探究新的航海技術(shù)對(duì)船舶避碰自動(dòng)化的影響

李超

摘 要 人為因素在船舶營(yíng)運(yùn)過(guò)程中頻繁導(dǎo)致碰撞、擱淺等問(wèn)題，造成了非常嚴(yán)重的人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失與海洋污染，亟待航海工作者不斷地對(duì)船舶避碰自動(dòng)化過(guò)程中出現(xiàn)的新的航海技術(shù)進(jìn)行深入研究，制定出針對(duì)性的優(yōu)化措施，借此降低相關(guān)事故出現(xiàn)的可能性，提高航行安全。本文就相關(guān)內(nèi)容展開(kāi)了綜合性的闡述與分析，首先介紹了船舶避碰自動(dòng)化的發(fā)展情況，最后分析了新的航海技術(shù)對(duì)船舶避碰自動(dòng)化的影響。本文通過(guò)對(duì)相關(guān)內(nèi)容的闡述與分析，能夠進(jìn)一步拓寬相關(guān)研究的思路，提升船舶避碰自動(dòng)化研究的效果，為我國(guó)航海事業(yè)的發(fā)展提供更大的幫助。

關(guān)鍵詞 新型航海技術(shù);船舶避碰自動(dòng)化;影響

引言

人為因素在船舶營(yíng)運(yùn)過(guò)程中頻繁導(dǎo)致碰撞、擱淺等問(wèn)題，造成了非常嚴(yán)重的人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失與海洋污染，降低人為因素導(dǎo)致的船舶事故，無(wú)外乎從以下兩個(gè)方面著手：首先，需要船舶駕駛員具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、良好的情景意識(shí)和較高的船藝，而這些對(duì)船舶駕駛員的要求，除了通過(guò)不斷的培訓(xùn)提高和大量的實(shí)踐積累，別無(wú)捷徑可循;其次，利用現(xiàn)代化的傳感器與計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)船舶所處局面進(jìn)行綜合的研究與分析，發(fā)展船舶避碰自動(dòng)化研究，并不斷根據(jù)新的設(shè)備與技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。

在提升船舶駕駛員技能需要大量時(shí)間與經(jīng)驗(yàn)積累的大背景下，想要進(jìn)一步減少相關(guān)問(wèn)題所造成的影響，必須針對(duì)船舶避碰自動(dòng)化過(guò)程中出現(xiàn)的新技術(shù)進(jìn)行研究與分析，并制定出針對(duì)性的優(yōu)化措施，提升船舶避碰自動(dòng)化研究的效果，為我國(guó)航海事業(yè)的發(fā)展提供更大的幫助。

1船舶避碰自動(dòng)化的發(fā)展情況

1.1 船舶避碰自動(dòng)化研究情況

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，非常多先進(jìn)的技術(shù)被應(yīng)用在了航海領(lǐng)域之中，例如常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)與傳感器技術(shù)等，這些技術(shù)對(duì)于船舶自動(dòng)化發(fā)展來(lái)講都具有非常大的幫助。有關(guān)船舶避碰自動(dòng)化系統(tǒng)研究的過(guò)程中，其主要是收集并分析水下、水上的目標(biāo)信息，并對(duì)信息進(jìn)行相應(yīng)的處理工作，做出不同的決策，最終由船舶操作系統(tǒng)將相關(guān)決策落實(shí)。

從現(xiàn)階段的實(shí)際情況來(lái)講，清爽水域船舶航行信息的量化處理與自動(dòng)化生成已經(jīng)成為船舶避碰自動(dòng)化研究中的重點(diǎn)。在進(jìn)行避碰信息處理的過(guò)程中，主要是通過(guò)對(duì)目標(biāo)船的安全距離展開(kāi)分析，并對(duì)其進(jìn)行量化處理，最終生成相應(yīng)的決策。在大多數(shù)情況下，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方式在這一過(guò)程中都有應(yīng)用。

在實(shí)踐中，通過(guò)對(duì)清爽水域航行進(jìn)行分析可知，借助多船碰撞決策系統(tǒng)可以有效解決相關(guān)問(wèn)題，對(duì)船舶避碰自動(dòng)化技術(shù)的改進(jìn)與優(yōu)化大有裨益[1]。

1.2 船舶避碰自動(dòng)化問(wèn)題

船舶擱淺觸礁與船舶碰撞之間存在一定的差異，所以需要對(duì)這兩種情況進(jìn)行區(qū)別分析。在大多數(shù)情況下，船舶間避碰中使用的就是避碰系統(tǒng)，而避礁系統(tǒng)則是船舶避免擱淺觸礁系統(tǒng)。在船舶正常行駛的過(guò)程中，這兩項(xiàng)系統(tǒng)都具有屬于自身的意義，也是非常重要的。船舶航行的過(guò)程中如果可以同時(shí)加強(qiáng)這兩項(xiàng)系統(tǒng)的工作效率，則能夠提升船舶航行的安全性，船舶避碰大多數(shù)情況下都需要對(duì)這兩項(xiàng)系統(tǒng)進(jìn)行綜合性的分析與管理。

