船舶会遇态势的判断
考虑会遇态势辨识不确定性的多船避碰方法
多船避碰：航向不确定性的解决之道在繁忙的海上交通中，船舶间的安全航行就如同一场精心编排的舞蹈。
每艘船都是舞者，而避碰规则就是她们共同遵循的舞步。
然而，当不确定性如迷雾般笼罩着航道，这些舞者如何确保不会相互碰撞，成为了一个迫切需要解决的问题。
想象一下，夜幕降临，浓雾弥漫，能见度极低。
在这种情况下，即便是经验丰富的船长也难以准确判断其他船只的位置和航向。
这就好比是在黑暗中摸索，每个人都知道对方的存在，却无法确定对方的确切位置。
这种不确定性给航海安全带来了巨大的挑战。
为了应对这种挑战，我们需要一种全新的方法来辨识和处理会遇态势中的不确定性。
这种方法必须像鹰眼一样敏锐，能够穿透迷雾，捕捉到每一艘潜在威胁的船只。
同时，它还需要像棋手一样智慧，能够预测对手的每一步棋，从而制定出最佳的避碰策略。
首先，我们可以利用先进的雷达和自动识别系统（AIS）来增强我们对周围环境的感知能力。
这些设备就像我们的眼睛和耳朵，能够帮助我们在黑暗中“看见”和“听见”周围的船只。
通过实时获取其他船只的位置、速度和航向信息，我们可以更准确地评估会遇态势，从而提前做出反应。
其次，我们需要开发更智能的避碰算法。
这些算法应该像经验丰富的船长一样，能够根据当前的态势快速做出决策。
它们需要考虑到各种复杂因素，如风速、水流、船舶尺寸等，以确保每次避碰操作都是最安全和最有效的。
此外，我们还可以利用人工智能和机器学习技术来不断优化这些算法。
通过分析大量的历史数据和模拟场景，我们可以训练算法更好地理解和应对复杂的会遇态势。
这将使我们的避碰系统更加智能化和自适应化，从而更好地应对未来的挑战。
当然，任何技术都无法完全消除不确定性。
因此，我们还需要加强船员的培训和教育，提高他们对不确定性的认识和应对能力。
只有将先进的技术和人的经验相结合，我们才能确保在不确定性中航行的安全。
综上所述，面对会遇态势中的不确定性，我们需要采取一系列措施来提高多船避碰的安全性。
通过增强感知能力、开发智能算法、利用人工智能优化以及加强船员培训，我们可以构建一个更加安全、高效的海上交通系统。
船舶市场行业增长需求变化和市场机会
船舶市场行业增长需求变化和市场机会随着全球经济的发展和国际贸易的扩大，船舶市场作为重要的物流运输形式和国际贸易的支撑，正面临着一系列的需求变化和市场机会。
本文将探讨船舶市场行业的增长需求变化及其所带来的市场机会。
一、需求变化1.1 货物运输需求增长随着国际贸易的发展，各类货物的运输需求持续增长。
特别是跨国贸易和供应链运输，对船舶市场带来了长期稳定的需求。
货物运输需求增长使得船舶市场的规模逐渐扩大，并带动了相关行业的发展。
1.2 船舶技术升级需求随着科技的不断进步，船舶技术也在不断升级。
例如，燃油效率更高的环保船舶和自动化控制系统的引入，满足了环保和效率方面的需求。
船舶技术升级不仅提高了运输效率，还降低了成本，进一步推动了船舶市场的发展。
1.3 新兴市场需求增加近年来，一些新兴市场如中国、印度等国家的经济迅速发展，其对船舶市场的需求呈现出快速增长的态势。
新兴市场的需求增加主要体现在外贸进口、出口以及船舶修理和维护等方面，为船舶市场提供了新的增长机遇。
二、市场机会2.1 船舶制造业增长机会随着船舶需求的增加，船舶制造业面临着巨大的市场机遇。
船舶制造业可以借助先进技术和高效生产模式，加大生产能力，满足市场需求。
同时，船舶技术的升级和船舶更新换代也为船舶制造业提供了更新换代的机会。
2.2 船舶运输服务增长机会船舶运输服务是船舶市场不可或缺的一个环节。
随着船舶市场需求的增加，船舶运输服务的市场机会也在扩大。
船舶运输公司可以通过提高服务质量、引进新的船舶、优化运输方案等方式来满足市场需求，获得更多的市场份额。
2.3 船舶维修与保养市场机会随着船舶数量的增加，船舶维修与保养市场也在扩大。
船舶维修与保养服务涉及到各种专业技术，包括船体维修、设备维护以及船舶升级改造等方面。
船舶维修与保养行业可以充分利用市场机会，提供全方位的维修与保养服务，满足船东的需求。
2.4 船舶金融及保险市场机会船舶金融及保险是船舶市场的另一个重要组成部分。
初谈避碰的有关知识
船舶航行时，安全是第一位的。
航行当值人员的首要职责是确保这一原则的实现。
而驾驶员的当值过程,实质上是观察、判断情况和处理问题的过程。
其中观察是首要的，因为只有全面的观察才能做出正确的判断并采取合理果断的措施，保证航行安全。
全面正确的观察应具备四个基本条件：良好的船艺，稳定的心理状态，充分了解船舶操纵特性，熟知航路情况和过往船只情况。
船舶的会遇态势有三种：对遇、交叉、追越。
航行当值人员在当值时的行为可概括为：瞭望（视觉、听觉、嗅觉等）→判定→避让→驶过让清→瞭望。
㈠．瞭望：目的是及时得到会遇态势图，这是后继行为的基础。
通常可分为初期肉眼瞭望→跟踪瞭望（使用AIS以及助航仪器雷达＆ARPA确认并跟踪）。
⑴.灯光从远至近的变化规律是（当能见度良好时）：开始时灯光比较昏黄柔和→大约5海里左右时灯光变亮而且有光芒→再近到大约1-2海里时变得有水面反光。
⑵.当能见度不能判断时，可以根据初视灯光的来船，通过雷达测量来判定能见度。
偏差：⑴.疏于瞭望：大型船舶在大洋中航行（放洋）时，有时接连几个星期都看不到一条船（通航密度很小），久而久之，航行当值人员会产生精神疲劳，自认为没船而疏于瞭望；⑵.疏于态势图刷新（瞭望跟踪）：ARPA的提前发现会让人产生依赖而在长时间等待到达会船距离期间产生瞬间遗忘。
当通航密度很小时，通常是采用雷达＆ARPA来设定警戒圈而代替实现初期肉眼瞭望，当发现有船时，通常会将警戒圈录入报警声静默，自认为船还远而继续去忙手头的活，疏于用肉眼瞭望确认态势并保持瞭望跟踪来及时刷新其态势图，这在对遇状态时尤其危险。
正确的做法是：ⅰ.KEEP A SHARP LOOKOUT IN ANY TIME ON DUTY.ⅱ.除海图作业外不得在航行值班时做其它的工作，并且在确认船舶前方及左右无碍航船舶时，海图作业时间不得超过5分钟。
㈡．判定：根据瞭望所获得的态势图信息，判断他船对我船保线航行有无航行危险。
通常是根据雷达之ARPA功能通过录取该物标来获得其避碰参数：VESSELNAME, CPA, TCPA, SPEED, COURSE, BEARING, DISTANCE, RANGE, etc.来进行判断。
不同水域船舶会遇危险评判阈值
㊀第４３卷第４期㊀２０２０年１２月中㊀国㊀航㊀海ＮＡＶＩＧＡＴＩＯＮＯＦＣＨＩＮＡＶｏｌ.４３Ｎｏ.４㊀Ｄｅｃ.２０２０㊀收稿日期:２０２０￣０７￣２８基金项目:国家自然科学基金(５１８７９１１９)ꎻ船舶态势智能感知系统研制(ＭＣ￣２０１９２０￣Ｘ０１)作者简介:陈传仁(１９９４ )ꎬ男ꎬ河南信阳人ꎬ硕士生ꎬ研究方向为交通信息工程及控制ꎮＥ￣ｍａｉｌ:２０１８１１８２３００１＠ｊｍｕ.ｅｄｕ.ｃｎ通信作者:李国定(１９６３ )ꎬ男ꎬ江苏扬州人ꎬ副教授ꎬ船长ꎬ硕士ꎬ研究方向为海上交通运输工程ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｌｉｇｕｏｄｉｎｇ＠ｊｍｕ.ｅｄｕ.ｃｎ文章编号:１０００－４６５３(２０２０)０４－００２７－０６不同水域船舶会遇危险评判阈值陈传仁ꎬ㊀李国定ꎬ㊀李福生ꎬ㊀李丽娜ꎬ㊀陈国权(集美大学航海学院ꎬ福建厦门３６１０２１)摘㊀要:为确保船舶在不同水域实现不同会遇局面下的有效避碰ꎬ减少船舶碰撞事故的发生ꎬ依据«国际海上避碰规则»(ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＲｅｇｕｌａｔｉｏｎｓｆｏｒＰｒｅｖｅｎｔｉｎｇＣｏｌｌｉｓｉｏｎｓａｔＳｅａꎬＣＯＬＲＥＧｓ)划分船舶航行水域和会遇局面ꎬ利用解析几何分析方法ꎬ结合调查问卷研究不同船型㊁不同会遇局面下的临界安全会遇距离ＳＤＡｃꎮ结果表明:船舶会遇危险阈值存在差异性ꎬ无水域宽度限制的开阔水域和繁忙水域均为左舷来船时ＳＤＡｃ小于右舷来船时ＳＤＡｃꎬ水域宽度受限的航道水域左右舷来船时ＳＤＡｃ基本相同ꎻ在相同会遇局面下ꎬ船型越大ꎬＳＤＡｃ越大ꎬ船舶越危险ꎻ船型相同时ꎬ对遇㊁追越和交叉局面下的ＳＤＡｃ逐渐增大ꎬ危险度也逐渐增大ꎮ关键词:避碰ꎻ调查问卷ꎻ不同水域ꎻ会遇局面ꎻ临界安全会遇距离中图分类号:Ｕ６７５.９６㊀㊀㊀文献标志码:ＡＴｈｅＲｉｓｋＴｈｒｅｓｈｏｌｄｏｆＳｈｉｐＣｏｌｌｉｓｉｏｎｉｎＤｉｆｆｅｒｅｎｔＷａｔｅｒｓＣＨＥＮＣｈｕａｎｒｅｎꎬ㊀ＬＩＧｕｏｄｉｎｇꎬ㊀ＬＩＦｕｓｈｅｎｇꎬ㊀ＬＩＬｉｎａꎬ㊀ＣＨＥＮＧｕｏｑｕａｎ(ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＮａｖｉｇａｔｉｏｎꎬＪｉｍｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＸｉａｍｅｎ３６１０２１ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｗａｔｅｒｓａｎｄｅｎｃｏｕｎｔｅｒｓｉｔｕａｔｉｏｎｓｔｈｅｓｈｉｐｓａｒｅｉｎｉｓｇｒｏｕｐｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅ ＣＯＬＲＥＧｓ(ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＲｅｇｕｌａｔｉｏｎｓｆｏｒＰｒｅｖｅｎｔｉｎｇＣｏｌｌｉｓｉｏｎｓａｔＳｅａ) .Ｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｓａｆｅｄｉｓｔａｎｃｅｓｏｆａｐｐｒｏａｃｈ(Ｓ)ｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｈｉｐｔｙｐｅｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｎｃｏｕｎｔｅｒｓｉｔｕａｔｉｏｎｓａｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｔｈｒｏｕｇｈａｎａｌｙｔｉｃａｌｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｎａｌｙｓｉｓｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｑｕｅｓｔｉｏｎｎａｉｒｅｓ.ＴｈｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅＳｆｏｒｓｈｉｐｓａｐｐｒｏａｃｈｉｎｇｆｒｏｍｔｈｅｓｔａｒｂｏａｒｄｓｉｄｅｓｈｏｕｌｄｂｅｌａｒｇｅｒｔｈａｎｔｈａｔｆｏｒｔｈｏｓｅｆｒｏｍｔｈｅｐｏｒｔｓｉｄｅｗｈｅｔｈｅｒｉｎｏｐｅｎｗａｔｅｒａｒｅａｏｒｉｎｂｕｓｙｗａｔｅｒａｒｅａ.ＷｈｉｌｅｉｎｃｏｎｆｉｎｅｄｗａｔｅｒｓｔｈｅＳｓｈｏｕｌｄｂｅｂａｓｉｃａｌｌｙｔｈｅｓａｍｅｆｏｒｓｈｉｐｓｆｒｏｍｅｉｔｈｅｒｓｉｄｅ.ＧｉｖｅｎｔｈｅｓａｍｅｅｎｃｏｕｎｔｅｒｓｉｔｕａｔｉｏｎꎬｔｈｅｌａｒｇｅｒｔｈｅｓｈｉｐｔｙｐｅｉｓꎬｔｈｅｇｒｅａｔｅｒｔｈｅＳｓｈｏｕｌｄｂｅ.ＡｓｆｏｒａｓｈｉｐｉｎｅｎｃｏｕｎｔｅｒｉｎｇｓｉｔｕａｔｉｏｎꎬｔｈｅＳｓｈｏｕｌｄｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｏｒｄｅｒｏｆｈｅａｄ￣ｏｎꎬｏｖｅｒｔａｋｉｎｇａｎｄｃｒｏｓｓｉｎｇ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｃｏｌｌｉｓｉｏｎａｖｏｉｄａｎｃｅꎻｑｕｅｓｔｉｏｎｎａｉｒｅꎻｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗａｔｅｒｓꎻｅｎｃｏｕｎｔｅｒｓｉｔｕａｔｉｏｎꎻｃｒｉｔｉｃａｌｓａｆｅｄｉｓｔａｎｃｅｏｆａｐｐｒｏａｃｈ㊀㊀人工智能作为新一轮产业变革的核心驱动力ꎬ有助于推动科技的整体发展ꎬ随着航海仪器和航海相关智能感知设备等工具的开发与升级ꎬ保证船舶碰撞危险阈值的精确度和优化避碰模型势在必行ꎮ在船舶航行时设置的碰撞危险阈值有偏差会导致误报警时有发生ꎬ采取避碰措施也无法完全避免碰撞的发生ꎮ因此ꎬ优化船舶碰撞危险阈值的评判模型是当务之急ꎬ该模型可确保在不同水域下提供给不同类型的船舶准确的碰撞危险阈值ꎬ对获取船舶碰撞危险预警信息和开展避碰行动具有重要意义ꎮ船舶碰撞危险度一直都是海上交通工程研究的重点之一ꎬ国内外对船舶碰撞危险度进行了广泛的研究ꎮ早期ＧＯＯＤＷＩＮ[１]㊁ＤＡＶＩＳ等[２]和ＣＯＬＬＥＹ等[３]分别提出船舶领域㊁动界和ＲＤＲＲ(ＲａｎｇｅｔｏＤｏｍａｉｎ/ＲａｎｇｅＲａｔｅ)模型包括两船会遇时的最近会遇距离(ＤｉｓｔａｎｃｅｏｆＣｌｏｓｅｓｔＰｏｉｎｔｏｆＡｐｐｒｏａｃｈꎬｄＣＰＡ)㊁两船到达最近会遇距离时间(ＴｉｍｅｔｏＣｌｏｓｅｓｔＰｏｉｎｔｏｆＡｐｐｒｏａｃｈꎬｔＣＰＡ)㊁船舶领域(Ｄｏｍａｉｎ)和动界(Ａｒｅｎａ)等避碰参数概念[４]ꎬ这些概念的提出具有重要的理论与实际意义ꎮ近年来ꎬＣＨＩＮ等[５]建立一个有序概率单位回归模型ꎬ用于在港口水域航行过程中感知碰撞危险ꎮＳＩＬＶＥＩＲＡ等[６]提出一种根据船舶先前的位置㊁航向和速度估计未来的距离ꎬ并将其与规定的碰撞直径相比较ꎬ通过评估碰撞候选数量计算碰撞危险的方法ꎮＳＺＬＡＰＣＺＹＮＳＫＩ等[７]提出基于领域的碰撞风险参数解析公式㊁领域违规度(ＤｅｇｒｅｅｏｆＤｏｍａｉｎＶｉｏｌａｔｉｏｎꎬＤＤＶ)和领域间违规时间(ＴｉｍｅｔｏＤｏｍａｉｎＶｉｏｌａｔｉｏｎꎬＴＤＶ)ꎮ郑中义等[８]建立空间碰撞危险度㊁时间碰撞危险度和碰撞危险度模型ꎬ综合考虑碰撞的危险性和避碰的难易程度ꎬ但在船舶领域尚未考虑本船和目标船尺度的影响ꎬ且仅适用于开阔水域ꎮ王刚[９]利用扩展式博弈论执行船舶避让决策ꎬ在碰撞危险度方面利用模糊理论进行界定ꎬ实现在开阔水域内对两船对遇㊁交叉和追越的有效避让ꎮ苏鹏[１０]采用几何分析方法确定船舶在不同位置的安全会遇距离(ＳａｆｅＤｉｓｔａｎｃｅｏｆＡｐｐｒｏａｃｈꎬＳＤＡ)ꎬ求取船舶避碰时的最晚施舵时机ꎬ以评判船舶碰撞危险度ꎮ综上所述:现有的船舶碰撞危险阈值精确性不足ꎻ目前有关船舶碰撞危险阈值的研究多集中在开阔水域和港口水域ꎬ已有的科研成果大多是在１种水域下研究船舶碰撞危险阈值ꎮ智能化是现代航海船舶发展的主要方向ꎬ而船舶智能化的核心目标之一是航行安全ꎬ但船舶通航环境的复杂性决定了某种水域下的单一的危险评判阈值不适用于现阶段的水路运输ꎬ不能保障航行安全也就更不适用于智能航海ꎮ因此ꎬ研究在不同水域条件下的船舶会遇局面的危险评判阈值对保证海上交通安全和船舶安全避碰具有重要意义ꎮ本文研究在不同水域各种会遇局面下的ＳＤＡｃꎬ提供与感知设备相匹配的足够精确的船舶碰撞危险评判阈值ꎬ为建立准确的船舶辅助避碰决策系统和实现船舶智能化航行奠定基础ꎮ１㊀ＳＤＡ边界模型相关概念为保证船舶安全航行ꎬ能高效地实现能效智能管理ꎬ正确判断本船与他船是否存在碰撞危险ꎬ保证船舶碰撞危险评判阈值的准确性尤为重要ꎮ船舶碰撞危险评判阈值通常指ＳＤＡ[１１]ꎬ为更合理地划分船舶会遇时的危险度ꎬ根据ＣＯＬＲＥＧｓ提出安全会遇距离的基本概念ꎬ结合解析几何理论分析ꎬ提出最大安全会遇距离ＳＤＡｍａｘ㊁临界安全会遇距离ＳＤＡｃ和安全会遇距离最小值ＳＤＡｍｉｎ等３个判定危险度的重要概念ꎮ本文针对ＳＤＡｃꎬ应用调查问卷法ꎬ结合解析几何理论分析临界碰撞距离ꎬ以此研究确定船舶碰撞危险评判阈值ꎮ１.１㊀ＳＤＡ边界模型定义在原有港口水域船舶危险判断阈值模型的基础上ꎬ将不同等级的阈值作为ＳＤＡ的边界ꎬ通过构建ＳＤＡ边界模型实现不同水域危险判断阈值的合理量化ꎮＳＤＡ是模糊的概念ꎬ要实现船舶避碰预警ꎬ必须研究两船ｄＣＰＡ在什么范围内存在潜在碰撞危险ꎮ[１２]ＳＤＡ模型示意见图１ꎬＳＤＡｃ介于ＳＤＡｍｉｎ与ＳＤＡｍａｘ之间ꎬ有ＳＤＡ⊇{ＳＤＡｍｉｎꎬＳＤＡｃꎬＳＤＡｍａｘ}(１)式(１)中:ＳＤＡｍｉｎ为以本船为中心ꎬ不考虑操纵余地ꎬ两船保速保向不致发生碰撞的安全会遇距离最小值ꎬ又称临界碰撞会遇距离ꎻＳＤＡｃ(ＳＤＡｃ＝ＳＤＡｍｉｎ＋ＭＳｍｉｎ)是在ＳＤＡｍｉｎ的基础上ꎬ加上避让时两船通过时边缘间的最小富余量ＭＳｍｉｎꎬ以ＳＤＡｃ作为两船是否存在潜在危险的重要判据之一ꎬ并作为ＳＤＡ模糊边界{ＳＤＡｃꎬＳＤＡｍａｘ}的内边界ꎻＳＤＡｍａｘ为最大安全会遇距离ꎬ指本船在避让他船时ꎬ仍保留一定时间余量进行操纵避让ꎬ使两船能在ＳＤＡｃ外通过的距离ꎮＭＳｃ为在ＳＤＡｃ的基础上一定时间的操纵余量ꎮ一般危险情况下ꎬ以ｄＣＰＡ<ＳＤＡｃ且ｔＣＰＡ>０为存在潜在危险的判定条件ꎬ以ＳＤＡ＝ＳＤＡｍａｘ作为两船避让时安全通过的ＳＤＡｍａｘꎮ根据上述安全会遇距离模型的相关概念ꎬ结合几何模型分析ꎬ得到ＳＤＡ边界阈值模型示意见图２ꎮ图１㊀ＳＤＡ模型示意图２㊀ＳＤＡ边界阈值模型示意㊀㊀关于ＳＤＡ边界阈值ꎬ与ＷＯＥＲＮＥＲ等[１３]有关最近会遇距离(ＣｌｏｓｅｓｔＰｏｉｎｔｏｆＡｐｐｒｏａｃｈꎬＣＰＡ)范围的研究内容不谋而合ꎬ虽然双方关注的重点有所区别ꎬ但各自研究内容的具体细节基本一致ꎮ因此ꎬ如何精确量化危险评判阈值是研究的重点ꎬ更是实现船舶智能化的关键ꎮ１.２㊀船舶临界碰撞会遇距离的计算模型㊀㊀基于镇扬汽渡水域船舶碰撞危险智能预警模型的研究与实践ꎬＳＤＡｍｉｎ是以本船雷达安装位置为中心ꎬ考虑两船的尺寸㊁会遇态势和船位误差形成的ꎮＳＤＡｍｉｎ是不考虑 操纵余地 ꎬ两船保速保向能避免碰撞的最小会遇距离ꎮ将本船雷达安装位置点和目标船的雷达回波中心点视为计算船舶距离的参考点ꎬ根据船舶ＳＤＡｃ的定义ꎬ将本船与目标船正好能交会通过时Ａ㊁Ｂ两点的距离作为船舶的ＳＤＡｍｉｎꎮ以本船过目标船艉部的某种情况为例加以分析ꎬ本船与目８２㊀中㊀国㊀航㊀海２０２０年第４期标船的几何的关系见图３ꎮ㊀㊀图３中:Ｃｔ为目标船艏向ꎻＣｏ为本船艏向ꎻα为从本船艏向沿顺时针方向到目标船艏向的夹角ꎬ当Ｃｔ－Ｃｏ>０时ꎬα＝Ｃｔ－Ｃｏꎬ否则ꎬα＝Ｃｔ－Ｃｏ＋３６０ʎꎻＬｔ为目标船船长ꎻＬｏ为本船雷达位置点到船头的距离ꎻＢｔ为目标船船宽ꎻＢｏ为本船船宽ꎻＡ为本船雷达的安装位置点ꎻＢ为目标船的中心点ꎬＡＢ即为所求的ＳＤＡｍｉｎꎬ根据余弦定理可得ＳＤＡｍｉｎ＝Ｌｏ－１２Ｂｔｃｓｃα()２＋１４(Ｌｔ＋Ｂｔｃｏｔα)２＋Ｌｏ－１２Ｂｔｃｓｃα()(Ｌｔ＋Ｂｔｃｏｔα)ｃｏｓα＋Ｐ(２)式(２)中:Ｐ为目标船定位精度ꎮ２㊀问卷调查概况２.１㊀问卷调查设计本次问卷调查设计是以两船ＳＤＡｃ为研究主体ꎬ通过有关ＳＤＡ的知识ꎬ结合相对运动几何分析方法确定的会遇特征ꎬ综合考虑船舶避碰的难易程度ꎬ确定此次问卷调查的具体项目ꎮ２.１.１㊀关于两船ＳＤＡｃ的调查问卷该调查问卷在调查排除船速影响的情况下ꎬ本船与他船在不同会遇局面和不同航行水域过艏部或过艉部和过左侧或过右侧时的ＳＤＡｃꎬ见图４ꎮ图３㊀本船过目标船艉部示例图４㊀ＳＤＡｃ示意２.１.１.１㊀水域特征划分和定义水域特征指船舶航行水域属于开阔㊁繁忙或航道所属不同水域ꎮ本次问卷将航行水域划分为航道水域㊁繁忙水域和开阔水域等３种水域ꎮ鉴于航海上对该概念没有明确的定义ꎬ基于船舶拟人智能避碰决策(ＰｅｒｓｏｎｉｆｙｉｎｇＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＤｅｃｉｓｉｏｎ￣ｍａｋｉｎｇｆｏｒＶｅｓｓｅｌＣｏｌｌｉｓｉｏｎＡｖｏｉｄａｎｃｅꎬＰＩＤＶＣＡ)方法自定义如下ꎮ(１)航道水域:指水域宽度受限致使船舶改变航向受到严重限制的自然航道或人工疏浚航道水域ꎬ由海图数据和航路信息提供的水域界限定义ꎮ(２)繁忙水域:指由于船舶交通流和(或)密度的影响致使船舶大幅度改向受到限制的水域ꎮ(３)开阔水域:指船舶大幅度改向(包括旋回)不受限制且不对他船形成碰撞危险的水域ꎮ２.１.１.