長江口船舶定線制優(yōu)化設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)

白響恩　周偉　肖英杰　凌貴陽

【摘 要】 為保障進(jìn)出長江口船舶的通航安全，介紹長江口船舶定線制概況，分析存在的問題及調(diào)整思路，提出長江口船舶定線制優(yōu)化方案。運(yùn)用交通沖突技術(shù)，以長江口南北槽水域警戒區(qū)為例，比較船舶定線制優(yōu)化前后水上交通沖突情況，并對(duì)優(yōu)化方案作總體評(píng)價(jià)。

【關(guān)鍵詞】 長江口船舶定線制；船舶交通流；優(yōu)化設(shè)計(jì)；上海港；繞航

0 引 言

近年來，隨著長江“黃金水道”沿岸經(jīng)濟(jì)帶的高速發(fā)展，以上海港為龍頭的長江沿岸港口貨物吞吐量增長較快，進(jìn)出長江的船舶與南北大通道的船舶在長江口水域產(chǎn)生大量的交叉和匯聚，船舶航跡分布復(fù)雜，船舶交通流之間沖突點(diǎn)多。尤其是從中浚高潮前5 h開始，大量外籍船舶按照引航計(jì)劃起錨進(jìn)入長江口，其駕駛員與南北大通道航行船舶駕駛員之間語言溝通不暢，導(dǎo)致一些遲來的船舶“搶”計(jì)劃、“搶”位置，從而造成船舶間避讓不協(xié)調(diào)，船舶交通流之間沖突強(qiáng)度大。本文對(duì)2008年版長江口船舶定線制未能解決的問題進(jìn)行分析，力求降低各船舶交通流之間的沖突強(qiáng)度和等級(jí)，避免出現(xiàn)外籍船舶起錨后進(jìn)入長江口與南北大通道船舶直角交會(huì)的局面，以緩解現(xiàn)有長江口水域通航安全壓力，降低該水域通航風(fēng)險(xiǎn)，為海事管理部門決策提供建議和理論依據(jù)。

1 長江口船舶定線制概況

長江口地處我國南北海岸線中部的長江黃金水道與沿海南北大通道的交匯處，自2002年9月1日起，長江口開始實(shí)施船舶定線制，由3個(gè)圓形警戒區(qū)、11個(gè)通航分道和11條分隔線組成。而后海事管理部門根據(jù)實(shí)際運(yùn)行效果對(duì)該水域進(jìn)行優(yōu)化，將原先3個(gè)警戒區(qū)簡化為A、B兩個(gè)警戒區(qū)，簡化通航分道并調(diào)整相關(guān)燈浮和錨地分布。2008年6月1日起施行的新版本長江口船舶定線制見圖1。

2 長江口船舶定線制擬解決的問題

2.1 長江口警戒區(qū)存在安全風(fēng)險(xiǎn)

2008年版長江口船舶定線制在2002年版的基礎(chǔ)上作了簡化，并很好地對(duì)接了長江口深水航道治理三期工程，對(duì)梳理船舶交通流有著較為理想的效果。[1] 但是，當(dāng)南北大通道的船舶與東西向的船舶因下列3種情況積聚時(shí)，其間的交通流沖突并沒有得到解決。

（1）在正常天氣條件下，中浚高潮前5 h左右，長江口水域開始初漲，大批船舶開始從海上或錨地起錨駛進(jìn)引航作業(yè)區(qū)水域或進(jìn)入通航分道、警戒區(qū)，然后分別從長江口深水航道、南槽航段進(jìn)入，直至中浚高潮時(shí)結(jié)束。

（2）因風(fēng)、霧等惡劣天氣導(dǎo)致上海港南北槽封航，待天氣和能見度好轉(zhuǎn)、船舶交通管理系統(tǒng)（VTS）解除禁令后，此時(shí)耽擱的船舶必然魚貫而入，從而導(dǎo)致船舶積聚。

（3）因特殊船舶進(jìn)出、發(fā)生船舶故障、海事和軍事演習(xí)等導(dǎo)致臨時(shí)交通管制，待管制結(jié)束后出現(xiàn)船舶交通流積聚情況。

當(dāng)船舶交通流積聚時(shí)，大量外籍船舶與南北大通道上的本國船舶密集交匯且溝通不暢，導(dǎo)致避讓難度加大，存在重大安全隱患。排隊(duì)等待進(jìn)長江口上引航員的外籍船舶與南北大通道上的船舶之間交通流沖突見圖2。

