數字航道航標失常數據在航道維護中的分析及應用

張弋沛

（長江武漢航道局，湖北 武漢 430014）

在長江航道局對數字航道要求不斷深化的大背景下，從開始的“必須用、全面用、好好用”、到“規范用、出規范”、再到“用出習慣、用出成效、形成生態”。基層航道處在數字航道運用上既要在會用、能用、用好上下功夫，更應該積極利用數字航道系統航道維護數據進行數據統計、分析和研究，通過對相關數據分析和研究來幫助基層航道處解決實際航道維護工作中的一些問題。

1 失常航標數據分析與應用的意義

基層航道處在日常航道維護工作中，恢復失常航標是重點工作之一，也是有效保障航道暢通、安全的重要手段。在數字航道運行之前，工作人員往往憑借多年累積的工作經驗來判斷，并組織實施航標維護。優點是簡單直接、可操作性強且有一定的科學性。但受到具體人員及工作年限等客觀因素的限制，特別是在面對復雜的變動關系時，容易出現疏漏和失誤。在定量分析上不夠嚴謹和準確，經驗判斷容易受到心理、情緒、知識結構等個人因素的影響，會產生主觀片面性。在數字航道運行后，可以運用數據分析工具，對日常工作中的航道維護作業數據進行統計分析，并將數據分析的結論與現場實際情況相結合，制定針對性強、效果優的航道維護方案，在一定程度上減少航標因各類原因失常的可能，有效降低航標失常率，提高航道維護工作質量，保障航道暢通、安全。

2 數字航道失常航標數據分析

本文以長江陽邏航道處2021 年全年失常航標數據舉例說明。對陽邏航道處2021 年航標失常情況進行分析如下。

2.1 失常航標原因數據分析

2.1.1 因自然原因導致失常

因自然原因失常的航標主要集中在汛期。據統計，2021 年全年因自然原因失常的航標總計41 座次，其中7至10月（2021年9～10月上旬長江下游陽邏段出現“秋汛”）因自然原因失常的航標共計25 座次，占全年因自然原因失常航標總數的60.98%。此期間，陽邏水道彎道處凹岸及以下水域因自然原因失常的航標達12 座次，占7 至10 因自然原因失常的航標總數的48%，占全年因自然原因失常航標的29%。如表1 統計。

表1 汛期支流附近水域自然原因失常航標

2.1.2 因船舶碰撞原因導致失常

對因船舶碰撞原因失常的航標進行統計，如圖1。據統計，2021 年全年因船舶碰撞失常的航標總計88 座次，僅上半年就達到了61 座次，占全年因船舶碰撞原因失常的航標的69.31%。1 月、3 月、5 月和7 月因船舶碰撞原因失常的航標分別為18 座次、9 座次、17 座次、9 座次，分別占全年因船舶碰撞失常的航標總數的20.45%、10.23%、19.32%、10.23%。

圖1 全年船舶碰撞失常統計

2.2 失常航標類型數據分析

運用數字航道輔助決策功能模塊中航標失常統計功能進行統計分析，如圖2、圖3。航標失常原因和航標失常類型較多（單月累計超過10 次）地出現在1 月、3 月、5 月、7 月～10 月。通過對圖2、圖3 對比分析，5 月、8～12 月因自然原因導致航標失常的占比，較其他月份明顯增多。

圖2 失常原因

圖3 失常類型

根據影響航標助航功能劃分了三類航標失常類型：標位失常、標體失常、燈器失常。對相關數據進一步篩選分析，將陽邏航道處2021 年轄區內航標失常數量進行統計，如圖4。據統計，2021 年全年因船舶碰撞原因失常的航標總計88 座次，其中僅標位失常的航標共計63 座次，占全年因船舶碰撞原因失常航標總數的71.60%；標位、標體失常的航標共計8 座次，占全年因船舶碰撞原因失常航標總數的7.96%；標位、標體、燈器失常的航標共計17 座次，占全年因船舶碰撞原因失常航標總數的20.45%。

