1、积极参加安全知识教育和培训,提高自身的安全意识。麻痹大意事故来,事故的产生经常出于我们的疏忽,结果事故往往就产生于瞬间。作为驾驶员,要牢记“安全在我心中、安全在我手上”,提高安全意识,严守操作规程,谨慎驾驶。湖泊行驶环境最大的特点就是直行航线短,在视线不良的情况下行驶,首先一定要控制航速,一般不得高于10km∕h;夜间能见度非常低,再加上水面水汽,船舱内的驾驶员往往会处于置身雾里的感觉,这时候副驾驶员一定要和驾驶员认真配合,控制好探照灯,为船舱里的驾驶员指明航线。
2、虚心求教,认真研究船舶性能,提高操作水平。现代船舶及其设备,是综合科学技术的结晶,每个船员都必须精通自己岗位的专业知识和熟悉的操练技能要熟悉所驾驶船舶的性能,熟知各种情况下的应急操作;对水文知识也要相当的了解,水位高低的不同决定着航线的不同,船员对航行环境的水文气象要有充分的估计,出行前更要清楚实时的水文气象。
3、对所管理船只认真维护保养,积极消除事故隐患。船舶的性能直接影响着航行安全,要经常性的对船舶进行检查和保养,及时消除安全隐患,保证船舶处在良好安全状态;船舶出行前应认真检查安全技术性能,确保航行仪器、通信设备和汽笛、信号灯等主要设备始终处于正常状态,保障在视线不良情况下航行时发挥可靠的安全保障作用。下面我将船舶夜间的停靠泊技术做以介绍:
二、船舶夜间靠泊的安全意识
1、引航员要熟悉各个港口的码头位置特点,码头前水深,航道宽度和水深,码头前沿的门机,输油臂的位置。
2、要了解各种风向、风力对靠泊的影响,如正横吹拢风,正横吹开风,前八字,后八字风,根据风向来决定如何申请拖轮协助靠泊。
3、掌握各个港口涨落流时间,根据流向,流速来决定靠落水,还是靠涨水。
4、对各港口拖轮情况要了解,是全迥转拖轮,还是单、双车拖轮,做到心中有数
5、对本船操纵性能要了解清楚,如是单车还是双车,是右旋车还是左旋车,是可变还是固定螺距车,做到心中有数。夜间靠泊主要是白天靠泊操纵经验的结果,白天能做到熟练靠泊,夜间靠码头应该是没有问题的。白天有利因素是船舶动态一目了然,操作起来利索一些,人的精力也比较充沛,但晚上要通过雷达和望远镜,进行仔细观察判断,人的精力也差些。晚上靠码头时,速度控制好,船位摆开。
三、船舶夜间靠泊的方法
1、要做好靠泊前期工作,事先问清码头是否有空,码头空档是多少,靠泊时候是什么潮流,是什么风向,风力是多少,决定用拖轮一艘还是二艘,是什么性质的拖轮。
2、对注意对码头的要求要明确,必须保证有120%的空档,泊位二端放红灯,驾驶台放绿灯,门机停放在泊位中间,用手提式高频可与船方保持随时联系,拖轮带好后,开始摆船位去靠泊。
3、靠泊前半小时,告诉船长前后准备,备好外档锚,距离泊位1海里左右,船速控制在4节左右,开始带好拖轮,选择无干扰频道与拖轮保持随时联系,拖轮带好后,开始摆船位去靠泊。
4、控制好船速,可叫船方看GPS并报船速,并观看岸上串联目标,将船速控制在2节左右,船位比白天摆得开一些,流速急时船位与码头夹角不能太大,插档靠泊需待船尾驶过后面的船才可进靠,并通知大付,二付随时报告前后船距离,便于参考。
5、当船艏抵达码头下角或下端红旗时,船速控制在1节左右,离码头横距二倍至二倍半船宽,并通知前后拖轮摆船位与海轮成丁字型,使用时能起立竿见影的效果,但单车拖轮在指挥顶时,应注意会使本船向前的趋势。并通知船长开启前后甲板灯,便于观察,当绿灯距驾驶台还有一个船位时即可抛下外档一节入水刹住,抛锚后询问锚链方向,受力情况,做到心中有数。并利用车,舵,和拖轮协助,缓缓地平衡地靠上码头,带足缆绳,靠泊完毕。
四、船在夜间离泊
1、上船应到船前船后观察前后空档距离,特别是码头上门机,输油臂离泊时是否有影响,如前后距离太近,则通知港方清理后,才可离码头。准确计算潮流和风向,风力,决定开涨水还是开落水,如何安排、使用拖轮。
2、夜间离码头做法与白天相同,要认真注意观察航道上和来往船舶动态,一定要遵守内河避碰规则,做到离泊前十分钟挂掉头信号灯,用VHf报告船舶动态,并向交管中心报告动态,驾驶台内灯光要控制好,越暗越好,关闭甲板灯,船员房间朝前面的窗户,要叫船员用窗帘布摭住,便于对外观察,离码头时做到宁等三分不抢一秒,经过认真了望后,确认本船离码头或掉头无碍他船航行,方可进行离泊,掉头时要格外小心。
3、有拖轮协助时应事先与拖轮船长讲明操作方法,取得拖轮船长的配合,在码头上开尾掉头,要提醒拖轮船长,叫顶的时候才可顶,防止船艏括码头,开头拖掉头,海轮前进速度不能过快,特别是单车拖轮拖掉头时,应避免拖轮而发生意外。
4、在狭窄航道开尾掉头,头缆,艏倒缆,要接近80%左右,方可解头缆,后解倒缆,为防止括码头和后退过快,可以叫大付、二付随时报告前后距离,便于自己采取相对安全措施。最后晨夕要提醒您,离开码头后应及时将船位航至自己的航路上,严格遵守分道航法规则,续航或到锚地抛锚。
五、风浪对航行安全的影响
当船舶进入大风浪区域航行时,船舶将出现较剧烈的摇荡运动、降速、航向不稳定,以及由此引发的其他操纵方面的困难,甚至出现难以预料的危险。在内河航道中,一般以顺直河段受风浪的影响最大,这个特点便是流头高、浪区大。在风力相同的条件下,风向与流向一致的时候,相对速度小,风对水面的作用也小,浪头也就小,而且,主流区浪头比缓流区要小些;当风向与流向相反的时侯,就会因为相对速度较大而满河出现大浪,尤其是主流区内,浪头既高又大,对航行的安全影响主要有以下几个方面:
1、大风带来的涌浪会增加船舶的航行阻力,降低航速,使船舶产生剧烈摇摆。
2、垂直于涌浪传播方向航行时,产生的横摇在船舶尚未恢复正常状态时,接着袭来的巨浪会加剧船体的倾斜,会使救生艇、救生筏、救生圈、锚及其它甲板易动物,发生绑扎松动、脱开,严重时会倒落海中;货舱内货物移动,加重船舶倾斜;
3、由于波涛的阻力使船舶的主机工作超负荷而降速,机电设备负荷大,航海仪器、通讯设备及其它设备有可能受到损坏和出现不正常状况。
4、甲板上浪严重,加上长期浪击的剧烈震荡,甲板机械,如锚机、绞缆机、起货机等受甲板上浪的冲击力易受损;甲板上未加固好的设备会被浪冲走,有些水密道门盖被打坏,船舶局部进水。
六、在风浪中航行时应注意的安全意识
在顺直河段中遇到大浪的时侯,顺流船正确的航行方法是“顶浪航行”;逆流船正确的航行方法则是“顺浪航行”;而横越船则需“横浪航行”;有时可能也需在风流中进行回转掉头;船舶在顶浪航行中,船首必然受到波浪的猛烈冲击,非常容易造成裂缝、渗漏和变形等事。为了保证船体免受损坏和安全航行,在大风浪中航行应该注意以下几点:
1、及时控制船位,使船舶靠上风岸或小风浪区行驶;
2、及时改变航向且使用小舵角,缓慢调向;3、需要作曲线运动或掉头时,回转方向应不使惯性离心力、流压、风压、波浪同时作用于一舷为宜,并应慢速、小舵解小心操作;
4、逆浪航行时,应降低车速,作“Z”字形航行时,使两舷轮换受浪;顺浪航行时,应加大速度,保护航向稳定;
5、尽量避免横浪航行,在需要时,可做“Z”字形航行;
6、船队应加强系缆,保证船队强度;有碍航行安全时,应及时择锚地抛锚扎风,切勿盲目冒进。另外,船舶在离岗前冲车的安全隐患非常多,船舶的系缆一定要均匀受力,防止缆绳因受力不均在冲车时发生断缆导致事故或险情发生。如果事先有岸上供水、供油的相关作业的话,一定要在冲车前停止,尤其是供油工作不仅要停止,而且还要确保不能发生供油管在冲车时发生脱离造成污染事故;如果有小船停靠在外档,应该通知其收紧缆绳、停止做业和人员上下,并保持戒备。船舶离港前冲车安全隐患多,一定要细致做好各项安全措施,才能确保行船安全。
七、在风浪中航行的具体操作
1、顶浪航行
需要降低航速以有效地减弱波浪的冲击力,或者使航向与波峰避免正交,以斜交的态势迎浪,降低波浪对船体的危害,但需注意降低航速时必须以保证必要的舵效为限度。根据波浪情况,适当地交替运用快、慢车,这样才能收到良好效果。
2、顺浪航行