２㊀会遇局面的划分(１)目标船相对方位的划分ꎮ目标船相对方位的差别也会使两船避让决策方案发生变化ꎬ因此需对目标船的相对方位进行详细划分ꎮ考虑孙峰等[１４]提出的典型船舶会遇态势关系区域图ꎬ以本船中心和本船真航向为参照建立坐标系ꎬ根据目标船的位置将其划分为ａ㊁ｂ㊁ｃ㊁ｄ㊁ｅ㊁ｆ㊁ｇ和ｈ等８个区域(见图５)ꎮ图５㊀目标船相对方位详细划分示意㊀㊀图５中:ａ区域和ｂ区域分别为左右舷对遇区域ꎻｃ区域和ｄ区域分别为左右舷前方交叉区域ꎻｅ区域和ｆ区域分别为左右舷正横附近交叉区域ꎻｇ区域和ｈ区域分别为左右舷后方追越区域ꎮ(２)会遇局面的确定ꎮ综合考虑本船和目标船的航速㊁航向和目标船的相对方位ꎬ依据ＣＯＬＲＥＧｓ中船舶在互见中的行动规则确定２２种典型的会遇局面ꎬ并对其进行编号ꎬ各会遇局面的编号代表相对应状态的编号ꎬ即编号１代表状态１ꎬ编号２２代表状态２２等ꎬ会遇局面划分见表１ꎮ２.１.１.３㊀本船和目标船尺度的划分此次问卷将１００ｍ长的船舶作为船长Ｌ<１５０ｍ代表船型ꎬ２００ｍ长的船舶作为船长１５０ｍɤＬ<２５０ｍ代表船型ꎬ３００ｍ长的船舶作为船长Ｌȡ２５０ｍ代表船型ꎮ２.２㊀调查对象及回收情况调查问卷采用纸质问卷的方式ꎬ针对具有丰富实船操控经验的船长㊁大副㊁二副和引航员等发放问卷１５０份ꎬ收回１５０份ꎬ其中有效问卷１４５份ꎮ３㊀调查结果及分析根据本船船长分为１００ｍ㊁２００ｍ和３００ｍ等３类问卷ꎬ分别获得３２份㊁７０份和４３份答卷ꎮ３.１㊀数据处理对不同会遇局面下ꎬ不同尺度的本船在不同水９２㊀㊀陈传仁ꎬ等:不同水域船舶会遇危险评判阈值表１㊀会遇局面划分会遇局面编号㊀本船左舷对遇㊀本船右舷对遇㊀本船右舷追越他船㊀本船左舷追越他船㊀右后方本船追越他船㊀左后方本船追越他船㊀左交叉㊀右交叉㊀左正横附近交叉㊀右正横附近交叉㊀左后方他船追越本船㊀右后方他船追越本船㊀本船左舷被追越㊀本船右舷被追越本船过他船左侧１本船过他船右侧２本船过他船右侧３本船过他船左侧４本船过他船艏部５本船过他船艉部６本船过他船艏部７本船过他船艉部８本船过他船艏部９本船过他船艉部１０本船过他船艏部１１本船过他船艉部１２他船过本船艉部１３他船过本船艏部１４他船过本船艉部１５他船过本船艏部１６他船过本船艉部１７他船过本船艏部１８他船过本船艉部１９他船过本船艏部２０本船过他船右侧２１本船过他船左侧２２域中会遇不同尺度的他船ꎬ过其艏部㊁艉部㊁左侧和右侧时的ＳＤＡｃ进行问卷调查ꎮ调查问卷中数据处理部分采用数理统计的方法ꎬ利用数据的平均数㊁方差和中位数等统计量的计算ꎬ对问卷获得的样本数据进行研究ꎬ对样本数据中不合理的值用其他样本平均数进行插补ꎮ３.２㊀结果分析３.２.１㊀ＳＤＡｃ结果分析当在开阔水域条件下本船的尺度为１００ｍ时ꎬ对应的不同他船尺度在不同会遇局面下的ＳＤＡｃ结果分析如下ꎮ３.２.１.１㊀对遇局面问卷中对遇局面分为本船左舷对遇和本船右舷对遇２种局面下本船过他船左(右)侧的２种状态ꎬ其ＳＤＡｃ示意见图６ꎮ由图６可知:本船左右舷对遇时ꎬＳＤＡｃ基本相同ꎮ３.２.１.２㊀交叉局面问卷中交叉局面详细划分为左交叉㊁右交叉㊁左正横附近交叉和右正横附近交叉等４种局面下本船过他船艏(艉)或他船过本船艏(艉)的８种状态ꎬ其中左右交叉局面下ＳＤＡｃ示意见图７ꎮ由图７可知:左右交叉时ꎬＳＤＡｃ呈现出本船过他船艏部会遇局面下略大于本船过他船艉部会遇局面下的规律ꎬ且左交叉局面略小于右交叉局面ꎬ符合互见中ＣＯＬＲＥＧｓ第１６条 让路船的行动 和第１７条 直航船的行动 条款ꎮ左右正横附近交叉与左右交叉的规律大体相同ꎬ其ＳＤＡｃ关系为他船过本船艉部会遇局面略小于他船过本船艏部会遇局面ꎬ且左正横附近交叉局面略小于右正横附近交叉局面ꎮ图６㊀对遇局面下ＳＤＡｃ示意图７㊀左右交叉局面下ＳＤＡｃ示意３.２.１.３㊀追越局面问卷中追越局面详细划分为本船左(右)舷追越他船㊁本船左(右)舷被追越㊁左(右)后方他船追越本船和左(右)后方本船追越他船等８种局面下本船过他船左(右)侧㊁本船过他船艏部(艉部)或他船过本船艏部(艉部)等１２种状态ꎬ其中左右舷追越和被追越局面下ＳＤＡｃ示意见图８ꎮ由图８可知:本船左右舷追越和被追越时ꎬＳＤＡｃ在本船过他船左(右)侧时基本相同ꎬ且在追越和被追越局面下也基本相同ꎮ左右后方被追越局面下ＳＤＡｃ示意见图９ꎮ图８㊀左右舷追越和被追越㊀㊀图９㊀左右后方被追越局面下ＳＤＡｃ示意局面下ＳＤＡｃ示意㊀㊀由图９可知:在本船左右后方被追越时ꎬＳＤＡｃ满足他船过本船艉部会遇局面略小于他船过本船艏部会遇局面ꎬ且左(右)后方他船追越本船时基本一致ꎮ本船左右后方追越时和本船左右后方被追越时也呈现相似的规律ꎬ其ＳＤＡｃ满足本船过他船艏部会遇局面略大于本船过他船艉部会遇局面ꎬ且左(右)后本船追越他船时也基本一致ꎮ本船尺度和他船尺度均为１００ｍ时ꎬ在相同会遇局面开阔水域和繁忙水域条件下的ＳＤＡｃ比较见０３㊀中㊀国㊀航㊀海２０２０年第４期图１０ꎮ图１０㊀ＳＤＡｃ比较图㊀㊀由图１０可知:在会遇局面下ꎬ当本船和他船尺度相同时ꎬ开阔水域条件下的ＳＤＡｃ大于繁忙水域条件下的ＳＤＡｃꎮ结合所有数据的具体结果可知:在开阔水域㊁本船尺度为２００ｍ和３００ｍ的条件下ꎬ以及在繁忙水域条件下ꎬ对应的不同船舶尺度在不同会遇局面下的ＳＤＡｃ与在开阔水域条件下本船尺度为１００ｍ时具有相似的规律ꎻ在航道水域条件下ꎬＳＤＡｃ与开阔水域和繁忙水域条件下的ＳＤＡｃ基本一致ꎬ唯一不同是在航道水域条件下无左右舷来船之分ꎬ其左舷来船和右舷来船的ＳＤＡｃ基本相同ꎮ综上所述ꎬ可得出以下结论:(１)在相同水域条件下ꎬ当本船和他船的尺度确定时ꎬ状态５~状态１２中本船过他船艏部会遇局面下的ＳＤＡｃ略大于本船过他船艉部会遇局面下的ＳＤＡｃꎮ(２)在相同水域条件下ꎬ当本船和他船的尺度确定时ꎬ状态１３~状态２０中他船过本船艏部会遇局面下的ＳＤＡｃ略大于他船过本船艉部会遇局面下的ＳＤＡｃꎮ(３)在相同水域条件下ꎬ当本船和他船的尺度确定时ꎬ状态２１㊁状态２２和状态１~状态４中本船过他船左侧会遇局面下的ＳＤＡｃ与本船过他船右侧会遇局面下的ＳＤＡｃ基本相同ꎮ(４)在相同会遇局面下ꎬ当本船和他船的尺度确定时ꎬ开阔水域条件下的ＳＤＡｃ大于繁忙水域条件下的ＳＤＡｃꎮ(５)在开阔水域和繁忙水域条件下ꎬ当本船和他船的尺度确定时ꎬ在左舷来船局面下和右舷来船局面下(如左交叉和右交叉)略有不同ꎬ基本满足左舷来船时ＳＤＡｃ略小于右舷来船时ＳＤＡｃꎮ(６)在航道水域条件下ꎬ当本船和他船的尺度确定时ꎬＳＤＡｃ在左舷来船局面下和在右舷来船局面下基本相同ꎮ３.２.２㊀ＳＤＡｃ比较分析根据问卷调查结果发现ꎬ对遇㊁交叉和追越等局面下的ＳＤＡｃ有一定的差异ꎬ彼此之间存在一定的隐性关系ꎮ本文仅示例分析调查问卷中在开阔水域条件下本船尺度为１００ｍ且他船尺度为１００ｍ时各种会遇局面的ＳＤＡｃꎮ通过上述会遇局面的划分ꎬ对本船左舷来船和本船右舷来船进行分析ꎬ其中状态３~状态８因相对方位角不符而不参与分析ꎮ将状态１㊁状态２和状态９~状态２２的ＳＤＡｃ输入到ＭＡＴＬＡＢ程序中ꎬ通过最小拟合的最小二乘法原理拟合数据ꎬ调查问卷中在开阔水域条件下本船和他船的尺度均为１００ｍ时ꎬ各种会遇局面下的ＳＤＡｃ拟合示意见图１１ꎮ图１１㊀ＳＤＡｃ拟合示意㊀㊀由图１１可知:本船左舷来船与本船右舷来船时的ＳＤＡｃ拟合曲线趋势相似且其ＳＤＡｃ拟合值较为接近ꎮ由于调查问卷中会遇局面划分较为详细ꎬ目前数据还无法确定各会遇局面的定性关系ꎬ因此仅将各会遇局面涵盖在ＣＯＬＲＥＧｓ提出的对遇㊁交叉和追越等３种局面下分析ꎬ可知ＳＤＡｃ在交叉局面下最大ꎬ在追越局面下次之ꎬ在对遇局面下最小ꎮ本船右舷来船时ＳＤＡｃ在相对方位角为(０ʎꎬ６ʎ)时最小ꎬ在相对方位角为(６ʎꎬ１１２.５ʎ)时逐渐增大ꎬ在相对方位角为(１１２.５ʎꎬ１８０ʎ)时逐渐减小ꎮ本船左舷来船时ＳＤＡｃ与本船右舷来船时ＳＤＡｃ存在相同的规律ꎬ均为ＳＤＡｃ随着相对方位角的增大先逐渐增大再减小ꎮ３.３㊀比例系数λＭｓ的确定对于海上交通安全而言ꎬ船舶在采取避碰行动的关键时期是分秒必争的ꎬ为方便驾驶员能在第一时间掌握各会遇局面下的ＳＤＡｃꎬ可通过引入比例系数λＭｓꎬ根据各会遇局面下ＳＤＡｃ的大小关系ꎬ及时确定某会遇局面下的ＳＤＡｃꎬ保证驾驶员有足够的时间思考并及时采取正确的避碰措施ꎮ比例系数λＭｓ确定的具体步骤如下:１)通过问卷获取不同会遇局面和不同船舶尺度过艏部或过艉部和过左侧或过右侧的ＳＤＡｃꎮ２)根据几何模型ꎬ计算不同会遇局面和不同船舶尺度下过艏部或艉部的ＳＤＡｃꎮ３)根据ＭＳｍｉｎ＝ＳＤＡｃ－ＳＤＡｍｉｎꎬ获得在不同会遇局面和不同船舶尺度下过艏部或艉部的ＭＳｍｉｎꎮ１３㊀㊀陈传仁ꎬ等:不同水域船舶会遇危险评判阈值４)根据ＭＳｍｉｎ的分析结果ꎬ由每种船舶尺度下的最大ＭＳｍｉｎ可得到不同会遇局面和不同船舶尺度下过艏部或艉部的ＭＳｍｉｎ相对其最大值的比例系数λＭｓ＝ＭＳｍｉｎｍａｘＭＳｍｉｎꎮ将每种水域条件下本船尺度为１００ｍ的船舶对应他船尺度为１００ｍ㊁２００ｍ和３００ｍ类型的船舶得到的各会遇局面下的比例系数λＭｓ记录在一个表格中ꎬ每个表格中包含６６个系数ꎮ问卷中涉及３种水域条件㊁３种本船尺度ꎬ故可得到获取比例系数的９个表格ꎮ３.４㊀问卷内容整理由调查问卷调查的结果可知:本船追越他船局面下和他船追越本船局面下其ＳＤＡｃ基本一致ꎬ无左舷来船和右舷来船之分ꎮ因此ꎬ在后续的研究工作中ꎬ将现阶段调查问卷中有关会遇局面划分的内容进一步调整为:１)(左右舷)追越和被追越改为本船追越他船㊁他船追越本船ꎮ２)左右后方被追越改为后方他船追越本船ꎮ３)左右后方追越改为后方本船追越他船ꎮ综合考虑本船㊁目标船的航速㊁航向和目标船的相对方位ꎬ最终确定１６种会遇局面ꎮ通过问卷结果对会遇局面相关内容进行调整ꎬ可为后续课题研究减轻负担ꎬ是研究过程中查漏补缺的关键环节ꎮ４㊀结束语本文基于调查问卷研究初步获得在不同水域㊁不同会遇局面下不同船舶尺度的ＳＤＡｃꎬ了解到各会遇局面下ＳＤＡｃ的潜在关系ꎮ同时ꎬ记录船讯网上船舶航行时的各项航行数据ꎬ获得与调查问卷中各会遇局面相匹配的实测数据ꎮ通过二者对比发现:调查问卷中航道水域㊁繁忙水域和开阔水域条件下各会遇局面的ＳＤＡｃ与实测值均存在不同程度的误差ꎬ且其结果总体偏大ꎬ有待借助数据挖掘等方法ꎬ结合实测数据对问卷结果进行修改ꎮ尽管问卷调查是针对互见情况进行的ꎬ目前由于船舶感知设备尚不具备对ＣＯＬＲＥＧｓ第１８条船舶之间的责任条款中权利船舶进行识别的功能ꎬ故未设计该情况下的项目调查ꎬ但若能获得该条款下的权利船舶特征ꎬ诸如船舶自动识别系统(ＡｕｔｏｍａｔｉｃＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍꎬＡＩＳ)信息ꎬ依然可采用该问卷调查值ꎬ或根据权利船的特殊情况(如考虑操限船作业水域等)ꎬ通过调整危险评判阈值调整系数(互见中机动船阈值调整系数为１)实现ꎮ对于ＣＯＬＲＥＧｓ第１９条在能见度不良情况下的危险评判阈值ꎬ在模型中可根据能见度仪信息自动调整系数ꎬ以满足安全要求ꎮ通过理论与实践相结合完善并精确各会遇局面下的ＳＤＡｃꎬ建立不同水域船舶会遇危险评判阈值系统ꎬ仍需进一步研究ꎮ保证危险评判阈值系统的正确性能提高预警率ꎬ为建立准确的船舶避碰辅助决策奠定基础ꎬ提高船舶避碰的有效性ꎬ同时在自动避碰方面为实现船舶智能航海提供技术保障ꎮ参考文献[１]㊀ＧＯＯＤＷＩＮＥＭ.