新型航海技術(shù)對船舶避碰自動化的影響研究

湯滾榮

摘 要：為了滿足我國經(jīng)濟(jì)國際化發(fā)展，航海貿(mào)易在近幾年得到飛速發(fā)展，但是對于船舶航行來說，很容易受到各方面因素的影響，而且一旦發(fā)生事故，就會造成無法估量的后果，因此就要積極應(yīng)用相關(guān)先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)船舶避碰自動化，保證其順利航行。本文主要是對船舶避碰自動化概述、新型航海技術(shù)對船舶避碰自動化的影響兩個(gè)方面做出了詳細(xì)的分析和研究，為提高船舶避碰自動化水平提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：船舶避碰自動化；新型航海技術(shù)；現(xiàn)狀；問題

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.045

一旦船舶發(fā)生碰撞事故，就會造成巨大的人員傷亡以及財(cái)產(chǎn)損失，而且還會污染海洋環(huán)境。通過分析調(diào)查船舶碰撞事故原因得知，導(dǎo)致船舶在航行過程中發(fā)生碰撞事故的原因主要是由于人為因素造成的，操作不規(guī)范，而且人為因素還存在一定的不可控性，這就需要加強(qiáng)對船舶避碰自動化技術(shù)水平的提升，借助各項(xiàng)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，構(gòu)建船舶避碰決策，實(shí)現(xiàn)船舶避碰自動化，保證人員與財(cái)產(chǎn)安全。

1 船舶避碰自動化概述

1.1 船舶避碰自動化研究現(xiàn)狀

在研究船舶避碰自動化的過程中，需要綜合收集和分析水上、水下所有物標(biāo)信息源，然后為決策提供有價(jià)值的信息參考，船舶操作系統(tǒng)可以直接完成自動化決策。目前在船舶避碰自動化研究中，所涉及的內(nèi)容主要包括量化處理寬水域船舶航行信息，為決策提供依據(jù)，并自動化生成相關(guān)信息。量化避碰信息主要包括量化判斷安全距離、量化目標(biāo)船舶航行情況等方面，然后形成避碰決策，在這一過程中需要綜合應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法、專家智能技術(shù)等多種量化方法。另外人為因素也可能會導(dǎo)致船舶碰撞事件的發(fā)生，因此在駕駛過程中，船員必須嚴(yán)格按照《國際海上避碰規(guī)則》中的規(guī)定要求操作，這一方面要求船員具備專業(yè)的綜合素質(zhì)，同時(shí)還需要擁有豐富的駕駛經(jīng)驗(yàn)，這樣即使遇到突發(fā)問題也能夠很好的處理，防止發(fā)生船舶碰撞事故[1]。但同時(shí)，如果僅僅只是從人為因素方面來防止船舶碰撞事故的話，還是存在一定的落后性，這就需要加強(qiáng)對船舶避碰自動化技術(shù)的深入分析和研究，通過應(yīng)用相關(guān)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，提高船舶避碰自動化水平，最大限度的避免船舶在航行過程中發(fā)生碰撞事故。

1.2 船舶避碰自動化問題

為了將船舶間碰撞以及船舶擱淺觸礁問題的有效區(qū)分，通常會將其分別稱之為避礁系統(tǒng)、避碰系統(tǒng)，但同時(shí)這兩個(gè)系統(tǒng)又是統(tǒng)一不可分割的有機(jī)整體，船舶航行順利與這兩個(gè)系統(tǒng)之間都存在直接的關(guān)聯(lián)性，可以用船舶碰壁來統(tǒng)一概括。雖然目前在寬水域航行時(shí)，船舶的避碰決策問題已經(jīng)能夠得到很好的解決，但相應(yīng)性能還需要進(jìn)一步完善。從水上物標(biāo)信息源方面來看，船舶在航行過程中所獲取的途徑主要是船用導(dǎo)航雷達(dá)，但是在具體應(yīng)用過程中，船用導(dǎo)航仍然存在一定的局限性，具體的水上物標(biāo)信息源難以及時(shí)確定，這就大大降低了其可靠性。從20世紀(jì)80年代開始，為了對水下物標(biāo)信息源進(jìn)行有效收集，就開始將海上暗礁聲納探測系統(tǒng)安裝在船舶上，也被人們稱之為水中雷達(dá)[2]。船舶在航行的過程中，水中雷達(dá)能夠準(zhǔn)確的測量出船舶與水上障礙物之間的距離，并根據(jù)系統(tǒng)中的安全水深以及最小擱淺觸礁距離閾值來完成事故預(yù)警和危險(xiǎn)評估。但目前我國僅僅只是小部分船舶中安裝了水下雷達(dá)探測系統(tǒng)，而且該系統(tǒng)的探測距離約為1000m，仍然存在一定的局限性。