船舶在顺浪航行时,由于波浪推进方向与船舶航行方向相同,相对速度小,冲击力也小。顺浪航行中的主要问题,是保障舵效并克服因尾后来风来浪而引起的偏转。方法是:加大车速使航速大于浪速,避免波浪冲击船尾,同时也提高了舵效。而顺浪航行的关键是使用车速要恰当,调整航速要及时,避免尾部被波浪追击,造成车叶和舵损坏及大量海水涌上尾部,这种情况在波速快过航速,且船身又处于波谷时很容易发生,尤其船尾低平,船速较低或尾吃水较深的船舶,顺浪航行比较不利。
3、横浪航行
2012年3月5日7点32分,参与峡江水利枢纽工程建设的武警水电二总队五支队用巡逻艇搭载8名监理公司工作人员对水利枢纽工程质量进行例行检查,在巡逻艇行驶到坝头位置时巡逻艇主机突然熄火,巡逻艇从坝口急速向下漂流,情况十分危急,后经峡江县地方海事处紧急搜救,在坝下找到遇险船舶,幸无人员伤亡;2012年5月9日15点30分,在峡江水利枢纽施工水域上游,参与峡江水利枢纽工程施工的“新干运7639”船舶满载砂石,在即将到达料场码头时,主机忽然失去动力向大坝围堰漂移,危急大坝围堰安全及围堰内数百名作业人员安全,后经峡江县地方海事处紧急救助,将险情成功排除。
2012年6月份,吉安市地方海事局组织对参与峡江水利枢纽工程建设的19艘施工船舶进行了一次全面的安全大检查。检查中发现:(1)部分施工船舶技术状况较差。大部分是老旧船舶,一些施工船舶为改造后的船舶或二手船舶,其船机电设备性能较差。(2)船舶消防、救生设备缺失严重。检查中有80%的船舶救生衣配备不足,救生圈配备率为零,消防设备配备就更差了,19艘施工船中只有一艘船舶配备了灭火器。(3)多数船舶配员不足。为节约成本,大部分施工船舶实际配员不足,有的甚至没有任何船员证书,持证船员不到30%。(4)船员素质较底,安全意识淡漠。经了解,19艘施工船舶的船员大部分只有小学文化水平,法制观念淡薄,业务能力低下,不按规程操作,对船舶航行作业安全缺陷视而不见,安全防护措施不落实,工作时不穿戴救生衣,超载冒险航行时有发生。(5)大部分施工船舶没有按规定显示施工作业警示标志和悬挂号灯、号型等信号标志。(6)“交通船”交通船违章载客现象严重。虽然施工单位雇用了一艘渡船作为交通船,但是渡工为贪图方便,节省成本,不愿多跑,导致违章超载现象时有发生,尤其在上、下班时间更为严重,有时实际载客超载2~3倍。
加强施工船舶安全管理的措施和建议:
一、严格把好审核关。建设单位或施工单位向海事管理机构办理水上水下活动许可审批手续时,要将施工船舶及船员的所有证书资料交海事管理部门查验,并提交以上文件资料复印件存档核备。海事管理部门在审核时一定要严格按照《中华人民共和国水上水下活动通航安全管理规定》的要求,严格审核有关文书和资料,不符合要求的坚决不予审批;要加强对申报单位提供的施工船舶和船员的所有证书资料的查验,对不符合航行安全和作业安全的船舶一律不予审批。必要时,海事执法人员在接到水上水下活动申请报告后应对施工船舶进行现场检查,实地了解船舶的真实技术状况和配员情况,严格把好审批关,杜绝不合格船舶进入施工作业市场。
二、做好施工船舶进场前的安全检查。根据批准的水上水下活动许可证,现场海事监督人员要严格核实施工船舶是否和许可证上允许施工的船舶一致,坚决禁止未取得活动许可擅自参与施工作业的船舶进场。对活动许可的施工船舶要做好施工前的安全检查,主要针对对船舶证书、船员证书以及消防、救生、船舶技术状况以及防污染等安全方面进行检查,对不满足适航(作业)条件的船舶一律不予进入施工现场,等待船舶缺陷纠正后方可参加施工,对施工前检查中发现的违法违章行为要坚决依法惩罚,保障施工船舶适航,船员适任。
三、加强施工船舶的现场监管,现场监管是最重要的管理环节,也是最后的管理底线,因为所有的安全措施说到底还是要落实到作业现场。同时现场监管也是最直接、最快发现问题和最有效纠正、处理问题的环节。现场监管不能流于形式,而应从专业的角度来检查施工作业中不完善的地方。加强督查,优化现场监管模式,通过定期、不定期到水域施工现场对船舶的配员情况、船舶救生设备、消防设备有效到位情况、施工安全作业程序落实情况进行检查,查看船舶是否按照施工水域范围施工、施工现场是否设有警戒标志、施工船舶是否悬挂相应的号型号灯、施工作业船舶是否有违反安全作业的现象,检查施工船舶是否守听指定频道,是否按要求遵守施工通讯,船对船、船对岸的通讯是否有效、畅通。执法人员在对施工船舶进行安全检查时,可以适时联合施工项目部开展船员操作性检查,促使船员履行职责,同时对设施的安全性能进行检测,确保设施的安全性能处于正常状态。对发现的问题要坚决予以批评教育,督促船舶认真整改存在的缺陷,严肃查处施工船舶违法违规行为。对于那些未取得活动许可从事施工作业、拒不服从管理、套牌船、“三无”船舶,要按有关规定采取行政强制措施,坚决清理出场。
四、落实建设施工单位安全责任主体。落实企业安全生产主体责任是安全生产法律法规赋予企业保障安全生产的法定义务,是遏制重特大安全事故,减少一般事故的有效途经。工程建设单位,就是水上施工安全的责任主体,应对施工单位的安全生产统一协调、管理。各施工单位是各自施工区域的具体安全责任主体,负责对分包单位及施工船舶的安全生产统一协调、管理。海事管理机构在具体的监管中,在明确建设施工单位安全主体责任的同时,应紧紧抓住建设施工单位,推进安全管理工作,形成建设单位-施工单位-分包单位-施工船舶-施工船员的五级安全管理体系。督促建设施工单位成立专业的安全管理部门,配备相应的安全管理力量,落实安全生产资金;督促施工单位制订施工安全保障方案,落实通航安全评估中提出的各项安全防范措施和对策;督促施工单位要与其服务的施工船舶签订安全责任书,将施工船舶纳入安全管理体系内进行管理。
引言
船舶主机和轴系安装是船舶轮机设备系统安装调整的关键技术,是船舶与海洋工程装备类相关专业学生的专业核心技能要求。调研发现具备船舶主机和轴系安装与调试能力的高技能人才较为紧缺。为更好地引导和推动船舶职业教育的改革和发展,促进高技能人才的培养,全国职业院校技能大赛专门设置了“船舶主机和轴系安装”赛项,有效激发了学生对专业知识的学习兴趣,也促进了船舶与海洋工程装备类专业的建设和改革。文章便是以全国职业院校技能大赛“船舶主机和轴系安装”赛项为背景,结合本专业教学资源建设,设计一套以职业能力培养为目标的船舶轴系安装实训平台,依据船舶钳工、装配钳工国家职业标准及岗位技能要求,结合船舶轴系安装技术领域的特点,按照钢质海船入级与建造规范和船舶推进轴系校中标准的要求等来规范教学,从而促进具备一定技术管理能力、实践能力及创新能力的高素质技术技能型人才的培养。
1 船舶轴系安装实训内容设计
船舶轴系安装实训是船舶动力装置相关专业的重要实训教学项目之一,旨在使学生在完成相关理论课程的学习后进一步掌握船舶动力装置关键设备的安装工艺及调试方法,能对船舶轴系安装过程中出现的具体问题进行分析和处理。依据当前造船企业对船舶主机和轴系安装岗位的工作任务和职业能力要求,本实训平台的训练任务涵盖船舶轴系安装全过程,包括轴系理论中心线的建立以及整个轴系中的尾轴管及尾管轴系、螺旋桨及螺旋桨轴、中间轴及中间轴承、推力轴及推力轴承、主机等主要设备的定位与安装等工作。因此,文章中将船舶轴系安装实训划分为“船舶轴系定位(建立轴系理论中心线)”“船舶轴系校中(工艺参数的测量与调整)”及“轴承负荷的测量、计算与调整”等子项目,包括对工艺编制、参数测量、数据处理、安装实操等环节的训练,强化学生的船舶轴系安装综合职业能力,提高学生的职业素养。
2 船舶轴系安装实训平台的设计方案
2.1 船舶轴系定位的实训设计
船舶轴系定位实训的主要任务是确定轴系理论中心线的基准点,应用激光经纬仪建立轴系理论中心线,最后调整定位尾轴管,使尾轴管中心与轴系理论中心线同轴。
船舶轴系理论中心线是指尾轴管孔、隔舱壁孔以及各轴承孔中心的连线,是船舶主机和轴系安装的基准。为了保证主机曲轴中心线与尾轴管及轴系的同轴度要求,在主机及轴系安装前,必须建立轴系理论中心线。在轴系安装时,人字架和尾轴管孔、前隔舱壁加强板孔的校中和镗销加工,以及确定轴系上各部件的相对位置,均以轴系理论中心线为基准。轴系理论中心线的确定一般采用拉线法或光学法。拉线法简单实用,一般应用于长度小于20m的轴系;光学法是利用光在均匀介质中直线传播的原理,有望光法和投射法,广泛使用于轴系长度为15m以上的大中型船舶。