圖4 航標失常類型與失常航標數量統計

對航標失常頻次較高的航段進行統計，如表2 統計。周陽港白浮一側水域，失常時間出現在3～9 月，其中，周陽港#3 白浮失常頻次達6 座次。猴子礁石一側水域，失常時間出現在1～4 月，其中，猴子磯#2 紅浮失常頻次達12 座次。陽邏二水廠附近水域，失常時間分別出現在1～5 月、7～8 月、10 月，其中，陽邏二水長施#2白浮失常頻次達5 次。

表2 航標失常頻次統計

對單座航標失常類型兩類及以上的進行統計，如表3 統計。標位、標體失常較多地分布在：猴子礁石一側水域（2 座次），陽邏二水廠附近水域（2 座次）；標位、標體、燈器失常較多地分布在：長航洗艙站碼頭（3 座次）、中交二航局碼頭水域（2 座次）、武船雙柳滑道碼頭水域（3座次）、恒陽化工碼頭水域（2 座次）、周陽港白浮附近水域（2 座次）。

表3 失常航標失常類型兩類及以上統計

通過對失常航標頻次以及失常航標類型進行數據統計分析，2021 年陽邏航道處轄區失常航標區域主要有以下三個特點：

（1）陽邏水道與牧鵝洲水道交界處周陽港白浮一側水域航標失常頻次及失常類型較多；

（2）牧鵝洲彎道下行航路（枯水期）猴子磯礁石一側水域和（枯、洪兩期）上行航路陽邏二水廠白浮一側水域航標失常頻次及失常類型較多；

（3）陽邏水道的長航洗艙站碼頭、恒陽化工碼頭水域；湖廣水道的武船雙流船廠、中交二航局專用碼頭水域航標失常頻次及失常類型較多。

3 導致航標失常的致因分析

3.1 自然原因導致航標失常的致因分析

河口支流受汛期上游來水影響，水位上升快、河道寬度窄、水流流速大，臨河兩岸的植被、樹木被淹沒泥土松動，隨水流匯入長江干流。大量植被、樹木匯入江中，到達陽邏水道后，隨主流而下進入主流一側緩流。植被、樹木等纏繞在標志船索具上，累積到一定數量后使標志船錨抓力下降導致航標失常。

3.2 船舶碰撞導致航標失常的致因分析

（1）牧鵝洲彎道猴子磯礁石一側水域船舶碰撞航標原因分析：在枯水期牧鵝洲彎道白浮一側受牧鵝洲灘尾泥沙淤積和猴子磯礁石雙重影響，航寬較窄。在此處會船時，通常下行船舶過彎時習慣將船位擺在過于“掛高”的位置上，占用了對向上行船舶部分航路。當會船出現緊迫局面時，為防止船舶發生碰撞，下行船舶操作大角度舵角急轉讓出對向船舶上行航路，此操作由于船舶沖程和水流流速、流向等因素的影響，極易導致下行船舶船尾掃彎碰撞該處航標。

（2）牧鵝洲彎道以下陽邏二水廠白浮附近水域船舶碰撞航標原因分析：雖然水深條件較好，但該處為回流區水文條件復雜。部分船舶為更經濟地航行，選擇在航道外側航行，進入牧鵝洲彎道時，再由陽邏二水廠施#1 至#2 白浮間穿行進入上行航路。由于操作不當及水流流速、流向的影響，造成船舶碰撞該處航標。

（3）周陽港#3 白浮船舶碰撞航標原因分析：周陽港#3 白浮受陽邏公路長江大橋橋涵標設置位置及多余燈光的影響，部分下行船舶在通過橋區下行時，船位偏向白浮一側，周陽港#3 白浮標位距離中石油西北分公司碼頭較近，受到碼頭白色強光影響，綠色單閃航標燈光被白色燈光遮蔽，船舶駕駛員在安全距離無法辨識，從而導致船舶碰撞該處航標。

