新型航海技术对船舶避碰自动化的影响研究

摘 要：随着经济社会的不断发展，我国的航海贸易逐渐发展起来。但是，在航海贸易进行时，船舶极易发生触礁碰撞事故。导致船舶发生碰撞与搁浅触礁情况，很多时候都是人为因素引起的。因此，我国便开始对船舶避碰自动化技术开始研究。利用新型航海技术来实现船舶的避碰自动化，是船舶安全顺利航行的重要保障，从而有效减少了人员伤亡与财产损失。

关键词：新型航海技术；船舶避碰自动化；影响研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.229

0 引言

船舶碰撞事故不仅会造成巨大的财产损失与严重的人员伤亡，还会对海洋造成一定的污染。我们通过对事故原因进行调查发现，有百分之八十左右的事故都是由于船员没有按照《国际海上避碰规则》来驾驶船舶而造成的[1]。所以，人为因素便成为了导致船舶发生碰撞事故的主要因素。要想有效减少船舶碰撞事故的发生，就需要逐步提高船舶避碰自动化技术水平。科学技术的不断发展，为新型航海船舶避碰自动化技术奠定了良好的基础。因此，我们要重视对这种技术进行研究应用。

1 新型航海技术的发展现状

1.1 船舶避碰自动化研究现状

在船舶避碰自动化研究过程中，通常会涉及到对水下与水上物标信息源的采集与分析，从而实现对信息的综合处理并决策，决策的自动化实施可以由船舶操作系统来完成。当前的船舶避碰自动化研究主要是针对宽水域船舶航行信息进行量化处理并决策，同时实现自动化生成。量化避碰信息一般是包含了对安全距离的判断以及对目标船舶的航行情况进行量化，进而生成相应的避踫决策。这种避踫信息量化的方法通常会有专家智能技术、神经网络方法等等[2]。针对人为因素是导致船舶发生碰撞事故的重要原因，这就要求船员在具体驾驶船舶的过程中，一定要严格按照《国际海上避踫规则》来操作驾驶船舶，船员不仅需要具备较高的专业素养，还需要具备丰富的驾驶经验，能够及时对一些航行突发问题进行处理，进而减少因为人为因素的影响而导致船舶避踫事故的发生。但是，单靠解决人为因素的影响，还是存在一定的不足之处，最重要的还是要从船舶自动化避踫技术上着手。在实际研究中，我们可以发现，一些现代智能技术可以有效解决船舶航行时的碰撞问题，就像是在宽水域航行过程中所进行的多船避踫决策，这种方法逐步提高了船舶避踫自动化技术水平。

1.2 船舶避碰自动化问题综述

我们为了有效区分船舶搁浅触礁跟船舶间的碰撞，一般会将船舶间避踫称为避踫系统，将防止搁浅触礁系统称为避礁系统。但在实际情况中，这两个系统是不可分割的一个整体，只有同时兼顾这两个问题才能更好保障船舶的顺利航行，所以文中所出现的船舶避踫包含了这两个系统。当前船舶在宽水域航行时的避踫决策问题已经有效解决了，但还需要进一步完善相应的性能。目前还有一些水域的自动避踫问题迟迟得不到深入研究，主要还是因为水下与水上物标信息源探测的可靠性还没有解决[3]。针对水上的物标信息源来讲，以往船舶在航行时主要是运用了船用的导航雷达系统来获取，但船用导航雷达在实际使用过程中，还是存在一定的局限性，不能及时确定水上物标信息源的具体位置，因此在可靠性上面还略显不足。为了有效收集水下物标信息源，从上个世纪八十年代开始，便着手研究在船舶上安装海上暗礁声纳探测系统，我们将它简称为水中雷达。水中雷达可以有效探测船舶在具体航行过程中，航行路线上障碍物跟船舶之间的距离，进而利用系统所设置好的最小搁浅触礁距离阈值以及安全水深来进行危险评估与事故预警。这种水中雷达探测系统的实际探测距离在一千米左右，但目前国内船舶只有一小部分安装了这种水下雷达探测系统。

2 船舶避碰自动化的研究

2.1 AIS在船舶避碰自动化中的应用

随着我们对船舶避踫自动化技术的不断深入研究，已经逐渐意识到了船舶识别、船岸间信息相互交换以及船舶间信息相互交换的重要性，也发现了当前船舶通信导航技术中所存在的一些缺陷。基于这种现实情况下，AIS便开始逐渐兴起。AIS具有近距离目标显示清晰、受天气影响小、能绕过障碍物进行传输、传输信息量大等优点，但AIS由于所提供的信息量比较多，便会增加值班人员的工作量。AIS中最重要的信息参数便是目标相对运动参数，这种参数主要是来源于雷达探测[4]。雷达探测容易发生信息混乱或者是信息错误的情况，而且雷达探测所得到的信息通常需要船舶驾驶员通过自身丰富的驾驶技术来分析判断，所以存在一定的局限性。但AIS的优点刚好可以有效弥补雷达探测系统的这个缺陷，AIS作为一种雷达导航的辅助信息源，可以有效提高雷达探测信息的准确性与可靠性，同时还可以向目标船舶发出相应的避让信息，从而实现了船舶之间的协调配合，使船舶之间能够安全避让，防止了避踫事故的发生。

2.2 海图信息数字化的应用

经过专家的不懈努力，当前在宽水域船舶自动避踫决策技术的研究上面已经取得了巨大的突破，进而为船舶避踫自动化系统的构建奠定了良好的技术基础。以往受水域范围大小的限制，使船舶容易在避让过程中发生避踫事件，所以解决船舶避踫事件的关键有两点，首先是及时获取相应的静态信息，其次是将静态信息跟动态避踫信息有机结合在一起。海图信息数字化的应用，实现了声纳探测系统、信息系统、电子海图显示系统的有机结合，从而为解决船舶避踫问题开创了新的思路。海图信息数字化主要是将避踫决策模块嵌入ECDIS之中，进而采取ECDIS平台来对动静信息的交换与处理进行研究，从而实现了对避踫问题的有效决策。

3 结语

总而言之，新型航海技术在船舶避碰自动化中的应用，已经成为了船舶安全航行的重要保障。相关人员需要加大对船舶避踫自动化技术的研究应用，让船舶能够及时发生航行过程中存在的问题，并采取有效的决策措施来避免避踫事故的发生，进而为船舶顺利航行奠定良好的技术基础。

参考文献：

[1]李丽娜.探讨新的航海技术对船舶避碰自动化的影响[J].中国航海，2012（04）：56-58.

[2]袁松才，董亚力.探讨新的航海技术对船舶避碰自动化的影响[J].科技展望，2014（09）：126.

[3]王飞.航海技术对船舶避碰自动化的影响[J].科技展望，2015（11）：122.

[4]李丽娜，杨神化，曹宝根，李子富.船舶避碰智能决策自动化研究[J].集美大学学报（自然科学版），2012（02）：188-192.

作者简介：关腾飞（1972-），男，广东阳江人，本科，副教授，研究方向：航海技术。