2.2 船舶交通流復(fù)雜

根據(jù)對(duì)A警戒區(qū)內(nèi)交通流量長期觀察結(jié)果，該區(qū)域船舶交通流較為復(fù)雜，主要有以下幾個(gè)情形：大型船舶進(jìn)出長江口深水航道、采用我國沿海南北習(xí)慣航線、出港的小型船舶在A警戒區(qū)附近轉(zhuǎn)向北上、從長江口1號(hào)錨地起錨駛往南北槽進(jìn)港等。

按照常規(guī)，D3通航分道沿南北方向的延長線為管制線，也就是說船舶在進(jìn)入管制線以前都是根據(jù)自身計(jì)劃（其中交管時(shí)間期間按交管批復(fù)時(shí)間）安排進(jìn)入長江口的。那么，在長江口初漲或臨時(shí)管制解封后，進(jìn)入長江口的船舶分別從A、C1通航分道匯聚至長江口A警戒區(qū)（見圖3），其中不乏有大型重載船舶和大型超寬船舶。由于長江口燈船至D3通航分道水域過于狹小，造成很多船舶間來不及溝通便已經(jīng)匯聚至報(bào)告線水域的尷尬，往往還會(huì)出現(xiàn)按照計(jì)劃原本應(yīng)該優(yōu)先進(jìn)入長江口的船舶卻被堵在后面的情況。

2.3 長江口錨地容量不足

由于長江口現(xiàn)有錨地?zé)o法滿足進(jìn)出上海港船舶錨泊的需要，經(jīng)常會(huì)有船舶錨泊于長江口錨地邊線以外，甚至侵占A通航分道。

3 優(yōu)化方案設(shè)計(jì)

3.1 優(yōu)化方案的主要原則

3.1.1 安全第一

海上航行安全最為重要，航道規(guī)劃應(yīng)充分滿足通航的安全性，以適應(yīng)港口未來發(fā)展的需要。

3.1.2 兼顧經(jīng)濟(jì)、環(huán)保效益

在確保通航安全的情況下，航道規(guī)劃應(yīng)充分考慮航運(yùn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，減少不必要的經(jīng)濟(jì)支出；同時(shí)不能對(duì)海上環(huán)境構(gòu)成威脅，確保海上環(huán)境不因航道規(guī)劃而遭受破壞，以促進(jìn)海上交通和諧。

3.1.3 充分考慮航海習(xí)慣

長江口是大型船舶進(jìn)入長江的唯一入口，中外船舶匯聚于此，對(duì)于長江口船舶定線制而言，最終的受用者是廣大國際海員。因此，在制定優(yōu)化方案時(shí)需要充分尊重國際海員的航海習(xí)慣，同時(shí)充分考慮優(yōu)化后通航分道與原有航道之間的延續(xù)性，盡可能少作改動(dòng)，以便于航經(jīng)此水域的駕（引）人員掌握、理解和執(zhí)行。

3.2 優(yōu)化方案調(diào)整的主要內(nèi)容

從緩解既定方案的突出矛盾、提高通航安全性、兼顧航運(yùn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和海上環(huán)保效益及優(yōu)化方案實(shí)用性等角度出發(fā)，充分征詢有經(jīng)常航行于長江口水域經(jīng)歷的船長、引航員的意見，建議性地描繪出長江口船舶定線制優(yōu)化方案（見圖4），其主要內(nèi)容如下：

（1）取消原有C1和C2通航分道。

（2）將A通航分道向正東方向延長20 n mile，并相應(yīng)增加C警戒區(qū)和C1、C2、C3通航分道。

（3）將B通航分道向正東方向延長20 n mile，并相應(yīng)更名為B2通航分道；相應(yīng)增加D警戒區(qū)和D1、D2通航分道，并保留B警戒區(qū)和原有C3通航分道。

（4）將長江口1號(hào)錨地向正東方向延展并擴(kuò)充為長江口1號(hào)錨地和2號(hào)錨地，將原有長江口2號(hào)錨地向正東方向延展并擴(kuò)充為長江口3號(hào)錨地和4號(hào)錨地，深水航道D5燈浮正北面的錨地維持原狀不變。

（5）A警戒區(qū)與B警戒區(qū)之間及A警戒區(qū)北側(cè)水域?qū)嵤┫拗菩酝ê剑春叫杏诒辈奂敖K、浙江附近口岸的船舶可以使用該限制性分道，但必須提前報(bào)備，謹(jǐn)慎駕駛，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)必須征得VTS同意。

（6）其余相應(yīng)增加相關(guān)燈浮和虛擬浮標(biāo)。

4 優(yōu)化方案總體評(píng)價(jià)及說明

4.1 安全性評(píng)價(jià)