为了与当前国内大型船厂关于船舶轴系定位的先进技术和工艺要求保持一致,本实训平台模拟尾轴管环氧树脂安装工作场景,按照轴系理论中心线定位尾轴管,采用精密光学仪器激光经纬仪建立轴系理论中心线,在规定位置上安装标靶、找正,使标靶的十字线中心在基准点位置上,安装并调整激光经纬仪,使仪器光束(或主光轴)通过基准标靶上的十字线中心,此光束(或主光轴)即代表轴系理论中心线。用激光经纬仪建立轴系理论中心线的实训装置示意图如图1所示,主要设备包括简易尾轴管及尾轴管支撑座、光靶(两件)、基准点标靶和激光经纬仪。
2.2 船舶轴系合理校中的实训设计
轴系校中是指将轴系按照一定的相对位置关系进行敷设,使该状态下轴系全部轴承的负荷及各轴段的应力都处在允许的范围内或具有最佳的数值,以确保主机和轴系持续正常运转。轴系校中方法主要有按直线性校中原理校中(即将轴系敷设成一根直线)以及合理校中法等。轴系合理校中原理是按轴承合理位置和法兰上合理偏中校中轴系,是在遵守规定的轴承负荷、应力、转角等限制条件下,通过校中计算以确定各轴承的合理位置,将经过轴承调整后的轴系安装成曲线状态,使各轴承的负荷合理分配和最优化,进而保证轴系正常可靠运转。轴系合理校中法被广泛应用于各型船舶的建造中。
本实训平台模拟轴系合理校中的工作场景,根据法兰的合理偏移曲折进行轴系校中。如图2所示,以尾轴为基准,按照要求的偏移和曲折值定位中间轴Ⅰ及其轴承;再以中间轴Ⅰ为基准,按照要求的偏移和曲折值定位中间轴Ⅱ及其轴承。本子项目实训所需设备主要包括尾轴、两根中间轴、简易轴承(4件)和临时支承(2件)以及刀口尺和塞尺等工量具。
2.3 轴承负荷测量、计算与调整的实训设计
轴承负荷的测量、计算和调整是轴系合理校中的一个重要环节。为保证轴系正常可靠地运转,轴系校中应确保轴系各个轴承上的负荷及轴上的弯曲应力处于允许范围内或具有合理的数值。为此对已校中好(或在校中过程中)的轴系,其轴承上的实际负荷以及轴上的弯曲应力(或力矩)均应采取有效的方法进行测量,并以实测数据作为验收轴系校中质量的依据。目前船厂普遍采用顶升法校核轴承负荷。
本子项目实训任务是模拟船舶轴系顶升测力的工作场景,如图3所示,用顶升法测量轴承负荷、绘制顶升曲线图并计算轴承负荷的大小。如果轴承负荷不满足校中计算书的要求,则应按照校中计算书计算轴承所需调整的高度值,并加以调整,然后重新测量轴承负荷,直至合格为止,并测量柴油机曲轴臂距差。上述两项要求均合格方可配中间轴承垫片及地脚螺栓并固紧。本子项目重点训练学生测量、计算与调整轴承负荷和测量柴油机曲轴臂距差的专业技能,主要设备包括主机、中间轴及中间轴承、尾轴及尾轴承、尾轴管、螺旋桨以及油压千斤顶和百分表等仪器。
3 结束语
文章设计的船舶轴系安装实训平台功能较完善,将船舶轴系定位、船舶轴系合理校中等工作任务结合在一起,涵盖了船舶轴系安装的全过程。实训方法采用当前国内大型船厂广泛应用的船舶轴系安装的先进工艺,并将单项技能和基本技能进行有效整合开展实训教学,能有效促进学生船舶轴系安装综合职业能力的培养,进一步推进专业教学改革。
参考文献
绪论
近20年来世界经济的发展促使海运量猛增,船舶艘数、吨位和航速快速增长,船舶逐步向大型化、快速化发展,使运输更加方便、快捷,但给船舶避让带来困难。航速高,惯性冲程大,加快了船舶接近的速度、缩短了接近的时间,若避让不及,极易导致船舶发生碰撞事故。从碰撞事故的统计来看,船速高是导致碰撞的重要原因之一,尤其是在能见度不良时。船舶使用安全航速是避免碰撞的主要措施之一,因此,对安全航速的界定显得尤为重要。安全航速的制订是由于船舶大型化所带来操纵问题日益增多,停车冲程加大和浅水效应影响的情况而制订。但对日益增加的高速船舶还考虑不周。如何把握安全速度与高速的尺度上,“安全航速”对高速船舶仍然还是适用,应予遵守和执行而不能有任何折扣和理由。船舶安全避让对高速船舶提出了更高要求,要求有更广阔视野和知识,不仅有操纵知识,还要有安全学知识和系统论知识。相反的,船舶雾航中慢速航行有时也会产生危害。所以,为避免这些事故发生,船舶航行就必须控制安全航速。由于各类船舶(队)操纵性能各异,所处的航区水域情况也不同,而且其水域航行条件随水位变化而变化;所处的天气或能见度情况、通航密度情况以及雷达性能和技术水平等因素也不一样,客观水域情况十分复杂,所以,安全航速是个随条件改变而改变的量,应学会如何在系统中去定量把握,树立安全航速观念,以保证船舶安全是现代操船的需要。
一、安全航速的概念和理解
(一)安全航速概念
《1972年国际海上避碰规则》(以下简称《规则》)第六条规定:“每一船在任何时候都应以安全航速行驶,以便能采取适当而有效的避让行动,并能在适合当时环境和情况的距离以内把船舶停住[1]。”这里安全航速是国际避碰规则史上首次引入的一个新名词,而且把它作为船舶在任何能见度情况下的行为规则放在“了望”条款之后居第二位,可见人们对其重视程度。
(二)对安全航速的理解
《规则》实施以来,该条款在航海实践中发挥了重要作用,对广大船员也产生了深刻的影响。从规定可以看出,船舶在航行中所采用的速度是否安全是以能否采取有效的避让行动,防止发生碰撞为前提的。而在某种特定的环境和条件下采取何种航速是安全的,没有定量的要求。这就需要驾驶员在航行中正确地分析所处环境,准确地判断周围船舶的动态,及时调整航速,确保航行安全[2]。《规则》规定的安全航速既无高限亦无低限,它既包括“缓速”又不等于“缓速”,它要求安全、强调安全却不给人以任何束缚,它完美地统一了安全与效益这一对“对立统一”的矛盾,为配备训练有素的高素质船员和高素质船队管理人员的航远公司带来了可观的效益[3]。集装箱船队的高速增长,第三代、第四代、第五代集装箱船的大批量订造无不得益于“安全航速”。
尽管安全航速这个概念似乎被讨论“烂”了,但是,人们对它的理解却并没达到共识,其原因就是它涉及的因素太复杂,尤其是涉及到“人”这个不确定性因素。《规则》对安全航速只做了定性的规定而未做定量的描述,其意义就是用安全航速行使的船舶可以在适合当时情况和环境下采取有效的避碰措施以保障船舶安全。航速过快,船舶冲程大,当发现存在碰撞危险时,有时即使采取停车,倒车的紧急措施,也不能将船舶在有效的距离内停住。但是有些情况下,如果船舶航速过慢,就有可能失去舵效或舵效迟缓,以致于无法控制船舶采取及时有效的避让行动,此时这个慢速度也不是安全航速。因此,作为驾驶员应根据船舶自身的性能,综合考虑船舶所处的周围环境,及时调整航速使之始终处于安全航速状态。换言之,在不同的环境和条件下,任何船速都可能是安全航速,同时任何船速都可能不是安全航速,既船舶在任何航速下都可能不安全,都可能存在碰撞危险[4]。总之,“当快则快,当慢则慢”,这便是对安全航速正确的辨证理解。
二、影响安全航速的诸多因素
(一)对所有船舶
在决定安全航速时,考虑的因素中应包括下列各点:
1.能见度情况:
能见度是决定安全航速诸因素最重要的因素。船舶在能见度不良时的碰撞率极高,是能见度良好时的一倍以上。船舶在能见度不良时,以高速行驶非常危险,当发现问题时,在时间和距离上已来不及采取有效措施,也就是无法在安全距离内把船停住。
1.前言
改革开放以来,深圳港西部港区已建成包括蛇口、赤湾、妈湾、东角头、福永、大铲湾等港区。现有蛇口、赤湾、妈湾、大铲湾四个专用集装箱码头,均可靠泊第六代集装箱船舶。还有最大散货泊位为7.5万吨级,最大油气品泊位为3.5万吨级,以及10万吨级修船坞和15万吨级修船泊位。进入2000年以来,港口货物吞吐量实现了跨越式发展。港口货物吞吐量连续18年排行内地沿海港口第八位,集装箱吞吐量连续12年排行内地沿海港口第二位、连续4年排行世界集装箱港口第四位。