2 新型航海技術(shù)對船舶避碰自動化的影響

2.1 AIS

隨著不斷深入分析和研究船舶避碰自動化技術(shù)，相關(guān)人員逐漸認(rèn)識到船舶間信息交互、船岸間信息交互、船舶識別的重要性，了解到積極改進(jìn)和完善目前所使用的傳播通信導(dǎo)航技術(shù)的必要性，這就在一定程度上促進(jìn)了AIS的研發(fā)與興起。AIS具有多方面的優(yōu)點(diǎn)，如傳輸信息量大、在傳輸中能夠繞開障礙物、受天氣影響小、清晰顯示近距離目標(biāo)等，但是從另一方面來說，也是由于AIS所收集到大量的信息，這就會從一定程度上增加其工作量。在AIS當(dāng)中，目標(biāo)相對運(yùn)動參數(shù)是其中最重要的信息參數(shù)，是由雷達(dá)探測所提供的。雷達(dá)探測很容易出現(xiàn)信息錯(cuò)誤、信息混亂等問題，而且在分析所獲取信息的時(shí)候，對船員駕駛技術(shù)以及駕駛經(jīng)驗(yàn)的要求比較高，進(jìn)而存在一定的缺陷與不足。作為一種雷達(dá)高航輔助信息源，AIS是雷達(dá)探測的一種補(bǔ)充，所獲取信息的可靠性與準(zhǔn)確性能夠得到顯著增強(qiáng)，而且目標(biāo)船舶也能夠受到相應(yīng)的避讓信息，確保兩船舶之間能夠相互配合、有效協(xié)調(diào)，保證其安全避讓，防止發(fā)生碰撞事故[3]。

2.2 海圖信息數(shù)字化

通過技術(shù)人員的不斷努力，目前在寬水域船舶自動避碰決策技術(shù)方面已經(jīng)獲得了一定的成果，這也是構(gòu)建船舶避碰自動化系統(tǒng)的技術(shù)支撐。原先由于水域范圍較小，避碰事件在傳播相互避讓的過程中很容易發(fā)生，這也就表示在傳播避碰事件解決的過程中，需要從以下兩個(gè)方面入手：一是確保靜態(tài)信息獲取的及時(shí)性與準(zhǔn)確性；二是有效結(jié)合靜態(tài)信息與動態(tài)避碰信息。通過應(yīng)用海圖信息數(shù)字化，就能夠有機(jī)結(jié)合電子海圖顯示系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、聲納探測系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)，這也是船舶避碰問題得以有效解決的一個(gè)新思路[4]。海圖信息數(shù)字化主要是在ECDIS當(dāng)中很好的嵌入避碰決策模塊，然后利用ECDIS來處理和交換動態(tài)與靜態(tài)信息，從而有效解決船舶避碰問題。

3 結(jié)語

總的來說，在船舶避碰自動化當(dāng)中已經(jīng)逐漸開始應(yīng)用新型航海技術(shù)，是船舶安全出行的基礎(chǔ)保障。同時(shí)相關(guān)技術(shù)人員仍然需要進(jìn)一步深入研究船舶避碰自動化技術(shù)，確保能夠更好、更快的發(fā)現(xiàn)船舶在航行過程中存在的問題，并針對性采取相關(guān)措施來有效處理，最大限度的避免發(fā)生避碰事故，保證船舶順利航行。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉茂盛，張靖.基于新航海技術(shù)的船舶避碰自動化探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（07）：20-21.

[2]王飛.航海技術(shù)對船舶避碰自動化的影響[J].科技展望，2015，25

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[3]袁松才，董亞力.探討新的航海技術(shù)對船舶避碰自動化的影響[J].科技展望，2014（09）：126.

[4]李麗娜.探討新的航海技術(shù)對船舶避碰自動化的影響[J].中國航海，2002（04）：56-58+74.