ＡＳｔａｔｉｓｔｉｃａｌＳｔｕｄｙｏｆＳｈｉｐＤｏｍａｉｎｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｖｉｇａｔｉｏｎꎬ１９７５ꎬ(２８):３２８￣３４４.[２]㊀ＤＡＶＩＳＰＶꎬＤＯＶＥＭＪꎬＳＴＯＣＫＥＬＣＴ.ＡＣｏｍｐｕｔｅｒＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＭａｒｉｎｅＴｒａｆｆｉｃＵｓｉｎｇＤｏｍａｉｎｓａｎｄＡｒｅｎａｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｖｉｇａｔｉｏｎꎬ１９８０ꎬ３３(２):２１５￣２２２.[３]㊀ＣＯＬＬＥＹＢＡꎬＣＵＲＴＩＳＲＧꎬＳＴＯＣＫＥＬＣＴ.ＭａｎｏｅｕｖｅｒｉｎｇＴｉｍｅｓＤｏｍａｉｎｓａｎｄＡｒｅｎａｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｖｉｇａｔｉｏｎꎬ１９８３ꎬ(３６):３２４￣３２８.[４]㊀程浩.海上交通安全中船舶避碰决策技术研究[Ｄ].大连:大连海事大学ꎬ２００９.[５]㊀ＣＨＩＮＨＣꎬＤＥＢＮＡＴＨＡＫ.ＭｏｄｅｌｉｎｇＰｅｒｃｅｉｖｅｄＣｏｌｌｉｓｉｏｎＲｉｓｋｉｎＰｏｒｔＷａｔｅｒＮａｖｉｇａｔｉｏｎ[Ｊ].ＳａｆｅｔｙＳｃｉｅｎｃｅꎬ２００９ꎬ４７(１０):１４１０￣１４１６.[６]㊀ＳＩＬＶＥＩＲＡＰＡＭꎬＴＥＩＸＥＩＲＡＡＰꎬＧＵＥＤＥＳＳＯＡＲＥＳＣ.ＵｓｅｏｆＡＩＳＤａｔａｔｏＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｅＭａｒｉｎｅＴｒａｆｆｉｃＰａｔｔｅｒｎｓａｎｄＳｈｉｐＣｏｌｌｉｓｉｏｎＲｉｓｋｏｆｆｔｈｅＣｏａｓｔｏｆＰｏｒｔｕｇａｌ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｖｉｇａｔｉｏｎꎬ２０１３ꎬ(６６):８７９￣８９８.[７]㊀ＳＺＬＡＰＣＺＹＮＳＫＩＲꎬＳＺＬＡＰＣＺＹＮＳＫＡＪ.ＡｎＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＤｏｍａｉｎ￣ＢａｓｅｄＳｈｉｐＣｏｌｌｉｓｉｏｎＲｉｓｋＰａｒａｍｅｔｅｒｓ[Ｊ].ＯｃｅａｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１６ꎬ１２６:４７￣５６.[８]㊀郑中义ꎬ吴兆麟.船舶碰撞危险度的新模型[Ｊ].大连:大连海事大学学报ꎬ２００２ꎬ２８(２):１￣５.[９]㊀王刚.船舶扩展式博弈避碰决策系统建立与仿真研究[Ｄ].大连:大连海事大学ꎬ２０１４.[１０]㊀苏鹏.港口水域船舶碰撞危险预警模型及应用[Ｄ].厦门:集美大学ꎬ２０１５.[１１]㊀李丽娜.船舶自动避碰研究中安全会遇距离等要素的确定[Ｊ].大连:大连海事大学学报ꎬ２００２ꎬ２８(３):２３￣２６.[１２]㊀高建杰.镇扬汽渡水域船舶碰撞危险智能预警模型研究[Ｄ].福建:集美大学ꎬ２０１８.[１３]㊀ＷＯＥＲＮＥＲＫꎬＢＥＮＪＡＭＩＮＭＲꎬＮＯＶＩＴＺＫＹＭꎬｅｔａｌ.ＱｕａｎｔｉｆｙｉｎｇＰｒｏｔｏｃｏｌＥｖａｌｕａｔｉｏｎｆｏｒＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＣｏｌｌｉｓｉｏｎＡｖｏｉｄａｎｃｅ[Ｊ].ＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＲｏｂｏｔｓꎬ２０１９ꎬ４３:９６７￣９９１.[１４]㊀孙峰ꎬ蔡玉良ꎬ马吉林.船舶智能避碰策略测试方法与指标研究[Ｊ].交通信息与安全ꎬ２０１９ꎬ３７(５):８４￣９３.２３㊀中㊀国㊀航㊀海２０２０年第４期。
操船就这么几招
操船就这么几招…………初谈避让相关行为的注意点船舶航行时，安全是第一位的。
航行当值人员的首要职责是确保这一原则的实现。
而驾驶员的当值过程,实质上是观察、判断情况和处理问题的过程。
其中观察是首要的，因为只有全面的观察才能做出正确的判断并采取合理果断的措施，保证航行安全。
全面正确的观察应具备四个基本条件：良好的船艺，稳定的心理状态，充分了解船舶操纵特性，熟知航路情况和过往船只情况。
船舶的会遇态势有三种：对遇、交叉、追越。
航行当值人员在当值时的行为可概括为：瞭望（视觉、听觉、嗅觉等）→判定→避让→驶过让清→瞭望。
㈠．瞭望：目的是及时得到会遇态势图，这是后继行为的基础。
通常可分为初期肉眼瞭望→跟踪瞭望（使用AIS以及助航仪器雷达＆ARPA确认并跟踪）。
⑴.灯光从远至近的变化规律是（当能见度良好时）：开始时灯光比较昏黄柔和→大约5海里左右时灯光变亮而且有光芒→再近到大约1-2海里时变得有水面反光。
⑵.当能见度不能判断时，可以根据初视灯光的来船，通过雷达测量来判定能见度。
偏差：⑴.疏于瞭望：大型船舶在大洋中航行（放洋）时，有时接连几个星期都看不到一条船（通航密度很小），久而久之，航行当值人员会产生精神疲劳，自认为没船而疏于瞭望；⑵.疏于态势图刷新（瞭望跟踪）：ARPA的提前发现会让人产生依赖而在长时间等待到达会船距离期间产生瞬间遗忘。
当通航密度很小时，通常是采用雷达＆ARPA来设定警戒圈而代替实现初期肉眼瞭望，当发现有船时，通常会将警戒圈录入报警声静默，自认为船还远而继续去忙手头的活，疏于用肉眼瞭望确认态势并保持瞭望跟踪来及时刷新其态势图，这在对遇状态时尤其危险。
正确的做法是：ⅰ.KEEP A SHARP LOOKOUT IN ANY TIME ON DUTY.ⅱ.除海图作业外不得在航行值班时做其它的工作，并且在确认船舶前方及左右无碍航船舶时，海图作业时间不得超过5分钟。
㈡．判定：根据瞭望所获得的态势图信息，判断他船对我船保线航行有无航行危险。
不同会遇态势下目标船行为模拟及其特征分析
第43卷第5期2021年5月舰船科学技术SHIP SCIENCE AND TECHNOLOGYVol.43,No.5May,2021不同会遇态势下目标船行为模拟及其特征分析杨雪锋"，刘文3,徐鹏役陈华I(1.重庆交通大学航运与船舶工程学院，重庆400074;2.内河航运技术湖北省重点实验室，湖北武汉430063;3.中国交通通信信息中心交通安全应急信息技术国家工程实验室，北京100011;4.海军航空大学，山东烟台264001)摘要：划分目标船与本船的会遇态势是船舶驾驶人员确定避让责任和采取避让行动的前提条件，对船舶的航行安全至关重要。
为验证现有会遇态势划分方法的有效性，明确相对方位和航向差与会遇态势的关系，掌握船舶在不同会遇态势下的运动特征和视觉特征变化情况，利用计算机模拟了不同会遇态势下的目标船和本船的运动，统计分析了目标船与本船的距离、相对方位和本船观察目标船视角3个参数的变化情况，得出了不同会遇态势下目标 船的行为特征。
研究结果表明：在进行船舶会遇态势划分时，除了目标船的相对方位和航向差、距离也是重要的影响因素；单独利用相对方位进行会遇态势划分是不合理的。
同时，本船观察目标船的视角大小及其变化情况与会遇态势密切相关，可将其作为会遇态势的划分依据，这说明利用目标船的视觉特征进行会遇态势划分是可行的。
关键词：会遇态势；目标船；船舶行为特征；计算机模拟中图分类号：U675.73文献标识码：A文章编号：1672-7649(2021)05-0058-06doi：10.3404/j.issn.l672-7649.2021.05.012Behavior simulation and characteristics analysis of target ship underdifferent encounter situationsYANG Xue-feng1-2,LIU Wen3,XU Peng4,CHEN Hua1(1.School of Shipping and Naval Architecture,Chongqing Jiaotong University,Chongqing400074,China;2.Hubei KeyLaboratory of Inland Shipping Technology,Wuhan430063,China;3.Center National EngineeringLaboratory of Transport Safety and Emergency Infbnnatics China Transport,Telecommunicationsand Information,Beijing100011,China;4.Naval Aviation University,Yantai264001,China)Abstract:Classifying the encounter situation is very necessary for mariners,when they confirm responsibility and take anti-collision actions,which relates with the safety of the