随着珠江三角洲地区和深圳市经济的迅速发展,深圳港口发展势如破竹,深水泊位增多,港口货物吞吐量保持高速增长的势头,来港船舶出现大型化、现代化,效率高,周转快的趋势,促使通航流量日益增大,船舶密度增高。论文格式,发展瓶颈。为满足西部港区运量和大型船舶安全航行的需要,并减轻过境香港马湾水道的交通限制影响和压力,深圳市政府于2005年开始建设一条便捷的出海深水航道——铜鼓航道,并于2007年12月中旬正式投入使用。
虽然铜鼓航道已投入使用,但一些管理方面和船舶操纵技术方面等问题还需要进一步的加强和完善,才能适应和进一步提高通航利用率和通航安全率,吸引更多的大型集装箱船舶挂靠,提高港口竞争力。
从深圳港西部港区的地理位置看,其发展受制于可利用的深水水域不足和通航流量大,船舶密度高,致水上交通安全监督管理难度大的发展瓶颈。为适应西部港区的发展和集装箱运输安全、准时、高效的需求,现就如何解决其发展瓶颈,作如下的初步探讨。
2.加快港口基础设施的建设
深圳西部港口水域狭窄,浅滩多,水流急,深水锚地极少;进出港航道多为人工开挖,宽度受限,且多条航道交汇的情况下,码头泊位逐年增加,通航流量增大,船舶密度增多,势必增加水上交通事故的机率,水上安全交通形势是严峻的,尤其是深水锚地少的问题更显突出。因此,应及时调整现有的锚地布局和增设新锚地,为各种类型的大小船舶锚泊和防台提供安全保障,尤其对大型船舶应尽早规划、抓紧落实更多深水锚地,促进港口生产进一步发展。论文格式,发展瓶颈。
3.加强对西部水域管理力度
受国际航运发展趋势的影响,共处珠江口水域的深圳西部港口,通航流量大,船舶密度高,途经深圳西部水域的船舶流量每年达19万艘次。特别是对于一些中小船来说,船员素质低,安全意识薄弱,设备简陋,违章驾驶,超载滥载,冒险航行,甚至无证驾驶行为,致事故发生率较高,极大威胁港口和船舶的安全。虽然上述情况加大了监管难度,但为了所有船舶在西部水域航行和锚泊的安全,必须加大对西部水域管理力度。
3.1加强海事安全监管保障设施建设。
建立更完善的船舶交通管理系统(VTS系统),通过对船舶密集区、事故多发区加建VTS监控站,进行VTS监控,并与香港、广州相互交换、共享其船舶交通管理系统的资源信息,提前获取进出港航行信息,使船舶航行更安全,提高船舶交通安全率。论文格式,发展瓶颈。对于保护港口水域环境安全,共创安全、和谐的通航环境,实现双赢的目的有着现实的意义。
3.2进一步完善水域快速反应基地的建设。
配置更高速、更现代化的巡逻船(艇),加强水域现场的巡逻、监管力度,并配合VTS监控手段,及时处理或纠正违章行为,维护水上良好的安全交通秩序。论文格式,发展瓶颈。
3.3修订或制定西部水域航道通航安全管理规章制度。
应根据有关法规,结合目前西部水域的实际情况,修订或制定西部水域航道通航安全管理规章制度。尤其是应制定如,有关铜鼓航道船舶航行安全规定、有关深圳西部水域通航分隔制等规定,以规范航行行为,以利于管理,防止发生事故。同时应加强对船员安全法规的宣传教育,提高执行政策的自觉性,适应港口发展的新形势、新任务,以提高管理能力和服务水平。
4. 建立完善的港口管理、统一的船舶调度机制
在铜鼓航道开通后,港口管理部门、海事管理部门、各码头企业和船舶等应加强沟通与协调,建立更完善的港口管理、统一的船舶调度机制,实施有效的管理,提高航道通过能力,保证船舶航行安全。
通过海事管理部门的船舶交通管理系统(VTS系统),对全港船舶实施统一调度机制和有效的管理,保证铜鼓航道船舶航行安全、畅通,提高航道通过能力。
5.不断提高船员包括引航员的素质
为进一步提高船员包括引航员素质,适应现代科技、信息化和港口航运业迅速发展的要求,加强其培训工作十分必要。这将有利于提高船员包括引航员素质,促进安全航行率。
船员包括引航员培训工作分两类。论文格式,发展瓶颈。一类是船员包括引航员晋升培训,一类是船员包括引航员的知识更新培训。
通过船员包括引航员晋升培训,进一步巩固、充实和提升航海技术业务理论水平。论文格式,发展瓶颈。一经通过考试、实操和评估,取得合格有效证书,胜任高一级别的职务,从而提高船员包括引航员素质,,提高执行政策的自觉性,并促进安全航行率。
通过对船员包括引航员知识更新培训,达到及时更新知识,掌握航海新技术,熟练应用先进的航海新技术操纵船舶,不断提高应变能力和处置能力,适应各种不同环境和条件的操纵船舶作业,确保船舶安全航行、靠离码头,提高安全航行率,促进港口航运业的发展。
海运业是一个十分古老而又传统的运输行业,往往滞后于一般新技术的应用与推广.但二十世纪.90年代早期,全球航运市场已开始兴起计算机技术应用的热潮,it(信息技术)将在未来社会及商业、工业发展中起着十分重要的角作用,并将很快普及到所有行业与领域,航海业同样也正在普及计算机网络技术。相对海运经济的发展趋势,航海技术要求必将网络信息化。近些年,很大部份轮船公司又为各条船舶安装了局域网,配置网卡,不仅为船舶信息资源的共享以及数据的传递提供了方便,而且也为公司对船舶的安全与防污染管理开辟了新的技术途径。
当前,航海技术的信息化建设已全面展开,逐步实现现代化管理和科学化决策,大力提高企业运营效率、信息传递速度,解决了信息共享的障碍,为海运决策提供精确有效的信息。下面就浅谈一下航海信息化的相关细节船舶物料管理,运用计算机与网络技术及其数据库,进行物料流通管理,通过输入所需物料编号、物料名称、种类后,快捷、准确的查寻。船员发送船舶物料申请单到船舶公司,经公司审核后,由公司编成电子文档发送给供应商询价,供应商供货后,经船舶确认审核后,自动调整物料库存,从而形成物料进、销、存的自动化管理系统,减轻复杂、繁琐的船舶物料管理现状,帮助船舶公司分析物料的供应与使用,强化管理、杜绝管理漏洞、节约成本。
船员管理 运用计算机数据库对船员信息进行管理,目前已被我国许多轮船公司、大型船舶企业,船员中介及船员管理公司等广泛使用,得到了航运业界的一致肯定。如船员基本信息录入、船员信息查找;船员灵活调配;船员证书的监督管理;船员信息的删、录入 ;船员服务期满及证件过期报警提示等 。使航运公司办公高效性、系统化、智能化的管理船员,大幅度降低了企业运营成本,公司同时能共享信息系统的资源。
船舶动态跟踪,船舶动态是每个船东都需随时掌控的,通过网络可以便捷直观的查寻船舶动态,如船舶的船名、船舶尺度、航向、航速、经维度、船舶附近的交通流量、预计到达目的港时间等。而且可以在电子海图的背景上定位跟踪船舶、查看船舶资料或定制到港自动提醒等高级功能。无论您身在何处如办公室、家庭、会议、朋友聚会、茶馆,只要能上网的场所,都将随时获知船舶确切位置。这些数据来源于我们在沿海及内河港口部署的ais信息接收基站,这些基站持续接收来自船舶上ais自动识别器设备发送的数据。如果船舶不在ais接收范围区域,还可以通过inmarsat国际海事通信等卫星通信系统获取信息数据。通过这高新的网络技术,同时还可以获取涉及全球其它海域的船舶信息数据,实时了解相关信息。
传统的静态、固定航海资料的纸质印刷海图已不适应船舶自动化和航海智能化的发展要求。从而电子海图显示与信息系统在近些年开发应用的基础上不断的加以完善,该系统不仅能很好地提供纸质印刷海图的有用信息,而且取代了传统的人为手工海图作业,gps、雷达、navtex等各种现代化的导航设备所获得的信息都被集合在一起,成为一种集成式的导航信息系统。这个系统具有船舶所在航区海图显示、航行线路的设计、航路监控、危险局面来临前自动报警提示、各航行数据记录、航迹显示、海图自动改正等功能,大大提高了航行安全和效率。
电子海图显示和信息系统,它综合了航海技术、计算机技术、计算机图象显示技术及计算机软件技术针对航海领域的一场技术开发,它被广泛地应用于世界航海领域.,国际海事组织已经制定了关于电子海图显示和信息系统的相关的国际标准和严格规范, 这些标准和规范大部分是用于航海方面,对电子海图显示精度提出了新的要求,为了充分在船舶航行管理中的应用,信息系统必须自动的对信息数据进行综合分析,将电子海图显示和信息系统中的数据通过算法实现提示各浮标的移位、船舶意外走锚、禁止航行区和船舶搁浅、船舶避碰局面等报警功能.
