基于通航环境变化的西江水域定线制研究

刘明明，陈观凤，杨明慧，周志杰

（1.广东交通职业技术学院 海事学院，广东 广州 510800；2.广州市信息技术职业学校 实训科，广东 广州 510091）

内河水运[1]是我国综合运输体系主要方式之一，尤其在促进内河流域经济发展上起到不可或缺的重要作用，更是内河水资源综合提升的途径。加快内河水运高质量发展，是贯彻落实交通强国建设战略部署，服务国家战略实施，助力区域经济高质量发展的重要组成部分。

西江是我国内河运输“两横一纵两网”中的“一横”，在“珠江—西江经济带”发展战略中起到举足轻重的作用，更是江海联运的强有力表征[2]。西江水道的水运功能建设是为提高西江通航能力，促进内河航运整体发展的重要举措[3]。西江作为连接粤港澳大湾区和桂黔滇地区的黄金水道，船舶交通流量大，通航密度大。

为降低西江水域船舶碰撞概率，提升通航效率，降低内河水域智能船舶自主航行难度，开展规范内河水域航行秩序的研究是非常有必要的。

船舶定线制是国际海事组织（International Maritime Organization，IMO）推荐的一种保障船舶航行安全，对船舶航路进行优化的措施[4-5]，分道通航制是其中最常见的一种表现形式[6]。定线制在交通繁忙水域的实施，对改善水上交通秩序，避免碰撞事故的发生具有显著的效果[7-8]。许文华、杨雪冬[9-10]对IMO 采纳的180 多个分道通航制的设计要素和统计数据进行分析，概括出不同水域分道通航制的要素特点和设计规律。Sunaryo 等[11]分析了巽他海峡分道通航制在阻止船舶事故发生方面的影响，通过使用分道通航制分隔航向相反或接近相反的航行船舶，可大限度地减少船舶之间的潜在碰撞。刘敬贤等[12]分析渤海海峡海域船舶定线制、通航环境和交通流等，优化该水域船舶航路，提出了连接该水域现存定线制的推荐方案。

本文基于西江水域通航环境的变化特点，研究西江水域实施船舶定线制的可行性，以适应未来内河智能船舶自主航行的需要。

1 通航环境的变化

1.1 西江水域船舶通航条件的变化

西江水域通航条件的变化是多元的，尤其是西江水域的水深大致呈现出先减少后增加的变化趋势，但具体的变化情况受洪水、水库调节、农田灌溉等多种因素的影响。

尤其是西江上水利枢纽的建设，为航运发展提供了基础。

自2007 年西江航运干线长洲枢纽建成后，西江航运干线广西段航道实现全线渠化，航运业蓬勃发展，大量船舶集中待闸问题也日益凸显。

2015 年，西江航运干线长洲枢纽三、四线船闸建成通航，长洲枢纽一线至四线船闸在同一断面设计年单向通过能力达到了世界第一，大量船舶集中待闸问题得到了初步解决。

2017 年，西江（界首至肇庆）3000 吨级航道扩能升级工程完工；与此同时，西江船闸运行调度中心挂牌投运，西江航运干线在全国率先实现多线多梯级船闸联合调度。

2018 年，西江航运干线贵港至梧州3000 吨级航道工程开工建设；同年，长洲水利枢纽船闸过货量首破亿吨，全年达到1.32 亿吨，成为名副其实的“亿吨船闸”。

2021 年，西江航运干线贵港至梧州3000 吨级航道工程一期工程投入试运行，长洲枢纽船闸货物通过量连续两年超过1.5 亿吨，成为全国天然河流过坝货运量最大的船闸。

2022 年，随着西津二线船闸建成通航，贵港至梧州3000 吨级航道工程二期工程即将完工，西江航运干线航道通过能力将得到进一步的提升。

1.2 内河船舶大型化的发展

近年来，随着物流需求的增加，内河船舶的大型化发展受到了越来越多的重视。由于船舶大型化的发展，内河航运的运输能力和容量也得到了大大提升，同时也给内河航运带来了更大的效益。

一方面，船舶大型化发展有利于提高运输效率，减少运输成本，提高货物的运输量和质量。使用大型船舶，可以在同一时间内完成更多的运输任务，比使用小型船舶可以实现更高的运输效率，大大减少了运输成本。此外，大型船舶的容量更大，可以在同一航行过程中，运输更多的货物，从而提高运输的质量。

另一方面，船舶大型化发展有利于提高船舶的安全性。大型船舶的体积和重量更大，可以在恶劣的气候条件下稳定航行，并且可以抵抗风浪的冲击，从而提高船舶的安全性。同时，大型船舶也具有良好的防护能力。

1.3 内河船舶动力性能的提升

内河船舶安装更多、更新更强劲的发动机：随着技术的发展，发动机的功率也在不断提升，使得船舶动力性能得到提升。

内河船舶改进船体设计，提高船舶的效率：船体设计的改进可以减少抗阻力，从而提高船舶的效率，从而提高船舶的动力性能。

内河船舶优化船舶系统：优化船舶系统可以减少船舶能耗，从而提高船舶动力性能。

内河船舶安装了更高性能的推进器：推进器可以提供更高的推力，从而提高船舶的动力性能。

随着科学技术的发展，内河船舶的船推进性能得到了极大的改善。随着有效的推进系统的发展和高级船推进技术的应用，内河船舶推进性能得到了显着改善。船舶设计也考量到了船舶阻力减少，提高可操作性并提高推进效率。还采用了先进的技术，例如绿色推进和节能机制，以提高船舶推进的效率。此外，新材料的应用增加了强度和耐用性。