ship.To verify the effectiveness of the existing method of encounter situation classification,define the relationship between the relative bearing and course difference and the encounter situation,and definite the behavior characteristic of the target ship,the motion of the ship and the target ship were simulated, the distance,relative bearing,and the vision angle of the target ship were made a statistical analysis,and the target ship behavior characteristic were discovered.The statistical results show that the relative bearing of target ship,the distance,and the course difference are should be considered,it is unreasonable to use the relative bearing alone,when mariners classify the encounter situation.And the vision angle of target also relates with the encounter situation,which can be singly used to classify the situation,which means the vision characteristic of target ship can be used to distinguish the encounter situation.Key words:encounter situation classification；the target ship；ship behavior characteristic；simulation0引言与本船的会遇态势，这是确定船舶避让责任和采取避让行动的重要依据。
船舶冲突时空特征分析
船舶冲突时空特征分析船舶冲突是指两艘船舶在海上相撞、擦搭或互相干扰的事件。
船舶冲突危害极大，发生后可能导致人员伤亡、船舶破损、货物损失等一系列问题。
因此，研究船舶冲突的时空特征，对于避免冲突的发生，保障海上交通安全具有重要的意义。
首先，在时域上分析船舶冲突的特征，通常可根据冲突的时间点进行统计分析。
研究表明，船舶冲突的时间存在明显的分布规律，其中大多数冲突事件集中在白天和夜间的交替时段。
白天的冲突事件频率较高，可能是由于此时船舶运行密度较大、视线开阔，但同时船舶操作员也更加繁忙，无法充分注意周围情况。
夜间冲突事件较少，但其危害更大，因为夜间视线受限，操作员也更加疲劳，难以保持足够的警觉性。
此外，周末和节假日是船舶冲突的高峰期，可能与船舶运输需求增加、操作员疲劳等因素有关。
其次，在空域上分析船舶冲突的特征，通常可根据冲突的空间位置进行统计分析。
研究表明，船舶冲突事件在不同的海域发生的频率存在明显差异，其中一些海域的冲突频率远高于其他海域。
例如，海峡、海湾、狭窄水道等海域容易形成瓶颈，使得船舶交通密度增加，从而诱发冲突事件的发生。
此外，污染和海上危险品运输区域也容易发生船舶冲突，并且这些海域的冲突危害更大。
因此，对不同海域内的船舶冲突风险进行评估，可以帮助决策者采取有效的预防措施降低风险。
第三，在主客观因素分析中，主观因素是指与操作员和船舶相关的因素，例如操作员的技能、经验、疲劳程度等；客观因素是指与周围环境和船舶交通状况相关的因素，例如天气、水流、风向等。
研究表明，主观因素是船舶冲突的主要原因之一，操作员的技能水平会直接影响船舶的操控能力。
此外，操作员疲劳、注意力不足等因素也会导致冲突事件的发生。
客观因素也是引发船舶冲突的重要因素，例如能见度低、下雨、海浪较大、船舶密度高等因素都会增加船舶冲突的风险。
综上所述，船舶冲突的时空特征分析对于保障海上交通安全、避免意外事故具有重要的意义。
根据分析结果，我们可以采取有效的措施降低冲突风险，例如提高操作员技能水平、加强航行规范管理、加强气象预测监测等。
船舶在互见中的行动规则
•
（2）避让方法
• 两船各应自向右转向，并互鸣笛一短声，
各自从他船的左舷驶过，与来船完全让清 以后，才可以恢复原航向。
（二）交叉相遇局面
• 1.交叉相遇局面的定义和判断 • 《规则》规定：当两艘机动船交叉相遇致
有构成碰撞危险时，有他船在本船右舷的 船舶应当给他船让路，如当时环境许可， 还应避免横越他船的前方。
船舶在互见中的行动规则
船舶在海上互见主要有三种会遇局面，一是 对遇局面，二是交叉相遇局面，三是追越。 互见中，可能有碰撞危险，所以要根据双 方的态势，利用适合当时环境和情况的一 切可用的手段进行判断，并采取避让措施。
对遇局面
• 1.对遇局面的定义和判断 • 《规则》规定：“当两艘机动船在相反的
或接近相反的航向上相遇致有构成碰撞危 险时，各应向右转向，从而从各他船的左 旋驶过
构成对遇局面的条件
• （1）：两船必须同为机动船 • （2）：两船航向相反或接近相反 • （3）：两船接近到致有构成碰撞危险
2.对遇局面的避碰行动
• （1）避让责任 • 在对遇形势下的两船不存在谁给谁让路的
问题，即两船不是互为让路船的关系，双 方避让的责任是对等的，即双方都要按规 则中的规定采取相应的措施
（2）避让方法
• ①交角在90°以上时，最好向右转，从来船的船
•
尾通过。 ②交角小于90°时，如两船之间的距离较大，有 足够旋回机动面积，则仍可采用上述方法；如两 船之间的距离不大，可以保持航向，降低航速 （必要时停车甚至倒转推进器），让直航船先通 过，也可以向左旋转一圈（左侧有宽阔的水域）， 再从直航船船尾通过。
（三）追越
• ⒈追越的含义 • 《规则》规定：“一船正从他船横后大于
船舶会遇态势的判断
V 0 >V t *cosΔC , 其中 V 0 和 V t 分别代表本船和 他船速度 , ΔC 为航向交角 。
(3)两船间距离 。根据规则定义要求 , 当两船构成 追越局面时后船位于前船尾灯的光照距离之内和尾灯 的最小能见距离 。 对于尾灯的最小能见距离 , 规则规 定 :船长 ≥50 m 的船舶的最小能见距离为 4 n mile ;船 长 ≤50 m 的船舶的最小能见距离为 3 n mile 。从船舶 避碰的安全性考虑 , 本文认为当两船构成追越局面时 其距离 R 应满足 :R ≤3 n mile 。 3 .1 .2 对遇局面
船舶会遇态势的判断 ———东
徐建红 苏开文
右舷对驶和同向同速等八种 。利用多因素划分船舶会 遇态势在前人研究的基础上又进了一步 , 但是其在具 体会遇态势的划分和多因素综合方 面仍存在许多不 足 , 不能令人满意 。因此 , 本文在前人研究的基础上 , 试 图根据下列原则对船舶会遇态势重新进行划分 , 以期 取得令人满意的结果 。
为了指导和帮助驾驶员在海上避免船舶碰撞 , 规则 第二章“ 驾驶 和航行规 则” 的 第二节(船舶 在互见 中的行 动规则)和第三节(船舶在能见度不良时的行动规则)定 义了海上船舶间的几种会遇态势 , 并就对应会遇态势下 的避让责任和避碰行动方式做了原则性的规定 。 1 .1 船舶在互见中的会遇态势
(3)交叉 。交叉相遇局面是指两机动船在上述两种 局面以外的航向交叉致有构成碰撞危险的局面 。此时 , 有他船在本船右舷的船应给他船让路 。
基于AIS数据的船舶行为特征分析
基于AIS数据的船舶行为特征分析作者：王桐明许钥周春华来源：《科学与财富》2019年第09期摘要：掌握海上船舶行为特征是实现海上交通、船舶自动化和智能化的基础。
由于海上船舶通航环境非常复杂，一般无法直接获得准确可靠的全部通航环境要素。
因此，通过分析船舶行为大数据，认识船舶的行为特征，进而掌握微观上的船舶的行为规律和宏观上的海上交通规律。
这是船舶操纵自动化的研究基础，也是一个难点问题。
本文主要研究利用船舶AIS数据分析船舶行为特征的方法。
分析的方法为利用船舶会遇算法提取AIS数据中船舶行为。
这项研究为船舶行为特征分析提供新的思路。
关键词：船舶AIS数据;海上交通;船舶行为;会遇1引言海上交通是指特定水域内各类船舶运动的组合和各类船舶行为的总体。
船舶行为研究是从船舶运动特点出发，分析船舶行为特征，是海上交通工程学重要内容。
通过对船舶行为的研究，可以宏观上和微观上掌握海上交通，特别是船舶行为的基本特征和一般规律，对各相关单位管理措施的制定、港航工程建设、导助航设施设备的投入和各类船舶定线制的实施等都具有指导意义。
2会遇时空分析船舶会遇是船舶间发生海上交通事故的必要前提，会遇形势的复杂程度与船舶碰撞风险大小紧密相关，因而船舶会遇状况在一定程度上表征海上船舶碰撞危险程度。
总体上，会遇样本数目相对较大，而船舶碰撞概率小、样本少，因而研究船舶会遇是减少海上交通事故，特别是船舶碰撞事故的有效、可行的方法，对认识和改善海上船舶通航环境具有重要意义。
2.1会遇定义分类在海上交通工程中，由于研究目的和可利用的研究数据不同，会遇的定义也有所区别，大致有下列四种：（1）会遇是如果不采取避让行动，两船的会遇最近距离就小于某一给定距离（如0.5海里）的一种实际情况。
（2）会遇是如果两船同时处于某一给定距离以内的一种实际状态。
这种方法被大多数的海上交通工程研究人员采用。
（3）会遇是假如两艘船舶都不采取避让行动，则两艘船舶的会遇最近距离就会小于某一给定距离的一种情况。
自主船舶与有人驾驶船舶动态博弈避碰决策