而且海图电子化 可以实时显示本船的经纬度、航向、航速、方位等信息,可以实时监控该船周围的船舶动态和查寻它船信息及所在海区海况信息,随着信息技术和航海技术的不断发展,海图和雷达信息数字化之后,两者间完全实现了数据相互传输,使电子海图与雷达图像数据信息的重合显示成为现实,在电子海图上重叠显示雷达图像数据信息后,可在原航行水域海图信息的基础上提供本船、本船周围的静态目标与动态目标相互之间的位置关系。提前预知本船对周围船舶的会遇态势和会遇的局面能及早掌控,从而尽快作出准确判断,达到避开航行紧迫局面,及时采取妥当的避碰措施而保障航行安全。
航海书籍资料也已快速电子数字化 航海所需的各种图书资料原始都采用纸质印刷形式。随着计算机技术和互联网技术的发展,航海通告、 潮汐表、航标标表等都已出现了电子版和网络版。船舶公司海务及船舶船员可以在网上查询与下载,这不但使用方便还有利于航海图书资料中内容的迅速更新,避免了海员对复杂而烦琐的纸质图书资料的人工校改。
船舶已加速自动化,从船舶在机舱设置集中控制室到出现无人机舱值班和驾驶台对主机遥控操作及监测,船舶机舱自动化已大势所趋。计算机功能代替复杂的电子线路,发出操舵指令,送到执行中心,自动校正控制的相关参数,代替繁琐的人工指令,使船舶舵发展成为一个具有自适应功能的接受指令的自动舵。
船舶自动化还能使船舶定员大约减半,大大降低了营运成本。特别近10年来建造的新型船舶基本上都可称之为高度自动化船舶,其中一部分自动化程度高的船舶被称之为“高技术船舶”。船舶自动化从机舱自动化逐渐走向了船舶驾驶自动化。
利用网络可以船员的招聘信息,便利于通过网络达成运输协议;还可即时查询天气状况掌握航运情况;或查询海事机构的海事法规、海事政策、海运价格等等。
从上面的有关航海技术细节与网络信息化的论述中,航海的网络信息化时代已真正来临了。船舶,可通过航海信息、导航信息实现最优航线设计、最佳航速设定,提高船舶自动化管理水平,从而达到船舶安全航行、经济航运的目的。通过船舶设备管理信息,提高船舶设备管理水平,降低备件损耗,减少因修船造成的船舶滞航期。船务公司,通过航运信息系统、船/岸通讯系统,实时掌握船舶航行的现状、各类设备的运行状况、人员及各类证书等情况,对所属船舶合理调度、航运安全,船舶的营运估算、成本控制等起到了科学化管理的作用。
参考文献
[1] 李天伟,王孝通,周爱军.电子海图系统软件可靠性研究[a].1998大连国际海事技术交流会论文集(第一卷)[c],1998.
[2] 陈金海,张杏谷,项鹭,彭国均.基于ecdis的航标监测监控系统的研究与实现[a]. 第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[c],2005 .
随着长江口深水航道北槽航道(以下简称深水航道)三期工程的竣工,为船舶安全、畅通、快捷航行提供了良好的通航条件,成为长江航运的水上“高速通道”提高了进出上海港和长江沿岸各港口船舶的装载量。船舶日趋大型化、高速化,交通日益繁忙,这也给船舶安全通航带来一定的影响。伴随着航道条件的改善,加强船舶航速的限制,保障船舶的交通安全。本文通过对深水航道历年的船舶交通流的调查与分析,得出深水航道船舶航速及流量的分布特征,供相关人员参考。
2.深水航道发展变化
长江口深水航道整治前维护水深为7米,自1998年来,整治工程以整治和疏浚相结合,分三期整治连续增深至8.5米、10米和12.5米,建设各类导提、丁坝,最终形成全长92.2公里的双向航道。深水航道的具体发展情况如表1所示。工程完工后,深水航道能满足第三、四代集装箱船和5万吨级船舶全潮双向通航的要求,同时兼顾满足第五、六代大型远洋集装箱船和10万吨级满载散货船及20万吨级减载散货船乘潮通过长江口的要求。
长江口深水航道治理一、二期工程成功实施后,平均每天进出长江口深水航道的5万吨级以上船舶,从原先7米水深时候的0艘次,迅速增加到10米水深航道开通后的11.6艘次。据统计文献[1,2],2010年进出深水航道的船舶数量达到46031艘次,平均每天约136艘次,比上年同期上升48.1%,其中吃水在11.5米及以上船舶1928艘次,去年同期相比上升36.45%,增长幅度十分显著。
长江口深水航道的开通,不仅意味着货物、集装箱量的大大增加,也意味着更多大型船可以进出港,这对上海建设国际航运中心形成了巨大支撑。
表1:深水航道变化[1,2]
3.船舶数据采集与分析
3.1数据采集
为了本文的研究,从历年的深水航道船舶AIS数据库中选取了2006年~2010年具有代表性的数据,利用电子海图与信息系统(ECDIS),在深水航道的D12浮和D23浮之间选取了一条观察线,采集出船舶进出深水航道的各类信息,并进行预处理。
3.2数据分析
根据软件预处理的船舶信息对船舶交通流量进行统计分析时,因船舶种类及船型各不相同,为了便于统计分析、研究船舶规律,采用加权交通量, 转换和转换的加权因素见表2。在船舶限速因素及航速讨论分析中以船长164米作为标准,换算出的深水航道2006年~2010年船舶日均交通流量如图1所示。
2006年9月份是深水航道三期工程开始的时间,随着航道条件的不断改善,船舶流量也随之不断提升,航道整治的效果得到了充分验证,这对促进港口、经济的发展具有重要意义。另外根据历年的船舶AIS数据以小时为单位进行统计分析,得出深水航道内进出航道的船舶在一天内各个时间段(小时)的船舶流量分布情况,如图2所示,横坐标代表时间(H),纵坐标表示平均每个时间段内船舶量[4]。从进出船舶的时间分布情况看,在各个时间段内,船舶分布波动性较大,且进出船舶具有一个高峰段。
根据交通流理论,船舶的交通流与船舶的速度和密度均有着密切的内在联系。通过对航道中船舶的航速分布情况,可以了解到深水航道中船舶会遇、追越等情况,为航道限速提供参考,以确保船舶航行的安全。通过对2006年~2010年深水航道船舶速度的统计分析,得出的具体结果如图3所示,横坐标表示船舶的航速(节),纵坐标为航速的频率。航速分布频率图显示了深水航道条件改善后,船舶的速度主要集中在14kn~16kn,而且在这个区间的比例逐渐增加。
表2: 转换和转换的加权因素[3]
图1:日均流量图
图2:船舶进出时间分布图
图3:船舶航速频率的分布图
4.深水航道的交通流特征
利用历年船舶AIS数据分析船舶交通流、船舶速度等,揭示出长江口深水航道船舶交通流的特征。一方面,深水航道宽度增加了,可行水深也增加了,这些自然条件的改善使得船舶的日均流量逐年增加。航行于航道中船舶日趋大型化、重载化、快速化,每天进出船舶达数百艘次,特别是高峰时段。另一方面,在深水航道第二期工程结束时,为了安全航行,通航规则中有一款是船舶的速度最高不得超过15节。从船舶航速的分布情况可以看出,在航速主要集中在14节至16节,有一部分分布在10节至13节,但是还有一小部分低于10节,由此带来航道拥挤,局部水域交通密度增大,造成碰撞危险的因素增多,既影响他船正常航行又引起新的航行风险。
基于船舶航行的安全性以及深水航道的长远发展,限制航速过快的船舶,同时也要限制航速过低的船舶,或者将速度低的船舶安排在外侧航道,快速船安排在内航道,确保船舶各自航行的安全。此外,提高深水航道的最低限速值和最高限速值将会使得航道的整体通航能力得到一定的提高,促进通航效率,增加船舶的交通量[5]。