1.4 内河船员素质的提高

近年来，内河船员的素质得到较大程度的提高，主要体现在：

内河船员职业技能的提高：内河船员可以熟练掌握船舶操纵技术、船舶机械设备的运行维护技术、船舶安全技术等各项基本技能。

内河船员安全意识的提高：内河船员在航行中能积极预防各种安全事故，可以掌握船舶安全技术。

内河船员职业素养的提高：内河船员也具备了良好的心理素质，具有团队合作精神，能够积极主动地参与船舶的设备检查、操作任务及安全管理工作。

内河船员法律意识的提高：船员能熟悉国家有关船舶安全、船舶管理和水资源保护相关方面的法律法规，并具备相应的遵守纪律能力。

1.5 内河导助航设施的完善

内河航标设施的建设，改善了河道的导航性能和安全性，在西江水域的合适位置安装了专业的航标，如护岸标、转弯标、禁止进入标、禁止航行标等，可供内河船舶在安全的水域行驶。

开展了水路护岸维护工作，改善了西江河道的状况，使河道保持宽阔、畅通，以便船只能够顺利行驶。

航道勘察工作是改善内河航行条件的基础，主要利用调查船和测深仪等设备，对河道的深度、宽度、流量、河床状况等进行检测，以便为航行提供充分的信息。西江水域已开展相关航道勘察工作。

改善了西江航道上的有关设施，如在重要通航区域已设置水尺，在跨河桥梁上安装有摄像头等通航安全报警设施。

建立了西江水域维护管理体系，在完善内河导助航设施的同时，也构建了内河水域系统的维护管理体系，严格按照规定的时间和频率对河道上的各种设施进行维护和保养，以保证内河导助航设施的可靠性。

2 船舶定线制可行性分析

之前，船舶为提高经济效益，内河船舶受船舶动力的影响，且为充分利用西江水流态势，减少水流的阻力，在西江航道内横越航道的随机性越来越突出。但现阶段，基于西江通航环境的变化，船舶航行实施定线制具有较强的可行性和适应性。

2.1 减少水上交通风险

船舶定线制的作用在于组织交通、使紊乱的交通流变得有序，使每艘船舶各行其道，减少会遇次数，降低碰撞危险，增强交通安全。船舶定线制是一种特别有效的宏观船舶交通管理办法，是船舶交通管理的主要手段之一。

实施船舶定线制是增进船舶安全和保护内河环境的需要，西江水域发生的事故大部分是碰撞事故，其主要原因是船舶会遇频繁、能见度不良、航路交错等。通过实施船舶定线制，可有效的降低船舶会遇频繁，船舶交叉对遇的碰撞风险，使得船舶航路较为单一。

船舶定线制可减弱船舶驾驶人员的操纵困难性，使得船员航行行为更加简易，船舶驾驶人员可更加关注与其他船舶安全航行的工作，从而降低西江水域水上交通风险。

2.2 增大船舶通航效率

定线制的实施可以有效地改善船舶航运管理，提高运行效率，降低运输成本。

船舶定线制是指将船舶以固定航线的形式运行，船舶减少了会遇避让的操纵，提高了航行速度，以提升船舶通航效率。

实施定线制是内河航运发展的需要，定线制可优化通航资源，提高船舶航行速度，减少内河水域的整体航行时间，增加了单位水域内的船舶数量，整体提高了船舶运量。

2.3 提升航运经济性

船舶定线制是一种把船舶固定到一条固定的航道线上来实现船舶服务的一种服务方式，可以提高航运业的经济性。

首先，定线制可以有效减少船舶的航行时间，提高船舶的营运效率，减少船舶的运营成本，从而提高航运业的经济性。

其次，定线制可以更有效地利用船舶，减少海上交通的拥堵，改善交通状况，减少船舶的碰撞风险，降低航运业的经济风险，从而提高航运业的经济性。

此外，定线制还可以更有效地管理船舶和海洋资源，提高航运业的经济效率，减少航运业的经济损失，从而提高航运业的经济性。

2.4 智能船舶发展的需要

船舶定线制是智能船舶的制度保障。船舶定线制使得智能船舶在进入某个海域时，必须遵守某种类型的航线，以防止出现意外事件。这种制度的出现，将对智能船舶的运行带来深渊的影响。

智能船舶定线制有助于加强智能船舶的航行安全，提高航行效率，改善船舶运行的经济性和安全性。定线制可以有效的防止船舶碰撞的情况发生，确保船舶安全地通过拥挤的航道，提高了航行安全性。智能船舶对提升船舶自动化水平、减少驾驶员的工作量有很大的促进作用，尤其面对复杂的内河环境下，降低了智能船舶避碰决策的难度。

船舶定线制是智能船舶安全导航的基本要求。它旨在确保船舶安全地在水域内航行，避免船舶相撞、损坏等。它要求船舶在指定的航线上行驶，并遵守所有的安全规则和标准，以确保船舶安全。智能船舶可以自动执行船舶定线制，并通过智能化的数据和交互，让船舶以最佳的安全导航方式航行。

3 结论

随着我国经济内循环作为重要战略的发展，内河航运更需要高质量发展。本文从环境、船舶、船员、通航保障方面进行分析，基于西江水域通航环境的变化，提出了西江水域实施船舶定线制的可行性。西江水域船舶定线制的实施，有助于减少西江水流水上交通风险，增大西江水域船舶通航效率，提高西江航运经济性，也适应与未来内河智能船舶的发展需要。

下阶段，将通过实地调研西江水域通航环境，针对性的开展船舶定线制的设计规划，推进船舶定线制在西江水域的落地运行。