李松等[2]提出兩艘或多艘船舶在一定的時(shí)間和空間上彼此接近到一定程度時(shí)，若不改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，就有發(fā)生碰撞的危險(xiǎn)，這種現(xiàn)象稱為水上交通沖突，同時(shí)引入“交通沖突技術(shù)”對(duì)水上交通沖突的發(fā)生過程及其嚴(yán)重性進(jìn)行定量測(cè)量和判別，并應(yīng)用于安全評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)。評(píng)價(jià)警戒區(qū)交通沖突嚴(yán)重性的4個(gè)指標(biāo)分別是沖突點(diǎn)數(shù)量、沖突區(qū)域的復(fù)雜性、沖突出現(xiàn)頻率和沖突等級(jí)。本文以北槽與南槽水域作為比較單元，按照以上4個(gè)指標(biāo)對(duì)船舶定線制優(yōu)化前后兩個(gè)水域的警戒區(qū)沖突情況對(duì)比作簡要評(píng)價(jià)（見表1）。[3]

由表1可知，船舶定線制優(yōu)化以后，北槽水域警戒區(qū)外移，避讓余地更大，對(duì)緩解在錨地起錨進(jìn)入引航作業(yè)區(qū)的船舶與南北大通道上的船舶之間水上交通沖突作用明顯，水域安全性將會(huì)明顯提高；南槽水域雖然“多”出一個(gè)警戒區(qū)，沖突點(diǎn)數(shù)量有所增加，但優(yōu)化方案會(huì)分隔一部分船舶流，減小局部水域船舶密度，使船舶沖突強(qiáng)度和等級(jí)均有所下降，水域安全性將會(huì)有所提高。[4]

4.2 兼顧經(jīng)濟(jì)效益

南北大通道整體向東“搬遷”，將會(huì)大大提高該水域的安全性，從而減少航經(jīng)此地的船舶因航行安全引發(fā)的經(jīng)濟(jì)損失，但同時(shí)會(huì)使得部分船舶產(chǎn)生一定程度的繞航，增加繞航船舶的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，尤其是從上海港至江蘇、浙江附近港口的船舶繞航明顯。

在提高船舶通航安全性的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)方案充分考慮航經(jīng)該水域船舶的經(jīng)濟(jì)效益，減少不必要的繞航，保留B2通航分道，對(duì)南槽出口南下的船舶以及浙江沿岸北上由南槽進(jìn)口的船舶均不會(huì)造成影響。同時(shí)，保留A警戒區(qū)北側(cè)水域、A警戒區(qū)與B警戒區(qū)之間的限制性通航，減少船舶在北槽水域和浙江附近港口之間的繞航。

4.3 兼顧社會(huì)和環(huán)保效益

船舶主機(jī)在額定功率的60%以下運(yùn)行時(shí)，將會(huì)造成柴油機(jī)氣缸內(nèi)柴油燃燒不良，運(yùn)轉(zhuǎn)效率下降、滑油消耗率增加，使燃燒室部件、排氣系統(tǒng)和增壓系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的燃?xì)馕廴?。因此，?yōu)化方案實(shí)施以后將大大提高長江口水域船舶運(yùn)轉(zhuǎn)的通暢度，減少主機(jī)換擋、停復(fù)主機(jī)及低速航行的次數(shù)，減少主機(jī)內(nèi)柴油不充分燃燒及其產(chǎn)生的污染氣體排放。

4.4 尊重航海習(xí)慣

長江口船舶定線制優(yōu)化方案是在現(xiàn)有基礎(chǔ)上將南北大通道整體向正東方向“搬遷”20 n mile，盡可能地少作改動(dòng)，以便于航經(jīng)此水域的國際船舶海員對(duì)“新”方案的理解和適應(yīng)。

5 結(jié) 語

長江口是整個(gè)長江航道系統(tǒng)的咽喉，是長江深水航道和南槽航道的重要組成部分。本方案從實(shí)際問題出發(fā)，在理論上尋求突破口，為海事管理部門在制定方案時(shí)提供理論建議和參考。但是，長江口船舶定線制優(yōu)化設(shè)計(jì)方案在提高長江口船舶通航安全性的同時(shí)，也造成部分船舶繞航和海事部門監(jiān)管投入成本增加等不利影響。長江口船舶定線制的設(shè)置直接影響到整個(gè)上海港的船舶安全及進(jìn)出上海港船舶交通的暢通或阻滯，因此需要作進(jìn)一步深入研究和評(píng)估，權(quán)衡利弊。

參考文獻(xiàn)：

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[4] 文元橋，劉敬賢.港口公共航道船舶通過能力的計(jì)算模型研究[J].中國航海，2010（2）：35-38.