跨海大桥防撞风险评估分析研究
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前船 撞桥 概 率研 究归 纳而 言主要 有 以下３ 种方 法 ： （ ）统 计分 析法 １
比如 跨海 大桥 东 海大 桥 ，在水 中 的桥墩 有 数百 根 ，如 果
提高每一根桥墩 的船撞标准 ，工程造价就会大大提高 。
因 此工程 师们 只能在 一定 的时 间和 空 间内 改变 风险 存在 和发 生 的条件 。降 低 风险 发生 的频 率和 损 失幅 度 ，但 并
Ｒ＝ ｆ（Ｐ ，ｑ，ｂ ，ｃ ） 式中：
桥 梁 也 受 到 不 同 程度 的 损 坏 。 其 中 武 汉 长 江 大 桥７ 余 ０ 起 ，南 京 长江 大 桥约 ３ 起 。近 ５ 来 ，船 撞 桥 事 故发 生 ０ 年
频 率逐年增高。不久前广东省佛山市九江大桥的一个引
桥 桥 墩 ，被一 艘偏 离 航道 误入 非通 航孔 的运 沙船 撞 击倒
险事故发生的概率及其损失程度 ，然后制定应对策略 ， 降
低风 险发 生的概 率及其可 能导 致的损失 就显 得尤为 重要 。
１ 风 险
风险 是指 在 一定 时 间内 ，由于 系统 行 为的 不确 定 性
福 建省 自然科学基金 计划 资助项 目 （ 目编号 ：２ｏｊ １３ ） 项 ｏ ９０ ２ ５
（ ３ ）数 学模 型和 实际 验证
Ｐ０为船 舶偏 航 时 ，发 生不 同角度碰 撞 的概 率 ； （） ｃ
Ｆ 为航道发展系数。
２ 风 险 的可接 受性
由于风险 具有 很大 的不确 定性 ，不 同个体 甚 至 同一
个 体在 不 同状态 下对风 险 的感受 与理解 也存 在差 别 。因
（）模型或实船试验 ２
１６￣ ９７ ， 日本 在 明 石海 峡 进 行 了 一次 碰 撞 概 ９３ １６ 年
冈 福 交 科 ２１ 第 期 建 通 技 ０ 年 ４ １
率 试验 ， 共计 在 ２ 处地 点设 置 了试 锥 槽 ， 上 安置 灯 塔或 其 航 行标 志 ， 引起过 往船 舶的 注意 。试验 持续 了７个 月 ， 以 ０ 观 测 到了 ｌ起 大型 船舶碰 撞试 锥槽 事故 。我 国武 汉理 工 ６ 大学 曾经对 长江 上正在 建设 的 苏通 大桥项 目进 行过 实船 航行 试验 ， 以确定船 撞桥 的可 能性 以及桥 墩 的合理 位置 。
跨海大桥 防撞风险评估分析研究
一 吴 明峰
（． １福建 省 交通科 学技 术研 究所 ；２福 建 省公路 水 运 工程重 点 实验 室 ，福 州 ．
３００ ） ５ ０ １
摘 要 世界范围内船舶与桥梁相撞的事件时有发生， 桥梁的防撞 已经成为航道桥 梁
工程 设 计的 一 个重要课 题 。随 着跨 海 大桥 的 陆续建 设 ，对跨 海 大桥 的 防撞风 险 评估 成 为 摆在桥 梁建设 者 面前 的一 个重 要任 务 。文 中对跨 海 大桥 的 防擅 风 险评估 中涉及 到的概 率 计 算与风 险 准则 的制 定做 了一 些 归纳 ，并提 出 了新 的看 法 。
ｐ 为风险 事件 发 生的概 率 ； ｃ 为风 险事 件发 生造 成 的损失 ：
塌， 被称为新 中国成立以来最严重的船撞桥事件 。船撞 桥事故不断地发生，给生命财产以及环境和社会造成 了
极 大 的损 害 。对于 桥梁 工程 界 和船舶 工程 界 来说 。无疑 是 一个 不容 忽视 的 问题 。从理 论 上说 ，我们 可 以把 桥梁
关键 词 跨 海 大桥 风 险评估 概 率论 风 险准 则
桥梁建设促进了陆路交通 ，却又对水下船舶 的安全
通航 造成 了影 响 ，这 种影 响 同时 也危及 到 桥梁 自身 的结 构 安全 。根 据 ２０ 年 的资 料 统 计 ，仅 在 长 江 干线 上 ， ０２ 从 １５ 年第 １ 记载 武汉 长 江大 桥被 船 舶撞 击 ，就 已 经 ９９ 次