据已知的交通事故统计数据显示,在长江口深水航道,2004年发生6起事故,2005年发生1起,2006和2007年发生0起,深水航道条件的改善,给船舶航行提供了安全的环境,同时也方便了重载船和大型船。船舶逐渐多样化、重载化、快速化,交通日益繁忙,船舶交通量迅速提升,船舶的密度也逐渐增大了,对航道的通航效率产生影响。从航道的发展以及航运企业运营的角度看,在安全的前提下,适当提高航道的最高限速值,船舶将可以采取更为有效的航速,减少会遇频率,在更大程度上提升船舶通航效率,增加船舶流量,提升航道的利用率。
5.结语
随着上海港及沿江各港口的发展,长江口深水航道内航行的船舶大型化、高速化,船舶的流量将会快速增加,船舶速度的提升将会有助于缓解船舶流量增加带来的压力,另外对长江口深水航道最高限速有进一步研究的必要。本文主要是针对深水航道船舶交通流特征进行分析,基于船舶流量和船舶航速分布,得出深水航道条件的改善,有助于船舶流量增加,同时航道的最高限速适当提高将更有益于高速船,为其他船舶提供更大的船舶领域,对减轻航道负荷、保障安全、提高航运效率起到很好的效果。
参考文献:
[1]杨兴晏.长江口深水航道通航能力的仿真研究[J].第十四届全国工程设计计算机应用学术会议论文集,2008
[2]吴明华.长江口深水航道治理:目标12.5米.中国海事 纪事·热点,2006
海运业是一个十分古老而又传统的运输行业,往往滞后于一般新技术的应用与推广.但二十世纪.90年代早期,全球航运市场已开始兴起计算机技术应用的热潮,IT(信息技术)将在未来社会及商业、工业发展中起着十分重要的角作用,并将很快普及到所有行业与领域,航海业同样也正在普及计算机网络技术。相对海运经济的发展趋势,航海技术要求必将网络信息化。近些年,很大部份轮船公司又为各条船舶安装了局域网,配置网卡,不仅为船舶信息资源的共享以及数据的传递提供了方便,而且也为公司对船舶的安全与防污染管理开辟了新的技术途径。
当前,航海技术的信息化建设已全面展开,逐步实现现代化管理和科学化决策,大力提高企业运营效率、信息传递速度,解决了信息共享的障碍,为海运决策提供精确有效的信息。下面就浅谈一下航海信息化的相关细节船舶物料管理,运用计算机与网络技术及其数据库,进行物料流通管理,通过输入所需物料编号、物料名称、种类后,快捷、准确的查寻。船员发送船舶物料申请单到船舶公司,经公司审核后,由公司编成电子文档发送给供应商询价,供应商供货后,经船舶确认审核后,自动调整物料库存,从而形成物料进、销、存的自动化管理系统,减轻复杂、繁琐的船舶物料管理现状,帮助船舶公司分析物料的供应与使用,强化管理、杜绝管理漏洞、节约成本。
船员管理 运用计算机数据库对船员信息进行管理,目前已被我国许多轮船公司、大型船舶企业,船员中介及船员管理公司等广泛使用,得到了航运业界的一致肯定。如船员基本信息录入、船员信息查找;船员灵活调配;船员证书的监督管理;船员信息的删、录入 ;船员服务期满及证件过期报警提示等 。使航运公司办公高效性、系统化、智能化的管理船员,大幅度降低了企业运营成本,公司同时能共享信息系统的资源。
船舶动态跟踪,船舶动态是每个船东都需随时掌控的,通过网络可以便捷直观的查寻船舶动态,如船舶的船名、船舶尺度、航向、航速、经维度、船舶附近的交通流量、预计到达目的港时间等。而且可以在电子海图的背景上定位跟踪船舶、查看船舶资料或定制到港自动提醒等高级功能。无论您身在何处如办公室、家庭、会议、朋友聚会、茶馆,只要能上网的场所,都将随时获知船舶确切位置。这些数据来源于我们在沿海及内河港口部署的AIS信息接收基站,这些基站持续接收来自船舶上AIS自动识别器设备发送的数据。如果船舶不在AIS接收范围区域,还可以通过Inmarsat国际海事通信等卫星通信系统获取信息数据。通过这高新的网络技术,同时还可以获取涉及全球其它海域的船舶信息数据,实时了解相关信息。
传统的静态、固定航海资料的纸质印刷海图已不适应船舶自动化和航海智能化的发展要求。从而电子海图显示与信息系统在近些年开发应用的基础上不断的加以完善,该系统不仅能很好地提供纸质印刷海图的有用信息,而且取代了传统的人为手工海图作业,GPS、雷达、NAVTEX等各种现代化的导航设备所获得的信息都被集合在一起,成为一种集成式的导航信息系统。这个系统具有船舶所在航区海图显示、航行线路的设计、航路监控、危险局面来临前自动报警提示、各航行数据记录、航迹显示、海图自动改正等功能,大大提高了航行安全和效率。
电子海图显示和信息系统,它综合了航海技术、计算机技术、计算机图象显示技术及计算机软件技术针对航海领域的一场技术开发,它被广泛地应用于世界航海领域.,国际海事组织已经制定了关于电子海图显示和信息系统的相关的国际标准和严格规范, 这些标准和规范大部分是用于航海方面,对电子海图显示精度提出了新的要求,为了充分在船舶航行管理中的应用,信息系统必须自动的对信息数据进行综合分析,将电子海图显示和信息系统中的数据通过算法实现提示各浮标的移位、船舶意外走锚、禁止航行区和船舶搁浅、船舶避碰局面等报警功能.
而且海图电子化 可以实时显示本船的经纬度、航向、航速、方位等信息,可以实时监控该船周围的船舶动态和查寻它船信息及所在海区海况信息,随着信息技术和航海技术的不断发展,海图和雷达信息数字化之后,两者间完全实现了数据相互传输,使电子海图与雷达图像数据信息的重合显示成为现实,在电子海图上重叠显示雷达图像数据信息后,可在原航行水域海图信息的基础上提供本船、本船周围的静态目标与动态目标相互之间的位置关系。提前预知本船对周围船舶的会遇态势和会遇的局面能及早掌控,从而尽快作出准确判断,达到避开航行紧迫局面,及时采取妥当的避碰措施而保障航行安全。
航海书籍资料也已快速电子数字化 航海所需的各种图书资料原始都采用纸质印刷形式。随着计算机技术和互联网技术的发展,航海通告、 潮汐表、航标标表等都已出现了电子版和网络版。船舶公司海务及船舶船员可以在网上查询与下载,这不但使用方便还有利于航海图书资料中内容的迅速更新,避免了海员对复杂而烦琐的纸质图书资料的人工校改。
船舶已加速自动化,从船舶在机舱设置集中控制室到出现无人机舱值班和驾驶台对主机遥控操作及监测,船舶机舱自动化已大势所趋。计算机功能代替复杂的电子线路,发出操舵指令,送到执行中心,自动校正控制的相关参数,代替繁琐的人工指令,使船舶舵发展成为一个具有自适应功能的接受指令的自动舵。
船舶自动化还能使船舶定员大约减半,大大降低了营运成本。特别近10年来建造的新型船舶基本上都可称之为高度自动化船舶,其中一部分自动化程度高的船舶被称之为“高技术船舶”。船舶自动化从机舱自动化逐渐走向了船舶驾驶自动化。
利用网络可以船员的招聘信息,便利于通过网络达成运输协议;还可即时查询天气状况掌握航运情况;或查询海事机构的海事法规、海事政策、海运价格等等。
从上面的有关航海技术细节与网络信息化的论述中,航海的网络信息化时代已真正来临了。船舶,可通过航海信息、导航信息实现最优航线设计、最佳航速设定,提高船舶自动化管理水平,从而达到船舶安全航行、经济航运的目的。通过船舶设备管理信息,提高船舶设备管理水平,降低备件损耗,减少因修船造成的船舶滞航期。船务公司,通过航运信息系统、船/岸通讯系统,实时掌握船舶航行的现状、各类设备的运行状况、人员及各类证书等情况,对所属船舶合理调度、航运安全,船舶的营运估算、成本控制等起到了科学化管理的作用。
参考文献
[1] 李天伟,王孝通,周爱军.电子海图系统软件可靠性研究[A].1998大连国际海事技术交流会论文集(第一卷)[C],1998.