本文网址：/cn/article/doi/10.19693/j.issn.1673-3185.03305期刊网址：引用格式：崔浩, 张新宇, 王警, 等. 自主船舶与有人驾驶船舶动态博弈避碰决策[J]. 中国舰船研究, 2024, 19(1): 238–247.CUI H, ZHANG X Y, WANG J, et al. Dynamic game collision avoidance decision-making for autonomous and manned ships[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2024, 19(1): 238–247 (in Chinese).自主船舶与有人驾驶船舶动态博弈避碰决策扫码阅读全文崔浩，张新宇*，王警，王程博，郑康洁大连海事大学 航海学院，辽宁 大连 116026摘 要:［目的］为实现船舶的高效避碰与安全航行，针对自主船舶与有人驾驶船舶混合航行环境下的交互避碰问题展开研究，提出一种多智能体交互的船舶动态博弈避碰决策方法。
［方法］依据驾驶实践，理解并分析混行环境下的船舶避碰问题，基于《国际海上避碰规则》量化船舶会遇态势及碰撞危险，引入动态博弈理论，将存在碰撞危险的船舶个体建模为博弈中具有独立思想的参与者，并以船舶的航向改变量为博弈策略，在船舶安全性收益、社会性收益及经济性收益约束下求解船舶的最优行动序列，以及将船舶驾驶员风格的差异化引入仿真实验中以验证避碰决策的有效性。
［结果］结果显示，所提方法能够在自主船舶与有人驾驶船舶混行场景下实现多船的安全会遇；各船在面对不同驾驶风格的目标船舶时均能类人地调整自身的行为策略，从而实现安全避让。
［结论］所做研究可为自主船舶及有人驾驶船舶的避碰决策提供参考。
关键词：混行场景；船舶避碰；驾驶风格；博弈论中图分类号: U664.82; U675.96文献标志码: ADOI ：10.19693/j.issn.1673-3185.03305Dynamic game collision avoidance decision-making forautonomous and manned shipsCUI Hao , ZHANG Xinyu *, WANG Jing , WANG Chengbo , ZHENG Kangjie Navigation College, Dalian Maritime University, Dalian 116026, ChinaAbstract : ［Objective ］This study investigates the interactive collision avoidance （CA ） problem of autonomous and manned ships in mixed navigation scenarios in order to achieve the efficient collision avoid-ance and safe navigation of ships. To this end, a multi-agent interactive ship dynamic game collision avoid-ance decision-making method is proposed. ［Methods ］According to sailing practices, the ship collision avoidance problem in mixed navigation environments is analyzed and understood, and the ship encounter situ-ation and collision risk are quantified on the basis of the International Regulations for Preventing Collisions at Sea (COLREGs). Dynamic game theory is introduced to model individual ships with collision risk as parti-cipants with independent thinking in the game, and the course changes of ships are taken as the strategy for de-termining the optimal action sequence under the constraints of ship safety and social and economic benefits.Different ship maneuvering modes are introduced to the simulation experiment, and the effectiveness of the collision avoidance decision-making method is verified using Python. ［Results ］The results show that this method can realize the safe encounter of multiple ships in a mixed navigation environment of autonomous and manned ships, and each ship can adjust its behavior strategy to achieve safe avoidance when facing target ships with different sailing styles. ［Conclusion ］This study can provide valuable references for the collision avoidance decision-making of autonomous and manned ships.Key words : mixed navigation scenario ；ship collision avoidance ；maneuvering mode ；game theory收稿日期: 2023–03–26 修回日期: 2023–06–06 网络首发时间: 2023–12–19 15:59基金项目: 大连市科技创新基金资助项目（2022JJ12GX015）作者简介: 崔浩，男，1998年生，硕士生。
第四章船舶在互见中行动要点
第四章船舶在互见中的行动1.如何确定帆船之间的责任？机动船在避让帆船时应遵循哪些原则？（1）两艘帆船相互驶近致有构成碰撞危险时，其中一船应按下列规定给他船让路：①两船在不同舷受风时，左舷受风的船应给他船让路；②两船在同舷受风时，上风船应给下风船让路；③如左舷受风的船看到在上风的船而不能断定究竟该船是左舷受风还是右舷受风，则应给该船让路。
（2）就本条规定而言，船舶的受风舷侧应认为是主帆被吹向的一舷的对面舷侧；对于方帆船，则应认为是最大纵帆被吹向的一舷的对面舷侧。
机动船在避让帆船应遵循：①帆船顺风行驶时，应从帆船船尾通过。
②帆船横风行驶时，应从帆船上风侧通过。
③帆船逆风行驶时，应从帆船船尾通过。
④对准备掉抢的帆船，一般不宜从其掉抢后的下风舷通过，以防帆船掉抢后失去动力而被压向大船；航道较宽时，一般可从帆船船尾上风侧驶过；航道较窄时，宜减速避让；当几艘帆船同时抢越船头时，应警惕有的帆船认为抢不过去而突然掉抢；应鸣放操纵和警告声号。
2.试述构成追越的条件？（一）两船在互见中（二）两船方位：正横后大于22.5度某一方向（三）两船速度：后船大于前船（四）两船距离：小于3海里3.追越条款优先使用的含义（1）追越条款优先于不应妨碍条款、狭水道条款和分道通航制条款。
（2）追越条款优先于帆船条款和船舶之间的责任条款。
4.在什么情况下容易出现对是否构成追越难以确定的局面？应如何处理？(1) 白天在在他船正横后的22.5度附近时，（2）夜间看到尾灯又看到舷灯。
（3）夜间同时看到尾灯又看到舷灯（4）两船距离是否小于3海里时不确定（5）速度是否大于前船时不确定任何怀疑，都应认为是在追越中。
5.追越中发生船舶碰撞事故的主要原因有那些？（1）一船或双方未保持正规了望,未对当时船舶所处的环境和存在的危险作出正确的判断, 盲目追越；（2）在狭水道、港口、内河航道等受限水域, 追越船未取得被追越船的同意强行追越; 或被追越船虽然同意追越船追越, 但不采取让出一部分航道或减速等协助避让；（3）追越船在狭窄、弯曲、滩险航段、桥梁水域、船闸引航道和人工航道等禁止追越的航道中强行追越；（4）在追越过程中, 两船并行时间过长, 对前方出现来船或通航环境的变化无思想准备或考虑不周, 导致碰撞事故发生；（5）追越船过于逼近被追越船, 致使两船之间横距太小而发生船吸；（6）在追越过程中, 追越船未驶过让清被追越船而松车减速或横越被追越船的船头；（7）在分道通航制或船舶定线制水域中, 追越船在追越过程中占据分隔带或驶入逆向分道, 与第三船发生碰撞；（8）在追越过程中, 由于其他特殊情况或异常情况导致碰撞事故发生, 如船舶操作系统失灵等。
船舶危险对遇局面及其避碰措施分析
Ｗ ｈｅｎ Ｓｈｉｐｓ ｉｎ Ｄａｎｇｅｒｏｕｓ Ｈｅａｄ－ｏｎ Ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ Ｍ ｅａｓｕｒｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｌｉｕ Ｈｕｉｊｕｎ，Ｌｉｕ Ｘｕａｎｇｄｏｎｇ
（Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍａｒｉｔｉｍｅ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｚｈｏｕｓｈａｎ，３１６０２１，Ｃｈｉｎａ）