Ｒ＝ ｆ（Ｐ，Ｃ ， ）
桥墩 围起 来 ，保 证船撞 不 会威 胁桥 梁 的安 全 ，但 很 多情
况 下难 于 实现 。工程 设 计 必 须考 虑 风 险和 成 本 的平 衡 。
即桥 梁 遭 受 船 舶 撞 击 的 风 险Ｒ是Ｐ Ｃ的某 种 函 数 和 形式 。因此风 险可 以定 义为 事故概 率 和它 的潜在 后 果的 乘积 。 船撞 桥风 险分 析最 重要 的是确 定 船撞桥 的概 率 。目
陆 续 发 生 了 近 ３ ０ 多起 船撞 桥 事 故 。 船 只 损 失 严 重 。 ０
（ 主要指 发 生了 意料 以外 的事故）给 人类带 来 危害 的可能
性。根据风险的定义 ， 风险评估应解决下面两个问题 ：
（）意外事 件发 生 的可 能性或概 率 ； １ （）发 生意 外事 件后 会产 生 什么样 的后 果 。 ２ 其一 般 的数学 表达 式为 ：
不能 彻底 消除 风 险 。所以 ，工程 设计 既 要 防范 风险 ，又
要考 虑成 本 ，设 计标 准就 是两 者 的平衡 点 。 因此 对于 跨 海大 桥而 言 ，通过深 入 讨论 风险 发 生机 理 。 识风 险源 ， 辨 并利 用概 率论 和数 理 统计 的方 法测 算 风
源自文库
大多数船 撞桥 的概 率研究是基 于船 一 船相撞 以及船舶 搁浅事故 ，如 日本 的滕井等人就 是基于 对 日本海峡 的船一 船相 撞 以及船 舶搁 浅 事故 的观 测与分 析提 出 了碰 撞概 率 的基 本方法和 理论 ， 国的麦克达夫 所做 的研 究也 属类似 美 的情况 。这些研 究后来成为船撞 桥概率研究公认 的基础 。
的每 一根 桥墩 都 造得 足够 坚 固 ，． 甚至建 一 个 “ 岛 ”把 小
ｑ 目标 收 益实现 的概 率 ； 为
ｂ 为行动 的 目标收 益 。
对于 桥梁 遭 受船 舶撞 击 的风 险Ｒ，由于并 没 有 目标 收益 ，因此应 主要 考虑 两部 分 ：桥 梁遭 受船 舶撞 击 的概
率Ｐ 可 能后 果ｃ，于 是可得 出 ： 和
比如 跨海 大桥 东 海大 桥 ，在水 中 的桥墩 有 数百 根 ，如 果
提高每一根桥墩 的船撞标准 ，工程造价就会大大提高 。
因 此工程 师们 只能在 一定 的时 间和 空 间内 改变 风险 存在 和发 生 的条件 。降 低 风险 发生 的频 率和 损 失幅 度 ，但 并
Ｒ＝ ｆ（Ｐ ，ｑ，ｂ ，ｃ ） 式中：
桥 梁 也 受 到 不 同 程度 的 损 坏 。 其 中 武 汉 长 江 大 桥７ 余 ０ 起 ，南 京 长江 大 桥约 ３ 起 。近 ５ 来 ，船 撞 桥 事 故发 生 ０ 年
频 率逐年增高。不久前广东省佛山市九江大桥的一个引
桥 桥 墩 ，被一 艘偏 离 航道 误入 非通 航孔 的运 沙船 撞 击倒
险事故发生的概率及其损失程度 ，然后制定应对策略 ， 降
低风 险发 生的概 率及其可 能导 致的损失 就显 得尤为 重要 。
１ 风 险
风险 是指 在 一定 时 间内 ，由于 系统 行 为的 不确 定 性
福 建省 自然科学基金 计划 资助项 目 （ 目编号 ：２ｏｊ １３ ） 项 ｏ ９０ ２ ５
（ ３ ）数 学模 型和 实际 验证
Ｐ０为船 舶偏 航 时 ，发 生不 同角度碰 撞 的概 率 ； （） ｃ
Ｆ 为航道发展系数。
２ 风 险 的可接 受性
由于风险 具有 很大 的不确 定性 ，不 同个体 甚 至 同一
个 体在 不 同状态 下对风 险 的感受 与理解 也存 在差 别 。因
（）模型或实船试验 ２
１６￣ ９７ ， 日本 在 明 石海 峡 进 行 了 一次 碰 撞 概 ９３ １６ 年
冈 福 交 科 ２１ 第 期 建 通 技 ０ 年 ４ １