（4）碼頭和錨地水域碰撞航標原因分析：①長航洗艙站碼頭、恒陽化工碼頭水域原因分析：特別是中小型船舶因自身船舶寬度較小，在進入碼頭泊位時違規穿越浮標，或在出泊位后貪圖緩流貼航標航行。當船舶行至標志船附近時，因受船吸效應影響，體積較小的標志船向體積較大的行輪一側傾入，導致船舶碰撞航標。②武船雙柳船廠、中交二航局碼頭水域原因分析：船舶碰撞航標多因船舶駕駛員進泊位時，操舵時角度較小或在碼頭內水域違規掉頭導致船舶碰撞航標。③周陽港#1、#2 白浮標和李家磯錨地#1、#2 專用浮原因分析：該處4 座航標設置位置間距較近，部分船舶在航行過程中未按航行規定進出錨地，違規穿越浮標時極易碰撞該處航標。

4 將數據分析結論與實際情況相結合，制定相應工作對策

4.1 針對汛期自然原因航標失常情況：

（1）在汛期航道維護時加強航道巡查工作以及數字航道電子巡查力度。在航道巡查過程中，應重點關注河口支流出口處及其以下的航標，同時加強關注往年汛期容易因纏繞物過多而失常的航標。

（2）在汛期要加大航道巡查頻次，通過巡查及時發現并處置航標索具上的纏繞物，減少航標流失的可能，確保航標技術狀況正常。

4.2 針對牧鵝洲彎道重點航標失常情況：

（1）在枯水期加大牧鵝洲灘尾的探測力度，并根據水深探測情況逐步調整牧鵝洲下口白浮標位，根據水位及探測情況逐步收緊該處航寬。

（2）枯水期設置牧鵝洲下口白浮時，應兼顧航寬條件及該處水深情況，既保證淺點在航道外側，又能保證航道尺度有富余。

（3）定期安排工程疏浚船舶對牧鵝洲灘尾進行維護性施工，改善牧鵝洲灘尾處淺點水深條件。

4.3 針對周陽港#3 白浮船舶碰撞航標失常情況：

（1）與陽邏大橋橋管所聯系，對下行橋涵標設置位置進行優化調整，并關閉夜間與通航無關多余燈光。盡可能減少橋區光對助航標準燈光設備的影響，確保船舶有效識別助航標志，避免碰撞航標。

（2）將周陽港#3 白浮進行優化調整，向上游水域適當調整盡可能減少中石油碼頭燈光污染。

4.4 針對船舶違規航行導致航標失常情況：

（1）加強與當地海事部門協作，嚴厲打擊船舶穿行錨地、穿反浮航行的船舶，規范船舶航行秩序。

（2）通過走訪船舶及新媒體等方式加強《航道法》《航標條例》《航道管理條例》等航道航標法律法規的宣傳力度，增強船員法律意識。

（3）堅決打擊破壞、盜竊國家航道設施和設備的違法行為，確保航道設施、設備不被人為破壞，保證航道安全暢通。

5 小結

對數據進行分析，也是對往期工作的一種回顧方式。通過對數據的分析和研究，可以掌握這些數據背后與航標有關的信息和具體情況。發現事物之間的聯系，掌握普遍規律，這是給目前基層航道處在實際維護作業中出現的“工作任務重”“工作時間不定時”“維護效果不理想”等問題提供了切實可行的解決手段。運用一定的數據思維，充分利用數據資源，對數據進行有效專業的分析，在制定工作決策方面，可以促進關鍵性決策轉變為定量決策，提高科學性；在工作具體執行方面，降低一定的工作強度，提高工作效率；在航標維護效果方面，可以促進感性認知轉向理性分析。通過對各類數據統計、分析、研究，并與實際情況相結合的方法，有針對性地開展航道維護工作。有利于基層航道處從粗放式管理模式轉變向精細化管理模式的發展，促進基層航道處在航道維護中提高工作效率和管理水平。