船舶行为

用一个面积相同的圆 代替原来的领域模型
荷兰的学者Van-der Tak等在利用船舶领域模型计算船舶
会遇和会遇率以评估海上交通危险标准时，将藤井和 Goodwin的船舶领域模型的各自优点结合起来，提出了新 的领域模型。
具体做法是，领域外形仍定为椭圆，但将中心船位置向后
移动且使船首向左偏转一个角度，使得中心船右舷、左舷
人们将海上航行船舶相遇而必须采取行动的情况称为“会
遇”。会遇不包括无需采取避让行动的船舶相遇的情况
（Meeting situation）。
CPA: Closest Point of Approach
会遇的定义：
I.会遇是如果不采取避让行动，两船的会遇最近距离（CPA）就小 于某一给定距离的一种实际情况。(实际观测海上交通为基础) II.会遇是当两船位于某一给定距离以内的一种实际情况。这种定 义不考虑船舶是否采取了避让行动及行动是否有效，它常被海 上交通工程研究人员采用。 III.会遇是如果不采取避让行动，两船的会遇最近距离就会小于 某一给定距离的一种情况。（海上交通流的理论数学模型为基 础） IV.会遇是导致一船或两船采取实际避让行动的一种船舶相遇情况。 这一定义也是针对海上实际情况而言的。
海员倾向于较小的安全通 过距离，采取行动时两船 距离也偏小，转角虽小但 也能使来船明显察觉
影响避碰行动的因素
“富山海”轮与“GDYNIA”轮碰撞事故调查
二 副 速航 到 向 驾 驶 节度 台 ， 接 航 班 11：45 11：50 11：54 12：00 12：05 航 里 航 发 二 向 向 现 副 大 到 ” 节 概 驾 富 ，度 驶 山 ， 台 海 度 航 接 ” 速 班 轮 海 237 13.4 280 13.5 CPA0.4 281 航 速 度大 到约 11 241 236
IV.两船实际通过距离（d）
采取避碰行动时两船距离
这反映出海员认为驶近 到被追越船尾灯光弧的 照距内才构成追越而应 采取的行动。
这表明海员在两船对遇 时一般是在看到目标船 桅灯之后直到看见其舷 灯之间采取避碰行动的。
追越89.3% 这说明相当多的海员是 在看到目标船舷灯之后 才采取行动的，即所谓 “让红灯”之说。
Goodwin据北海南部水
域海上交通观测数据
统计研究，建立了开
阔水域船舶领域的模 型。
藤井
围绕他船 （被让路船）
一条水道中船舶追越 （或后船赶上前船） 情况下的模型
Goodwin
船舶领域 的定义
水域和会 遇形势 边界位置或 领域大小 围绕本船 （让路船）
开阔水域中任何会遇 （对遇、交叉相遇、追 越等）情况下的模型
和船尾后的三个领域部分的面积大致与Goodwin领域的三 个扇形面积成比例。
动界
由英国学者Davis等人提出。 船舶领域是驾驶人员为避免船舶碰撞而希望保持的空区。
但实际上驾驶人员受到来船威胁的范围远大于船舶领域。
为了让清他船，在这个领域被“侵犯”之前，驾驶员早就 需要采取适当的避碰行动。因此，有必要确定以驾驶人员
避碰行动：三个因素
1
何时采取行动？
国 际 海 上 避 碰 规 则
早让
2 采取什么样的行动？
3 行动的结果如何？
大幅度让
宽让
避碰行为：
从海员做出避碰决策和希望达到的避碰结果来说，可以用以 下四个量来表征船舶避碰行为：
I.采取避碰行动时两船距离（D）
II.采取避碰行动时目标会遇最近距离（CPA）
III.转向避碰行动的幅度（△C)
如果不存在船舶领域，则给定均匀船舶密度时的他船船位
分布（以离开中心船一定距离的他船数目表示）是一条直
线。其斜率取决于船舶密度和扇形的大小。
如果存在船舶领域，则位于船舶领域内的船舶就会离开中
心船，他船船位分布就变为一条曲线（图中虚线）。
藤井认为的船舶领域边界：XD Goodwin认为的船舶领域边界：XA
进一步研究船舶交通其他内容、开发助航设备仪器、制定 交通管理规划和有关法规、实施船舶交通管理提供依据。
船舶行为研究成果的应用：
为制定有关法规提供了基础数据 向船舶驾驶员提供了船舶在航行、操纵方面的宏观规律或
模式
为开发研制助航仪器设备提供了理论和数据 为规划整顿船舶交通提供了依据
船舶领域
国际海上避碰规则对船 舶避让行为有影响（规 则对不同方位上的来船 规定不同的避让行动原 则）故船舶领域的几何 图形不会是对称的。为 此将船舶领域按船舶的 号灯范围划分成三个扇 形区来考虑。
开阔水域船舶领域模型：
在确定船舶领域的边界位置时Goodwin和藤井的思路不同。