率 试验 ， 共计 在 ２ 处地 点设 置 了试 锥 槽 ， 上 安置 灯 塔或 其 航 行标 志 ， 引起过 往船 舶的 注意 。试验 持续 了７个 月 ， 以 ０ 观 测 到了 ｌ起 大型 船舶碰 撞试 锥槽 事故 。我 国武 汉理 工 ６ 大学 曾经对 长江 上正在 建设 的 苏通 大桥项 目进 行过 实船 航行 试验 ， 以确定船 撞桥 的可 能性 以及桥 墩 的合理 位置 。
跨海大桥 防撞风险评估分析研究
一 吴 明峰
（． １福建 省 交通科 学技 术研 究所 ；２福 建 省公路 水 运 工程重 点 实验 室 ，福 州 ．
３００ ） ５ ０ １
摘 要 世界范围内船舶与桥梁相撞的事件时有发生， 桥梁的防撞 已经成为航道桥 梁
工程 设 计的 一 个重要课 题 。随 着跨 海 大桥 的 陆续建 设 ，对跨 海 大桥 的 防撞风 险 评估 成 为 摆在桥 梁建设 者 面前 的一 个重 要任 务 。文 中对跨 海 大桥 的 防擅 风 险评估 中涉及 到的概 率 计 算与风 险 准则 的制 定做 了一 些 归纳 ，并提 出 了新 的看 法 。
ｐ 为风险 事件 发 生的概 率 ； ｃ 为风 险事 件发 生造 成 的损失 ：
塌， 被称为新 中国成立以来最严重的船撞桥事件 。船撞 桥事故不断地发生，给生命财产以及环境和社会造成 了
极 大 的损 害 。对于 桥梁 工程 界 和船舶 工程 界 来说 。无疑 是 一个 不容 忽视 的 问题 。从理 论 上说 ，我们 可 以把 桥梁
关键 词 跨 海 大桥 风 险评估 概 率论 风 险准 则
桥梁建设促进了陆路交通 ，却又对水下船舶 的安全
通航 造成 了影 响 ，这 种影 响 同时 也危及 到 桥梁 自身 的结 构 安全 。根 据 ２０ 年 的资 料 统 计 ，仅 在 长 江 干线 上 ， ０２ 从 １５ 年第 １ 记载 武汉 长 江大 桥被 船 舶撞 击 ，就 已 经 ９９ 次
Ｒ＝ ｆ（Ｐ，Ｃ ， ）
桥墩 围起 来 ，保 证船撞 不 会威 胁桥 梁 的安 全 ，但 很 多情
况 下难 于 实现 。工程 设 计 必 须考 虑 风 险和 成 本 的平 衡 。
即桥 梁 遭 受 船 舶 撞 击 的 风 险Ｒ是Ｐ Ｃ的某 种 函 数 和 形式 。因此风 险可 以定 义为 事故概 率 和它 的潜在 后 果的 乘积 。 船撞 桥风 险分 析最 重要 的是确 定 船撞桥 的概 率 。目
陆 续 发 生 了 近 ３ ０ 多起 船撞 桥 事 故 。 船 只 损 失 严 重 。 ０
（ 主要指 发 生了 意料 以外 的事故）给 人类带 来 危害 的可能
性。根据风险的定义 ， 风险评估应解决下面两个问题 ：
（）意外事 件发 生 的可 能性或概 率 ； １ （）发 生意 外事 件后 会产 生 什么样 的后 果 。 ２ 其一 般 的数学 表达 式为 ：
不能 彻底 消除 风 险 。所以 ，工程 设计 既 要 防范 风险 ，又
要考 虑成 本 ，设 计标 准就 是两 者 的平衡 点 。 因此 对于 跨 海大 桥而 言 ，通过深 入 讨论 风险 发 生机 理 。 识风 险源 ， 辨 并利 用概 率论 和数 理 统计 的方 法测 算 风
源自文库
大多数船 撞桥 的概 率研究是基 于船 一 船相撞 以及船舶 搁浅事故 ，如 日本 的滕井等人就 是基于 对 日本海峡 的船一 船相 撞 以及船 舶搁 浅 事故 的观 测与分 析提 出 了碰 撞概 率 的基 本方法和 理论 ， 国的麦克达夫 所做 的研 究也 属类似 美 的情况 。这些研 究后来成为船撞 桥概率研究公认 的基础 。
的每 一根 桥墩 都 造得 足够 坚 固 ，． 甚至建 一 个 “ 岛 ”把 小
ｑ 目标 收 益实现 的概 率 ； 为
ｂ 为行动 的 目标收 益 。
对于 桥梁 遭 受船 舶撞 击 的风 险Ｒ，由于并 没 有 目标 收益 ，因此应 主要 考虑 两部 分 ：桥 梁遭 受船 舶撞 击 的概
率Ｐ 可 能后 果ｃ，于 是可得 出 ： 和