摘 要 ：现 代船 舶仪 器设备 不断更 新换 代 ，日趋精 密 ，驾驶 员对仪 器设备 的依 赖 程度 也愈 发 紧密 。而危 险对遇局 面则对驾驶 员如何避让及技术提 出了更高要 求。文章主要介绍危 险对遇局 面及其避碰措施 以 及避碰方案的优化 ，以给船舶航行提供参考。
关 键词 ：危 险对 遇局 面 ；避碰 方案 中图分 类号 ：Ｕ６９９ 文 献标 志码 ：Ａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ ｍｏｄｅｒｎ ｍａｒｉｎｅ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｕｐｇｒａｄｉｎｇ，ｔｈｅ ｓｈｉｐ ｏｆｆｉｃｅｒｓ ｂｅｃｏｍｅ ｍｏｒｅ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅｍ．Ｉｔ ｉｓ ｄｅｍａｎｄｉｎｇ ｆｏｒ ｔｈｅ ｏｆｆｌｅｅｒｓ ｔｏ ｈａｎｄｌｅ ｄａｎｇｅｒｏｕｓ ｈｅａｄ－ｏｎ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｍａｉｎｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｄａｎｇｅｒｏｕｓ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ａｖｏｉｄａｎｃｅ ｍｅａｓｕｒｅ ａｎｄ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ａｖｏｉｄａｎｃｅ ｓｃｈｅｍｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ＳＯ ａｓ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒｅｎｅｅ ｆｏ ｒ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ．
船舶在海上航 行 中，判断两船会 遇局面是不 是 危 险 对 遇 首 先 需 要 判 定 是 否 是 对 遇 局 面 ；在 断
浅谈船舶避让行为
浅谈船舶避让行为Ａｎａ［ｙｓｉｓｏｆｓｈｉｐ’Ｓａｎｔｉ－ｃｏｔｔｉｓｉｏｎａｃｔｉｏｎ文／臧继明驾驶贯的当值过程，实质上悬观察海面状况、判断情况和处理问息的过程。
其中观察是首要的。
只有观察全面，才能做出正确的判断并采取合理果断的措施。
从而保证航行的安全。
全面正确的观察应＾备４个基本条件：良好的船艺、稳定的心理状态、充分了解船舶操纵性能、熟知航路和过往船只情况。
Ｗｈｅｎｔｈｅｏｆｆｉｃｅｒｓａｒｅｏｎｄｕｔｙ，ｔｈｅｙｍｕｓｔｂｅｋ∞ｐｍｇｌｏｏｋｏｕｔ，ｊｕｄｇｉｎｇａｎｄｄｅａｌｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｈｉｎｇｉｓｔｈｅｌｏｏｋｏｕｔ，ｗｈｉｃｈｉｓｔｈｅｋｅｙｆａｃｔｏｆｍａｋｉｎｇｇｏｏｄｊｕｄｇｅｍｃｎｔａｎｄｃａｒｒｙｉｎｇｏａｔｒｉｇｈｔｍｅａｓｌｌｒｅｓ．Ｔｈｅｍａｒｅｆｏｕｒｍａｉｎｐｏｉｎｔｓｏｎｌｏｏｋｏｕｔ：ａｎｄｃｒｏｓｓｉｎｇｓｈｉｐｓ．ｇｏｏｄｓｅａｍａｎｓｈｉｐ，ｓｔａｂｌｅｐｓｙｃｈｏｌｏｇｉｃａｌｓｔａｔｕｓ，ｇｏｏｄｋｎｏｗｌｅｄｇｅｏｎｍａｎｏｃｕｖｌ．ｅｏｆｓｈｉｐｓａｎｄｏｎｔｈｅｒｏｕｔｅｓ万方数据船舶一海运实务（１）灯光从远至近的变化规律，当能见度良好时，开始时灯光比较昏黄柔和；当大约５ｎｍｉｌｅ时，灯光变亮而且有光芒；再近Ｎ１～２ｎｍｉｌｅ时，变得有水面反光。
（２）当能见度不能判断时，可以根据初见来船的灯光，通过雷达测量来船距离来判定当时的能见度。
１．嘹望中可能存在的疏忽（１）疏于嘹望：船舶在大洋中航行时，由于通航密度很小，有时接续几个星期都看不到一条船，久而久之，航行值班人员会产生精神疲劳，多会认为没船而疏于晾望。
（２）疏于对态势图刷新，缺乏连续的晾望跟踪：当通航密度很小时，通常是采用ＡＲＰＡ雷达来设定警戒圈而代替初期实际的肉眼嘹望，因ＡＲＰＡ会提前发现物标，使值班人员产生过分的依赖。
当发现有船时，有时会将警戒圈录入报警声设为静默，自认为船还远而继续去忙其他工作，疏于用肉眼晾望确认态势，没有保持跟踪嘹望来及时刷新其态势图，这在对遇状态时尤其危险。
船舶态势感知三要素
船舶态势感知三要素首先，船舶的位置是指船舶在空间中的准确坐标信息。
船舶的位置可以通过全球卫星导航系统（如GPS、GLONASS等）定位技术获取，也可以通过雷达、声纳等传感器获取。
船舶的位置信息对于实现对船舶态势感知至关重要，它可以帮助我们确定船舶的具体位置，从而判断船舶离岸的距离、船舶之间的相对距离等。
同时，通过船舶的位置信息，还可以研究船舶在不同海域的运动规律，为航行计划和导航提供依据。
其次，船舶的运动是指船舶在时间上的转移和变化。
船舶的运动可以通过船舶自身的传感器、航行数据记录仪以及监视系统等设备记录和追踪。
船舶的运动信息对于船舶态势感知具有重要意义，可以帮助我们了解船舶的航向、航速、船首和船尾的转向角度等。
通过分析船舶的运动信息，我们不仅可以判断船舶的运行状态和航行意图，还可以预测船舶的未来位置和趋势，从而更好地规划和控制航行行为。
最后，船舶的相关信息是指与船舶运动和位置有关的其他补充信息。
这些信息可以包括船舶的船名、IMO编号、呼号以及船重、吃水、载重等基本特征，还可以包括船航行状态、船舶类型、船舶动力系统、船舶装备和载物状况等详细情况。
获取船舶的相关信息可以通过船舶管理系统、船舶登记系统、船舶调度系统以及各种渔政、海事等相关部门的数据库来获取。
这些船舶的相关信息可以为船舶态势感知提供更加全面、准确的参考，从而更好地理解和判断船舶的运动和位置情况。
综上所述，船舶态势感知的三个要素分别是船舶的位置、运动和相关信息。
这三个要素相互关联、互为影响，通过获取、分析和推断这些要素，可以实现对船舶的全面掌握和把握。
船舶态势感知的重要性不言而喻，它对航行安全、交通调度、船舶管理和船舶运营都具有重要意义，并对船舶行业的可持续发展起到促进作用。
海上交通态势观察判断在VTS值班中的运用
海上交通态势观察判断在VTS值班中的运用王佳;刘德平【摘要】分析海上交通态势观察判断的意义,以宁波水域为例,列举有效运用并成功避免人员伤亡、控制事故发展的典型案例,分情况探讨如何在VTS值班中运用海上交通态势观察与判断及可能得到的效果,并从VTS值班角度出发,提出提高值班员海上交通态势观察与判断能力的合理化建议.【期刊名称】《世界海运》【年(卷),期】2011(034)004【总页数】4页(P46-49)【关键词】海上交通态势;观察;判断;VTS值班【作者】王佳;刘德平【作者单位】宁波海事局;宁波海事局【正文语种】中文近年来，VTS（船舶交通服务系统）被广泛应用于海事监管服务，主要用于识别和监控船只、船舶动态，为船舶提供准确、明了的信息服务或助航服务，并通过对交通流的组织达到降低事故、险情发生率，提高海上安全的效果。
海上交通态势观察与判断，是指对指定区域内船舶运动的组合与船舶总体潜在的行为进行观察，并基于一定的分析得出判断的过程。
对于VTS来说，管理对象不是船舶而是交通，其中，VTS值班的主要职责是交通组织服务、信息服务及助航服务。
VTS值班贯穿于交通态势观察与判断的始终，与态势观察判断相辅相成，关注动态的超前计划，发现并处理潜在交通危险，提供必要及时的信息，帮助航行船只作出决策，以达到保证船舶安全和效率的目的。
一、海上交通态势观察判断对VTS值班的作用1. 态势观察判断的意义通过对船舶交通态势的观察与判断，在某种程度上可以及时发现潜在的危险，达到合理规避的目的。
如宁波甬江口水域沿岸码头众多，在高潮时段靠离码头的船舶集中，造成甬江口水域交通拥堵，极易发生事故、险情等，且该时段高频嘈杂，VTS 值班人员很难控制相关局面。
如果通过运用船舶交通态势观察与判断，进行“先问、先判、先排”，则可改善此种局面，使航路畅通，既提高通航效率，又提高安全水平，尤其在特殊时期，如长时间雾航、大风等管制解除后，有大量船舶等待靠离码头，如果不安排相关船舶进出顺序，必将有大量船舶在甬江口水域交汇，造成事故隐患。
船舶冲突时空特征分析
船舶冲突时空特征分析船舶冲突是指两艘或两艘以上船舶在海上相撞或擦撞的情况。
随着全球航运量的不断增加，船舶冲突也日益频繁。
对船舶冲突进行时空特征分析，可以有效地帮助海事管理部门、船东、船长等从中发现原因和规律，采取有效的预防和控制措施。
船舶冲突的时间以及发生频率，是进行冲突分析的一个关键指标。
针对船舶冲突时间特征，可以从以下几个方面进行分析：1、月份分析船舶冲突时间的分布，通常与季节变化以及气候条件有一定的关系。
对多年来不同月份的船舶冲突数据进行分析，可以反映出这种关系。
例如，对于温带和寒带地区，船舶冲突的发生率往往在寒冷的月份较高。
而对于热带和亚热带地区，由于气候温暖潮湿，导致船舶冲突风险分布较为均匀。
2、时间段分析船舶冲突的时间段分析，是指对每天内船舶冲突发生的时间进行分析。
通常来说，船舶冲突在夜间的发生率更高，因为夜间能见度相对较低。
因此，在夜间行驶时，船长需要注意航行安全。
船舶冲突时段是指一天内船舶冲突发生最为频繁的时段。
对船舶冲突的时段进行分析，可以为海事管理部门和船东提供有效的决策依据。
例如，发现船舶冲突在上午较为严重，可以安排更多的巡逻船只，在此期间加强巡逻管控。
1、区域分布船舶冲突的区域分布，通常与地形、气候、航线等因素有关。
对船舶冲突的区域分布进行分析，可以确定哪些海域的船舶冲突率较高，从而采取有针对性的管理措施。
2、航线分布船舶冲突的航线分布，通常与航线数量和航线方向有关。
对于航线密集的区域，船舶冲突的概率较高。
另外，船舶冲突的方向也与船舶经过的航向有关。
不同类型船舶的航线分布不同，不同船型冲突的区域和方向也会不同。
3、距离分布三、冲突原因分析船舶冲突的原因是多样的，有些是因为人为因素，有些是因为环境因素。
