开阔水域船舶互见中判断碰撞危险的方法开题报告

 2021-12-12 18:43:14

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1 研究目的

在海运业蓬勃发展的背景下,船舶数量有增无减,一些水域船舶交通流密集,这就加大了这些水域的复杂性,意味着船舶之间碰撞的可能性随之增加,财产损失,环境污染,甚至人命伤亡的危险也随之增加。由此可见,对船舶互见中判断碰撞危险的方法研究是很有必要的,这有助于更好的认识碰撞危险及预见碰撞危险及时采取措施来避免碰撞事故发生,这对社会的生产将会有积极的作用。

众所周知,船舶航行于海上并不是独立的存在,船员、船舶本身、海洋环境三者构成一个系统,而碰撞事故的发生无一例外的都是这个系统内部出现矛盾而导致,即船员的疏忽、船舶设备的失灵、海洋环境的恶劣等问题。本文研究的直接目的是从船员这一方面出发,使船员在开阔水域船舶互见中利用ARPA雷达、AIS、罗经以及视觉等能够快速有效地判断我船与他船是否存在碰撞危险。参考已有的碰撞判断方法,通过对国内外已有文献中开阔水域船舶互见中判断碰撞危险的方法研究,再结合开阔水域互见中船舶会遇的三种态势等具体情况,在归纳总结的基础上看是否能够创新出一套行之有效的碰撞危险判断方法,以达到减小船舶海上航行发生碰撞事故的概率的目的。

1.2 研究意义

随着船舶朝着大型化和高速化方向的发展,加上船舶数量的增加,碰撞事故越来越多造成的危害也越来越大。1990年以来,互见中发生船舶碰撞事故的比例为62%,能见度不良时为38%。由中国船东互保协会资讯平台发布的,对108份船舶碰撞事故海事调查报告分析,其中船舶受损108起,船舶沉没69起,人员死亡及失踪52起,船舶碰撞事故一旦发生,轻则船损,重则船毁人亡。另外,船舶碰撞事故对船员的生命财产安全,海洋环境保护产生了极大的威胁。采取怎样的方法来最大限度地降低船舶碰撞概率?这是值得我们研究的问题,避碰问题已经成为亟待解决的重要问题。在这108次碰撞事故中,其中99次碰撞事故是由疏忽了望导致。以往的学者对此的研究,大都将精力花在航行仪器上面,例如雷达、AIS、磁罗经电罗经以及与避碰相关的智能计算机系统等,而疏忽了视觉了望的重要性,当船员在值班过程中,又过度依赖于助航仪器没有进行正规了望就进行船舶操纵,这就为船舶碰撞埋下隐患。在开阔水域互见中本文将助航仪器和正规了望视为同等重要,将二者结合起来判断碰撞危险,这样做能极大地降低因助航仪器的失灵和复杂情况时信息不充分使驾驶员错误操做导致碰撞发生的可能性,从而减少开阔水域互见中的船舶碰撞风险。

1.3 国内外研究

国外研究现状:随着人工智能的发展,越来越多的国家开始重视船舶智能化,利用计算机进行船舶避碰似乎成为不可阻挡的趋势。2013年,全球最大的船舶设备供应商之一的英国罗尔斯·罗伊斯公司已开展无人驾驶货船项目的研究,预计十年内第一艘无人驾驶货船将投入使用。船舶避碰方面国外研究较多与AIS有关,如:印尼学者Wardani对基于AIS数据的船舶避碰系统的研究;国外学者silveira用AIS数据对船舶碰撞风险的描述研究等。

国内研究现状:查中国知网了解到,学者赵月林[4]根据碰撞案例对交叉相遇局面的适用时机和保向保速的含义进行过深入研究;翁建军[5]教授根据DCPA和TCPA的变化规律来确定避让方案的研究;学者李伟[7]的关于碰撞事故与违规操作关系的研究;学者范少勇[8]的在AIS环境下的船舶避碰决策系统研究等等。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 研究的基本内容