[2] 陈金海,张杏谷,项鹭,彭国均.基于ECDIS的航标监测监控系统的研究与实现[A]. 第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C],2005 .
中图分类号:U675.96;U676.1;O221.8 文献标志码:A
Subjectiveevaluationmodelofships’collisionrisk
LIURuru,HUQinyou
(MerchantMarineCollege,ShanghaiMaritimeUniv.,Shanghai201306,China)
Abstract:Tocomparetheunderstandingofthesamecollisionriskofdifferentships,asubjectiveevaluationmodelofships’collisionriskisproposed.Onthebasisofthecollisionriskcalculationmodelwhich usesDistancetoClosestPointofApproach(DCPA)andTimetoClosestPointofApproach(TCPA)as parameters,thesubjectivefactorssuchasship’ssafetycircleandthelastminuteofruddersteering,etc,areintroducedtocreateanewcalculationmodelofthecollisionrisk.Thenewmodelisusedtocalculate andcomparethecollisionriskofshipswithdifferentsafetycirclesizesanddifferentlastminuteofrudder steering.Theresultsshowthattheunderstandingofcollisionriskofshipswithdifferentsafetycirclesizes anddifferentlastminuteofsteeringrudderinthesameencountersituationisnotsame.
Keywords:collisionavoidance;collisionrisk;ship’ssafetycircle;lastminuteofruddersteering
2 新模型的建立
通常情况下,两船距离越近,碰撞危险度就越大.本文在以DCPA,TCPA模型和可拓集合论确定海上船舶碰撞危险度模型[12]的基础上,建立一个基于不同船舶安全距离圈和最晚施舵时间的碰撞危险度计算模型.先定义一个船舶安全距离圈R:以船舶的重心为圆心,根据船舶操纵经验确定的半径值固定的一个圆形水域范围.顾名思义,一旦来船进入本船的安全距离圈即表示其对本船有很大的危险,需要采取避碰措施.航行环境不同,船舶安全距离圈的大小也不同,在狭水域的船舶安全距离圈自然要比宽水域的小.
假设两船在开阔水域会遇,本船为较大船舶,则可根据船舶安全距离圈的定义得到两船的安全距离
3 实验验证
设本船在O点,来船在P点,船舶的坐标分别为(x,y),根据船舶操纵经验取船舶安全距离圈半径R和最晚施舵时间T,分别从两船对遇、交叉和追越3种态势分析.
(1)两船对遇态势.设定参数见表1.
由式(1)和(2)可以分别得出两船的危险度.在追越态势下,随着两船的运动,其危险度变化见图6.
由以上实验结果可以看出:当两船会遇时,同一时刻安全距离圈较小、最晚施舵时间短的小船的危险性较小;当两船保持原运动状态继续运动时,小船的危险度不断增大,而安全距离圈较大、最晚施舵时间长的大船的危险度开始时一直较大,当最晚施舵时间短的小船进入大船安全圈时,大船的危险度增大为1(表示对大船来说很危险);当两船的距离很近,大船对小船的影响不可忽略时,小船的危险度仍在增大,甚至增大到1(说明此刻小船也很危险).整个模拟过程中,在两船的危险度没有全部达到1之前,安全距离圈较小、最晚施舵时间短的小船的危险度始终小于安全距离圈较大、最晚施舵时间长的大船的危险度.
4 结束语
用模型计算船舶碰撞危险度,发现安全距离圈不同和最晚施舵时间不同的船舶操纵者对危险度的认识不同,这对不同的船舶根据自身对危险度大小的认识及时采取不同的避让措施有着重要的指导意义.但在实际情况下,每一船舶对前方船舶的开始避让距离要大于后方船舶的开始避让距离,右前方的一般大于左前方的,且一般情况下船舶都位于安全距离圈中心靠后的位置,因此本系统把船舶安全距离圈的几何形状当作一个对称圆形距离圈来处理是有一定缺陷的.
参考文献:
[1]EDWARDTG.Maritimeaccidentswhatwentwrong[M].Houston,TX,U.S.:GulfPublishing,1989:51.
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[3]杨神化,施朝健,刘宇宏,等.多Agent理论和技术在自动避碰决策系统中的应用[J].上海海事大学学报,2007,28(1):121125.
[4]李伟,胡甚平,尤庆华,等.港口水域通航风险评价的未确知测度模型[J].上海海事大学学报,2009,30(3):1317.
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随着现代航运业的飞速发展,海上交通运输日益繁忙,而船舶趋于专用化、自动化、大型化,船上配员由多个国家的人员组成,安全成为船舶运输永恒的主题。船舶机舱是船舶的动力中枢—心脏,船舶机舱的安全性对提高船舶运输的整体安全性有着重要意义。自动化技术的高速发展并没有给船舶安全带来质的变化。据统计,近几年来在国内外一些大的航运公司发生的有统计的几百起重大机损案例中,由于人为因素而产生的案例达全部案例的超过了83%,这与国际社会上公认的80%的人为因素失误比率非常接近,充分证实了船舶事故在许多方面与人的因素密切相关,人为因素是船舶事故的最主要原因。因此,对船舶机舱资源进行整理分析,对于减少机舱人为因素失误很有意义。
20世纪90年代以来,为确保船舶航行安全,欧洲一些国家的交通与海事安全主管部门、船东协会、航运公司联合对海上事故发生与预防进行调查和分析,开发了“驾驶台资源管理(bridge resource management,简称brm)”的培训课程,取得了很好的效果。为使船舶轮机管理人员充分发挥所有人员的团队作用,明确自己在工作中的职责与分工,进一步强化意识和端正工作态度,减少人为失误,预防事故发生,保证船舶安全航行的目的[4]。在brm 培训课程的基础上结合船舶机舱的特点开发了“机舱资源管理( engine room resource management,erm)”的培训课程。
国际海事组织imo( international maritime organization)于2010年6月5日在菲律宾马尼拉通过最新stcw(international convention on standards of training certification and watchkeeping for seafarers)公约2010年修正案。将erm作为强制性适任标准,进一步突显出erm培训的重要性,根本目的就是要确保航运安全。
一、船舶机舱资源与管理
(一)船舶机舱资源
航运企业要达到“航运更安全、海洋更清洁,高效、经济”营运的目的,在现代科技高速发展的时代,如何对船舶进行管理有特别重要的地位,船舶机舱系统,既人、机、环境和管理四个要素组成的一体化系统,核心内容就是致力于现代化船舶机舱所需要的管理质量、快速学习的科学方法和团队一体化的环境,形成“人—机—环境—管理”一体化的现代化船舶机舱资源管理模式。
1.人力资源。指涉及到船舶安全营运工作中的所有人员。包括船长、轮机长、各位驾驶员和轮机员;水手、机工等普通船员,还包括在特定港内作业中来自他方的引航员、港作拖轮及码头工作人员等及其所具有的知识、技能以及协作能力。人力资源是船舶营运工作中最为重要的资源[4]。
2.物质资源。指涉及到确保船舶正常营运操作所需要的各种机械设备(如:主机、柴油发电机组、锅炉等)、仪器仪表、备件、工具等。物质资源是确保船舶正常营运与操作的基本资源。
3.环境资源。指涉及到确保船舶本身正常营运所需要的各种信息与资料,如:海洋环境、航行计划、机舱环境、驾驶台命令、操作手册、使用指导书、港口信息等。信息资源是确保船舶正常营运的必要资源。