了解船舶冲突发生的原因，可以针对不同的原因制定相应的措施，有效避免类似事件再次发生。
1、人为原因船舶冲突的人为原因包括船员操作失误、违反航行规则、通讯系统故障等。
尤其是船员操作失误，是导致船舶冲突最主要的原因。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
为了指导和帮助驾驶员在海上避免船舶碰撞 , 规则 第二章“ 驾驶 和航行规 则” 的 第二节(船舶 在互见 中的行 动规则)和第三节(船舶在能见度不良时的行动规则)定 义了海上船舶间的几种会遇态势 , 并就对应会遇态势下 的避让责任和避碰行动方式做了原则性的规定 。 1 .1 船舶在互见中的会遇态势
· 3·
船正在赶上他船的必要条件 , 还不是充分条件 ;而后一 种描述则显得过于复杂 , 不够简明 。根据规则中关于追 越的相关条款 , “一船正赶上他船” 反映的是追越船在 被追越船航向方向的位置超越的变化过程 。基于此 , 本 船在他船航向上的速度分量大于他船的航速 , 必有本 船在他船航向方向的位置超越 。用公式表示则有 :
从规则关于对遇定义和判断方法的规定来看 , 对 遇局面的判断要点有四个 :①两艘机动船 ;②一船在另 一船正前方或接近正前方 ;③两船航向相反或接近相 反 ;④致有构成碰撞危险 。其中第一点是对船舶种类的 要求 , 第二点是对相对方位的要求 , 第三点则是对航向 交角的要求 , 第四点是碰撞危险度的要求 , 本文在此主 要讨论关于相对方位的要求 。
文献 [ 4] 一书中通过船员对三种局面认识的大量 调查 , 运用模糊统计来确定特定船舶所处的局面 。该文 通过对海上避碰行动的调查 , 确定一船与别船舷角属 于对遇 、交叉和追越三种局面的隶属度函数 , 然后根据
不同舷角对三种局面隶属度的大小来确定其属于何种 会遇局面 , 由此得出了交叉相遇局面和对遇局面以 5° 舷角为分界线 , 交叉相遇局面和追越局面以舷角 112 .5°为分界线的结论 。类似的研究还有在文献[ 5] 中 对会遇态势的划分 , 他根据不同方位上船舶避碰操纵 的特点 , 以相对方位线 6°、60°、112 .5°、 180°、247 .5°、 292 .5°和 354°为分界线 , 将船舶会遇形式划分为对遇 、 左右舷大小角度交叉 、他船从本船左右舷追越 、同向同 速等 11 种会遇态势 。这是以目标船相对本船的方位为 基础进行的划分 , 也有研究者以航向交叉角为基础来 划分船舶会遇态势 。文献[ 6] 一文中考虑到会遇态势与 航行灯可见光弧的关系和航行灯可见光弧的延展性 , 应用模糊集合的方法 , 对互见中的三种会遇局面 ——— 对遇 、交叉和追越进行了划分 。该文以两船的航向交角 为基础 , 在航行灯光弧的模糊边界范围内建立了三种 局面的模糊隶属度函数 , 然后根据隶属度的大小来确 定会遇属于何种局面 。根据其建立的模糊隶属度函数 和会遇局面判断标准进行反模糊化处理可以得出以航
(1)划分的基础 。 以国际海上避碰规则要求和船员 海上避碰实践以及良好船艺的要求为基础进行划分 ;
(2)完整性 。对各种会遇局面进行完全划分 , 即对 每一需要采取避碰行动的会遇都能找到相应的会遇态 势来指导避碰行为 ;
(3)唯一性 。避碰行动局面划分不能重复 , 即对每 一局面进行定量判断时 , 应保证判断结果是唯一的 。
《航海技术》 2007 年 第 1 期
些研究对会遇态势进行了定性的划分 , 具体情况属于 何种会遇态势还需要由驾驶员来判断 。尽管如此 , 这些 研究对其以后的定量研究产生了很大的影响 , 在后来 的会遇态势的划分中一般都包含对遇 、 左交叉 、 右交 叉 、本船追越他船 、他船追越本船几种类型 , 有的在其 中加入了目标船处于静止状态 、 右舷对右舷对驶等类 型 , 有的进一步把右交叉划分为右舷小角度交叉和右 舷大角度交叉 。
规则第十三条一款 “不论第二章第一节和第二节 的个条规定如何 , 任何船舶在追越任何他船时 , 均应给 被追越船让路 。”明确指出了追越条款优先于其它条款 适用的原则 。因此 , 在会遇态势的判断中应首先判断是 否构成追越局面 。从规则对追越的定义来看 , 追越局面 的判断要点有三个 :
(1)两船的相对方位 。从规则定义“一船位于他船 正横后大于 22 .5°的某一方向上” 来看 , 两船的相对方 位 B 应满足 :112 .5°<B <247.5°。 但是考虑到航行灯 光弧的延展性和规则“若有任何怀疑 , 应假定确实存在 这种局面并采取相应行动” 的要求 , 以及海员实践中经 常会在与他船相对方位为 112 .5°附近时 , 对时而可以 看见他船舷灯时而看见尾灯的局面产生怀疑的情况 , 为适应自动避碰系统与人的避碰 , 从避免不协调碰撞 和有利于避碰的角度 , 本文认为在本船追越他船时应 取 107.5°<B <252 .5°, 而在他船追越本船时取 117 .5° <B <242 .5°。
(3)交叉 。交叉相遇局面是指两机动船在上述两种 局面以外的航向交叉致有构成碰撞危险的局面 。此时 , 有他船在本船右舷的船应给他船让路 。
关于追越和对遇局面 , 规则还规定当一船对是否 处于该种局面有怀疑时 , 应假定是处于该局面并采取 相应行动 。从上面的描述看 , 规则并未对三种局面下严 格的定义 , 只是对其作了定性的描述 , 我们还注意到其 中使用了“相反或接近相反” 和“正前方或接近正前方” 等一些模糊的概念 。 1 .2 船舶在能见度不良时的会遇态势
(2)对遇 。对遇局面是指两艘机动船在相反或接近 相反的航向上相遇致有构成碰撞危 险的一种会遇局 面 。此时 , 两船各应向右转向避让 。规则还对其判断方 法作了进一步的规定 :当一船看见他船在正前方或接 近正前方 , 并且 , 在夜间能看见他船的前后桅灯成一直 线或接近一直线和 (或)两盏舷灯 ;在白天能看到他船 的上述相应形态时 , 则应认为存在这样的局面 。
船舶会遇态势的判断
大连海事大学 东
[ 内容提要] 综合分析了《国际海上避碰规则》 的 相关规定和现有的相关研究 , 解析了会遇态势判断的 要点 , 并在此基础上对船舶间的会遇态势进行了定量 划分 。这种划分有助于航海人员对船舶会遇态势的判 断 , 也可以用于船舶自动避碰系统中实现船舶会遇态 势的自动判断 , 有一定的实际意义 。
关键词 :会遇态势 会遇局面 互见 能见度不 良 定量划分
0 前言 会遇态势是指互见中的会遇局面和能见度不良时
的会遇态势 。 会遇态势的判断是驾驶员确定所适用的 1972 年《国际海上避碰规则》(以下简称“规则”)条文 [1 ] 进而确定船舶的避让责任和应采取的 行动的重要依 据 , 也是船舶自动避碰决策的重要组成部分 。海上实践 表明 , 对会遇态势的认识不一致是造成船舶间避碰行 动不协调乃至碰撞的重要原因之一 。
迄今为止 , 尚无文献专门研究船舶的会遇态势 , 而 且相关的研究也还较少 , 主要散见于有关船舶自动避 碰决策和避碰自动化的研究成果中 。
在早期的避碰专家系统中都包含有关于会遇态势 判断的模块 。如英国利物浦大学的避碰专家系统 [2]将行 动局面(或称会遇类型 、基本会遇局面)划分为目标船从 左舷向右舷穿越 、 目标船从右舷向左舷穿越 、 目标船追 越本船 、 本船追越目标船 、 目标船正对本船驶来和目标 船处在停车状态六种类型 。又如海军广州舰艇学院研究 的避碰专家系统 [3] 将基本会遇局面划分为对遇 、 右交 叉 、左交叉 、从左边追越 、从右边追越和被追越六种 。这
向交角 (ΔC)为基础的局面划分 :175 .5°≤|ΔC |≤ 184 .5°时为对遇局面 ;69 .375°≤|ΔC |≤175 .5°时为 交叉局面 ;|ΔC |≤69 .375°时为追越局面 。不难发现 , 上述的研究都是以单因为标准来对会遇态势进行定 量划分的 。定量划分是实现自动判断的基础 , 但遗憾的 是考虑因素过于简单 , 与规则要求和海员海上实践是 不相符的 。 因此 , 单因素划分只能作为一种参考 , 而不 能用于自动避碰决策系统 。
船舶在互见中的行动规则规定了互见中帆船间的 避让 、不同种类船舶间的避让以及船舶在追越 、对遇和 交叉三种会遇局面下的避让 。 根据本文研究会遇态势 的角度 , 本文只讨论本船为机动船情况下的会遇态势 , 而重点又在于追越 、对遇和交叉三种会遇局面 。 1 .1 .1 不同种类船舶间的避让
根据规则第十八条规定 , 机动船在航时 , 如当时环 境许可 , 应避免妨碍限于吃水的船舶的安全通行 , 并给 下列船舶让路 :①失去控制的船舶 ;②操纵能力受到限 制的船舶 ;③从事捕鱼的船舶 ;④帆船 。 1 .1 .2 互见中的三种会遇局面
(4)协调性 。应充分考虑到两船间在局面认识和行 动上可能出现的不协调 。海上避碰实践表明 , 对避碰局 面的认识不一致是造成船舶避碰行动不协调乃至于碰
撞的重要原因之一 。 3 关于船舶会遇态势的分析 3 .1 互见中三种会遇局面的分析
互见中的三种会遇局面是船舶会遇态势中最重要 的组成部分 , 因此 , 对三种会遇局面做出准确 、合理的 划分具有十分重要的意义 。 3 .1 .1 追越局面
规则第十三 、十四 、十五条分别定义了追越 、对遇 和交叉三种会遇局面 :
·2·
徐建红 苏开文
(1)追越 。 一船从他船正横后大于 22 .5°的某一方 向上赶上他船时 , 即该船对其所追越的船所处的位置 , 在夜间只能看见被追越船的尾灯而不能看见它的任一 舷灯时 , 应认为是在追越中 。追越船应给被追越船让 路。
规则将能见度不良时的会遇作为一种特殊的会遇 态势单独列出 , 取消了有关直航船或让路船的规定 , 使 会遇任意两船都负有同等避让责任 , 并对船舶的避碰 行动提出了三点原则性的要求 :①若判断为正在与他 船形成紧迫局面和 (或)存在碰撞危险 , 应及早地采取 避碰行动 ;②除对被追越船外 , 应避免对正横前的船舶 采取向左转向 ;③应避免“对正横或正横后的船舶采取 朝着它转向” 。 2 有关会遇态势的研究