(1)了解船舶发展现状,尤其是船舶种类、大小,以及对各类船舶动态和所处环境进行分类,本文将重点对开阔水域互见中的船舶做研究;

(2)查阅文献,分析开阔水域的通航环境特征、互见的内涵、有关碰撞危险的基本理论和了解原理上判断碰撞危险的基本方法;

(3)分析开阔水域互见中船舶会遇的三种态势(即:对遇、交叉、追越)的基本特点。及针对这三种会遇局面的判断碰撞危险的具体方法和分析手段(视觉、雷达、AIS等);

(4)结合图形对碰撞案例进行分析,从判断碰撞危险的角度分析双方的过失,总结教训。

2.2 研究的目标

研究并得出开阔水域船舶互见中判断碰撞危险的方法与要领。

2.3 拟采用的技术方案及措施

(1)技术线路

(2)研究方法

1.数据分析法,本文将通过大数据,来分析哪些碰撞类型及碰撞态势最为常见;

2.文献查阅法,查阅与船舶避碰相关文献,对船舶海上航行的避碰方法做深入研究,总结归纳船舶互见中判断碰撞危险的方法;

3.案例分析法,分析典型碰撞案例,从中得出现有判断碰撞危险的方法的弊端,并修改完善所总结的方法。

3. 研究计划与安排

(1)3.31日前,查询相关文献资料,确定论文的大体内容框架和研究方向。上传开题报告(前五天用QQ发给导师,经初审,按意见修改,发回再审经导师同意后上传);

(2)3.31日前,根据导师意见进一步修正和确定论文方向和具体内容,完成相关文献翻译。上传英文翻译(英文原文由导师提供);

(3)4.15日,上传《中期检查报告》并根据导师审阅意见,进一步撰写论文;

(4)5.25日前,至少完成三次阶段性成果报告,上传论文草稿,根据导师意见进一步修改论文;

(5)5.31日前,上传论文定稿(终稿);

(6)6.8日前,完成答辩。

4. 参考文献(12篇以上)

[1]IMO.1972年国际海上避碰规则[S].中华人民共和国海事局组织翻译.北京:人民交通出版社,2008.

[2]翁建军,刘明俊.船舶值班与避碰[M].武汉理工大学出版社,2016.

[3]祝建国,翁建军.雷达观测与标绘[M].武汉理工大学出版社,2010.

[4]赵月林.再论交叉相遇局面适用时机和保向保速的含义——从“桑吉”轮与“长峰水晶”轮碰撞事故安全调查报告谈起[J].世界海运,2018.9.

[5]翁建军.各种避让措施下DCPA与TCPA的变化规律及最佳避让方案研究[D].武汉理工大学,2004.6.

[6]Science-Maritime Research; StudyResults from Wuhan University of Technology in the Area of Maritime ResearchReported(The Automatic Collision Avoiding Plan Research of Given Way VesselIn Crossing Situation).Science Letter.2019.5.

[7]李伟.船舶碰撞事故与违规操作关系的研究[D].大连:大连海事大学,2007.11.

[8]范少勇.在AIS环境下的船舶避碰决策系统研究[D].上海:上海海事大学,2005.10.

[9]吴小红,张进峰.一起典型离港船舶碰撞事故案例分析[J].航海技术,2019(4):88-90.

[10]於军.船舶交叉相遇局面碰撞事故的分析与预防[D].上海:上海海运学院,3003.1.

[11]朱沁.多船会遇的船舶智能避碰专家系统研究与仿真[D].武汉:武汉理工大学,2004.3.

[12]锅岛正昭.关于碰撞事故与操船者的判断.海上安全(Japan),1991.3:18-23.

[13]吴兆麟.船舶避碰与值班[M].2版.大连海事大学出版社.2006.

[14]孙立成.驾驶员避碰行为的统计和研究,大连海事大学学报,1996,22(1):1-6.

[15]Report on the investigation ofthe collision between M.T. SANCHI and M.V. CF CRYSTAL in East China Sea on 6 January2018[R].

[16]Marine Accident Inquiry Agency.REPORT ON MARINE ACCIDENTS.2005.5:18-19.

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