優點，但AIS由于所提供的信息量比較多，便會增加值班人員的工作量。AIS中最重要的信息參數便是目標相對運動參數，這種參數主要是來源于雷達探測[4]。雷達探測容易發生信息混亂或者是信息錯誤的情況，而且雷達探測所得到的信息通常需要船舶駕駛員通過自身豐富的駕駛技術來分析判斷，所以存在一定的局限性。但AIS的優點剛好可以有效彌補雷達探測系統的這個缺陷，AIS作為一種雷達導航的輔助信息源，可以有效提高雷達探測信息的準確性與可靠性，同時還可以向目標船舶發出相應的避讓信息，從而實現了船舶之間的協調配合，使船舶之間能夠安全避讓，防止了避踫事故的發生。

2.2 海圖信息數字化的應用

經過專家的不懈努力，當前在寬水域船舶自動避踫決策技術的研究上面已經取得了巨大的突破，進而為船舶避踫自動化系統的構建奠定了良好的技術基礎。以往受水域范圍大小的限制，使船舶容易在避讓過程中發生避踫事件，所以解決船舶避踫事件的關鍵有兩點，首先是及時獲取相應的靜態信息，其次是將靜態信息跟動態避踫信息有機結合在一起。海圖信息數字化的應用，實現了聲納探測系統、信息系統、電子海圖顯示系統的有機結合，從而為解決船舶避踫問題開創了新的思路。海圖信息數字化主要是將避踫決策模塊嵌入ECDIS之中，進而采取ECDIS平臺來對動靜信息的交換與處理進行研究，從而實現了對避踫問題的有效決策。

3 結語

總而言之，新型航海技術在船舶避碰自動化中的應用，已經成為了船舶安全航行的重要保障。相關人員需要加大對船舶避踫自動化技術的研究應用，讓船舶能夠及時發生航行過程中存在的問題，并采取有效的決策措施來避免避踫事故的發生，進而為船舶順利航行奠定良好的技術基礎。

參考文獻：

[1]李麗娜.探討新的航海技術對船舶避碰自動化的影響[J].中國航海，2012（04）：56-58.

[2]袁松才，董亞力.探討新的航海技術對船舶避碰自動化的影響[J].科技展望，2014（09）：126.

[3]王飛.航海技術對船舶避碰自動化的影響[J].科技展望，2015（11）：122.

[4]李麗娜，楊神化，曹寶根，李子富.船舶避碰智能決策自動化研究[J].集美大學學報（自然科學版），2012（02）：188-192.

作者簡介：關騰飛（1972-），男，廣東陽江人，本科，副教授，研究方向：航海技術。