4.管理资源。指涉及到确保船舶本身正常航行和操作所需要的时间、经验、技能和与有关部门(如主管当局、企业等方面) 的合作及支持的程度。管理资源将有助于船舶正常营运和组织目标的实现。
(二)船舶机舱资源管理培训的目的
通过船舶机舱资源管理相关内容的培训,可以加强相关人员的安全工作理念、端正工作态度、完善工作行为;提高情景意识,正确掌握船舶周围的局面,掌握每一个失误(或事故)链的形成过程,采取相应的应对措施,避免事故的产生;注重相关人员之间的文化意识与背景,了解并尊重不同国家与民族之间的文化差异;明确团队工作的重要性,并充分发挥团队成员的作用,改进管理作风,提高操纵决策水平和应变能力。
(三)船舶机舱资源管理培训的主要内容
船舶机舱资源管理可以定义为:“为达到船舶安全营运和保护海洋环境的目的,运用和协调好全部船员所具有的技能与经验、船舶设备和其他外界相关各种资源”。根据相关国际公约和我国海事主管部门有关规定,结合船舶航行安全的实际情况与需要,船舶机舱资源管理培训主要包括以下内容[5] [6]。
1.明确人为因素和船舶事故的发生与预防之间的关系。随着水上运输变的日益繁忙,同时伴随着航运科技的发展,对船员的要求也是越来越高,根据资料统计,近几年来,海上交通事故呈上升趋势,这其中绝大多数是与船员的人为失误有关。为减少船舶事故和预防船舶事故的发生,必须要明确在影响船舶航行安全的失误链与最终事故发生相互之间的关系中人为因素所起的作用,采取相应的措施,减少或破断失误链的产生与发展,从而达到减少和预防船舶事故的发生。
2.多元文化意识对船舶安全工作的影响。随着航运的发展,同一条船上的船员往往来自许多不同的国家和地区,船员在他们各自的工作中经常体现出多元文化意识的特点,并对船舶安全工作的实际操作产生一定的影响,同时远洋船舶航行于世界各地,船员在工作过程还要涉及多个国家和地域、不同公司的船舶与人员。为此,船员之间应通过对彼此文化意识的理解与尊重,从而保证船舶航行的正常进行和安全。
3.阐述情景意识对船舶航行安全的作用。航运的繁忙也导致船舶航行时经常会面临紧张而复杂局面。船员船员必须要具有正确的工作态度才能保持高度的情景意识,全面了解和掌握各种相关的信息,以便于积极主动地采取各种合理的措施与行动避免船舶事故的发生。
4.强调船舶通信和人员交流沟通在船舶航行
安全中的重要性。船舶之间的通信和人员之间的交流沟通是船舶安全航行的基本保证之一。由于通信设备与外界条件的局限性以及来自不同国家或地区的船员之间由于语言沟通等方面的限制,会导致船舶在航行的过程中有紧迫局面的产生或导致事故的发生。
5.明确团队与团队工作在船舶航行中的必要性。船舶在海上、沿海或港内航行时,全船人员在工作中的要积极配合和协调。所有轮机值班人员组成一个工作团队,最重要的工作是完成团队的目标任务,确保航行安全。团队成员在一起工作必须要互相协作,这是每个成员的责任。
6.探讨决策的重要性与领导工作方法的改进。鉴于船舶航行工作的特点,船员在船舶航行与靠、离泊等作业的等各种工作过程中必须要作出一些果断的决策以确保船舶正确的操纵与安全,在团队工作中发挥必要的领导作用。果断的决策在船舶的实际航行工作中具有非常重要的作用。如何改进和提高决策能力,更好地发挥团队工作的领导作用,对船舶安全航行具有非常积极的意义。
7.规范化执行各种规章制度和操作规程。为了提高船舶安全航行的水平,必须进一步规范船员执行规章制度和操作规程的行为。船舶航行时必须严格执行国际海上避碰、防污染等相关公约与安全规则,并遵守各国政府和主管部门制定的涉及特定水域安全的规章制度。同时,船员还必须根据航行与作业的需要,认真地按照规定的各类操作规程来控制和操纵船舶。
二、依托现代化实训基地探索培训新途径
船舶机舱资源管理是属于管理科学的范畴,理论学习必须结合实景训练,我院新建成的部级实训基---自动化模拟机舱就是完成这些任务的最好实训平台。运用与实船机舱真实环境几乎相同的自动化模拟机舱,通过完成不同的模拟任务,明确受训人员在船舶机舱日常工作中的义务与责任,在合理地利用自动化模拟机舱的各种设备的基础上,充分发挥每个人在团队工作中的作用,严格按照相关操作程序完成各项工作,以保证各种设备的正常运转,确保船舶航行安全,减少和避免潜在的人为事故。
(一)自动化模拟机舱的设备组成
自动化模拟机舱提供了与实船机舱十分相近的各类硬件环境,主要有:船用主机和轴系、供配电系统、大型集中控制室、模拟驾控台、燃、滑油系统、冷却水系统、压缩空气系统、锅炉系统、防污染设备、压载、消防、舱底水系统、制淡装置、淡水压力柜、机舱风机等;设有与现代化船舶机舱相一致的新型主机遥控、安保系统等;还配有通用仪表实验台和燃油黏度控制系统等半实物操作训练台;设有大型水力测功器、pid调节器、油雾浓度计等设备。
(二)自动化模拟机舱的培训功能
自动化模拟机舱可用于学员对各种设备操作训练、轮机安全值班、动力装置运行和性能测试、机舱保养、维修和应急故障排除等训练。学员在自动化模拟机舱受训时如同操作和管理实船一样,达到快速学习现代化船舶轮机的操作与管理。满足stcw公约要求对轮机人员的相关要求。
(三)自动化机舱的实训效果
自动化模拟机舱建成以来,已先后为多家航运企业和造船厂培训轮机工程技术在职人员多个班次,特别是全国高职轮机工程技术专业骨干教师培训班的举办,充分展现了自动化模拟机舱的特殊培训功能,在几乎与实船完全相同的实景中,培训学员根据实际需要,组成不同的团队,通过完成多种工作任务来得到训练,使得全体参训人员的船舶机舱管理水平得到较高的提升,取得了良好的效果。
三、对开展船舶资源管理培训的建议
(一)全面开展船舶机舱资源管理培训
为更好地履行stcw新公约,减少人为因素对船舶安全的影响,海事主管部门应积极引导航运企业与航海院校展开全面合作,一方面要充分发挥教师的教学能力,另一方面聘请具有丰富实践经验的航运企业安全管理人员共同参与培训工作。加大培训投入,深化培训工作。从整体上提高我国在船舶机舱资源管理培训方面的水平。
(二)航海专业的学生在校学习期间就接受相关培训
随着政府转变职能的推进,提供公共服务、履行行政监管成功行业主管部门的主要职责,水上交通运输的最大特点就是以航行船舶为主要作业单位、以航行为主要运行方式的“动态位移”活动。相应政府行业监管的职责,也应当是建立以船舶为主要交通运输工具的执法单位。
在过去装备落后的情况下,海事部门的监管是以在港区的陆地上从事“旱鸭子”工作为主,这显然是不适应的。随着像“海巡31”和海事直升机的投入,远渡重洋、快速出击已经具备了物质条件,因此海事执法船舶将是海事部门履行政府监管的主要战斗队伍。
物质装备的改善,精神的海事执法文化就成为相辅相成的行业行政文化建设的重中之重。建设执法船舶文化既能和水上运输文化同步进行同时又能体现行业行政文化的特色。
以海事核心价值为内涵,是海盾文化之魂
盾是古代古代打仗时防护身体,挡住敌人刀箭等的牌。而在现代语言中不断在丰富着其内涵。如果我们把祖国的海洋比作母亲身体的话,海事执法船舶就应当是海洋母亲的“盾”,具体来讲就是:
维护之盾。2013年3月《国务院机构改革和职能转变方案》获得通过,为推进海上统一执法,提高执法效能,将原国家海洋局及其中国海监、公安部边防海警、农业部中国渔政、海关总署海上缉私警察的队伍和职责整合,重新组建国家海洋局,以中国海警局名义开展海上维权执法。至此,中国海上维权的力量正式形成军队、海警、海事的“铁三角”。
海事部门将重点履行“船旗国”及“港口国”监督管理义务,依法和军队、海警互为支持、互为补充,共同维护国家。海事执法船舶无异是海事部门维护国家的尖兵和先锋。
保障安全之盾。随着航运科技和经济的飞速发展,随着危险化学品货物和其他动力船舶的增多,统一管理水上安全,监督管理船舶所有人安全生产条件和水运企业安全管理体系,调查、处理水上交通事故及水上交通违法案件,管理通航秩序、通航环境,履行救助,保障海上安全和航运安全生产已经成为海事部门的重要职责。
安全的基础在“双基”,即基层和基础,航行安全和水运安全生产的“双基”是“船舶安全”。海事执法船舶将无异是强化公共安全体系和企业安全生产基础建设、遏制重特大安全事故的尖兵和先锋。
保护生态之盾。建设海洋生态文明,是关系人民福祉、关乎民族未来、关联国际关系的长远大计。船舶污染海域包括船舶油类作业及油污水的排放、船舶装运危险货物、船舶其他污水、船舶垃圾、使用船舶倾倒废弃物以及水上、水下船舶修造打捞和拆船工程等的污染,是海洋生态的大敌。根据国际公约、根据法律行政法规授权,海事部门承担防止船舶污染海域、调查和处理海上污染事故的重要职责。海事执法船舶是海事部门维护海洋生态文明的尖兵和先锋。