Goodwin认为，在研究这一问题时，应考虑不存在船舶领 域时或存在船舶领域时它船相对船位的分布规律。
相对位置的二维频率分布进行分析研究，提出了船舶领域
的模型，即以船舶（被避让船）为中心、长半轴沿船首尾
线方向、短半轴沿船舶正横方向的一个椭圆。船舶领域的 具体尺度与船速、密度和潮流等因素相关。藤井通过长期 以来多次观测日本沿海水域的海上交通实况，获得大船的 领域尺度的数值为7倍船长（L）和3倍船长。
船舶领域行为模型：
船 舶 行 为 影 响 因 素
管理状态——法规、管理、管制
水文、气象——风、波浪、视程、 流、照度、潮汐状态
船舶行为研究的意义
船舶行为研究是船舶交通研究的重要内容之一。其目的是
通过对船舶行为的分析，从微观上掌握船舶在操纵避碰方
面的方式、方法、特征和规律，并发现其中存在的问题
从宏观上掌握船舶在航行、操纵等方面的特征和规律，为
通常航行条件下被追 越船舶的领域尺度为 8L和3.2L。 当航行在需要减速的 港口内部和狭窄的海 峡时，船舶领域的尺 度减小到 6L和1.6L。
开阔水域船舶领域模型：
Goodwin
定义：一艘船舶周围的有效区域 认为：船舶领域是任何一艘船 舶保持航行安全所需的水域
开阔水域船舶领域模型：
英国女学者Goodwin认为
定义
藤井——绝大多数后继船舶驾驶员避免进入 的前一艘在航船舶周围的领域。
例
航道中一个密度均匀的交通流从远处而来， 航道中有一障碍物，船舶绕过障碍物使得流 线发生变化
轴对称 的椭圆
大小或边界位置与后继船舶打 算保持的安全通过距离直接相 关
船舶领域行为模型：
藤井通过在日本沿海水域进行多次海上交通调查并对船舶
定是否存在碰撞危险和决定避让时机的，所以我们 对CPA/D进行了统计研究
CPA/D这个量表征了海 员对避碰危险程度大小 的认识规律，值越小， 危险度越大
55.8% 74.4%
86%
89.5%
90.7%
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
避碰行动种类
左转 右转 变速 转向变速
转向避让行动的幅度
11.1o 30.6o 22.8o
建议： 不少于30o 归 因 于
学院： 姓名： 学号：
船 舶 行 为
广义
船舶行 为概念
船舶行为包括船舶的一般航行行为和
船舶的避碰行为
。
船舶行为是指船舶在驾驶人员操纵之
狭义
下，以船舶避让为主要目的的行动方式 与规律
驾驶人员 的行为
船舶行为的影响因素：
船舶驾驶人员——知识、技能、经验、心理、生 理
船舶——静态特性、动态特性、位置、他船动 态 交通状态——船舶密度、交通量、船舶大小及种类、 交通秩序、渔船等作业状态 会遇——交叉、对遇、追越 交 航路——可航宽度、交叉状态、弯曲程度、 通 视野范围 环 境 助航设施——航标、信息服务
14.2% 对遇 交叉相遇 37.2%
67.4% 48.6%
采取避碰行动时目标船会遇最近距（CPA）
建议：白天不少于1 n mile ，夜间不少 于2 n mile，能 见度不良时应大于2 n mile
采取避碰行动时目标船会遇最近距统计分布 对遇 89.7% 77.4% 交叉对遇 100% 追遇
一般 来说，海员是同时考虑D和CPA这两个量来判
开始采取行动以避免紧迫局面时与他船的距离为基础的超
级领域（Super domain）。这一领域称为动界（动界这个 词的含义是行动范围）。
会遇
一船在某一海域行驶，总会遇见他船。一般情况下，两船
可各自保向保速行驶，因为相遇船舶之间的最小会遇距离 （CPA）大于期望的数值。当CPA较小导致存在碰撞危险时， 需要采取避碰行动。
开 度节 始 之， 减 间航 向 速 12：11 12：12 12：14 12：15 12：18 开 航 航 碰 航 始 向 向 撞 向 向 变 变 发 变 右 为 为 生 为 转 向 度 度 度 ， 右 满 舵
295 301
富山海
305
GDYNIA
遵守国际规则和公约，增强船员责任
心，才能有效保证海上生命财产安全
范围较大适合 适合水道中交通 容量和安全航行
范围较小适合一个 海域的交通危险标准
20~500总吨的 沿海小型船舶
建立模型的 船舶数据
中、大型船舶且 吨位分布很广
船舶领域模型的发展：
英国学者 Davis
Goodwin的不等扇形 领域模型边界不连续
将本船向左下方偏移使 新获得的三个扇形保留 平滑边界前的大小比例