從避碰系統(tǒng)的角度來(lái)講，因?yàn)樵谇逅蚝叫械倪^(guò)程中，船舶避碰決策系統(tǒng)的研發(fā)已經(jīng)有所突破，所以下一步的問(wèn)題就是進(jìn)行性能優(yōu)化工作。在傳統(tǒng)的人工駕駛船舶的過(guò)程中，想要獲取水上物標(biāo)的相關(guān)信息，則需要對(duì)船用導(dǎo)航雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行綜合性的分析;而在現(xiàn)代船舶自動(dòng)化避碰的過(guò)程中，船用雷達(dá)的缺點(diǎn)日益突出，計(jì)算機(jī)單憑雷達(dá)信息做出的避碰決策仍是片面的。

從避礁系統(tǒng)的角度來(lái)講，現(xiàn)代化商船均已按照國(guó)際公約的要求，裝配了回聲測(cè)深儀，但是對(duì)水下物標(biāo)的信息收集僅局限于船舶所在位置的水下物標(biāo)及水深的探測(cè)，能夠?qū)Υ扒胺剿虻乃挛飿?biāo)進(jìn)行探測(cè)的主動(dòng)聲吶，在商船上還并沒(méi)有普及，僅有極少數(shù)特殊用途船只應(yīng)用了這一系統(tǒng)。

2新的航海技術(shù)對(duì)船舶避碰自動(dòng)化的影響

2.1 船舶避碰自動(dòng)化是航海自動(dòng)化的重點(diǎn)

從實(shí)際操作的情況來(lái)講，避碰系統(tǒng)會(huì)分為兩個(gè)主要的方面，第一方面是避碰系統(tǒng)，第二方面是避礁系統(tǒng)。簡(jiǎn)單來(lái)講其就是為了避免船舶之間相互碰撞，或者是觸礁等問(wèn)題，對(duì)船舶避碰自動(dòng)化的實(shí)際發(fā)展來(lái)講具有非常重要的意義。所以需要對(duì)這兩方面問(wèn)題進(jìn)行綜合性的研究，才能保證船舶在行駛的過(guò)程中更加的安全。

通過(guò)收集水上與水下的信息，并對(duì)相關(guān)信息利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)化處理，保證船舶可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)避碰的效果，在簡(jiǎn)單的會(huì)遇局面下，這一系統(tǒng)可以在雷達(dá)等設(shè)備的幫助下，對(duì)其運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行判斷，借此進(jìn)行自動(dòng)處理;在復(fù)雜的會(huì)遇局面下，這一系統(tǒng)也可以對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行處理，并傳遞給駕駛員，使其可以做出相應(yīng)的指令，簡(jiǎn)單的航海的決策與實(shí)施都基本上都是船舶避碰系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)行。從近年來(lái)的實(shí)際情況來(lái)講，因?yàn)槿藶橐蛩貙?dǎo)致的事故越來(lái)越多，所以清爽水域船舶避碰信息的量化處理與指令的生成已經(jīng)成為現(xiàn)階段研究工作中的重點(diǎn)，其中出現(xiàn)了非常多的組合。

對(duì)于駕駛員來(lái)講，通過(guò)操作人員自身的管理工作并不能完全解決人為因素導(dǎo)致的船舶碰撞等問(wèn)題，現(xiàn)階段解決這一問(wèn)題的措施就是借助智能技術(shù)研究船舶避碰自動(dòng)化系統(tǒng)，借助船舶避碰自動(dòng)化系統(tǒng)并結(jié)合船舶駕駛員自身經(jīng)驗(yàn)，能夠有效減少人員操作不當(dāng)所造成的事故[2-3]。

2.2 新型航海技術(shù)降低了船舶避碰自動(dòng)化的難度

伴隨著高科技航海技術(shù)的出現(xiàn)，為了提高航行安全性，GNSS、GMDSS、AIS、VHF、MF/HF、ECDIS、RADAR、ARPA、EPIRB、SRAT等技術(shù)不斷被應(yīng)用在航海之中，其為避碰自動(dòng)化系統(tǒng)的研究也提供了很大的幫助。

AIS（船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)）的出現(xiàn)對(duì)于航海來(lái)講具有非常重要的意義，其能夠進(jìn)一步加強(qiáng)船舶與岸上的交流，并且可以加強(qiáng)船舶識(shí)別工作的實(shí)際效果，船舶避碰自動(dòng)化系統(tǒng)在AIS的幫助下具有了更強(qiáng)的功能與優(yōu)勢(shì)。因?yàn)樾畔⒌膫鬟f可以突破惡劣海況、極端天氣等情況的影響，所以在實(shí)際應(yīng)用之中具有非常大的優(yōu)勢(shì)。但船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)之中經(jīng)常出現(xiàn)很多無(wú)用信息（假信號(hào)），容易出現(xiàn)信息混亂等情況。這些信息是隨機(jī)出現(xiàn)的，所以并沒(méi)有參考價(jià)值，值班工作人員對(duì)這些信息如不能及時(shí)進(jìn)行處理，這些信息會(huì)出現(xiàn)堆積的情況。海上目標(biāo)最重要的相對(duì)運(yùn)動(dòng)信息參數(shù)來(lái)源是RADAR（雷達(dá)），駕駛?cè)藛T需要針對(duì)其實(shí)際情況進(jìn)行深入的分析，船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中可以降低雷達(dá)所帶來(lái)的局限性，但是其也存在一定的問(wèn)題，就是其不能完全取代雷達(dá)的作用，其僅僅是作為避碰系統(tǒng)中的信息來(lái)源方式之一。將其應(yīng)用在相關(guān)研究工作之中可以使信息源具有更強(qiáng)的科學(xué)性，還可以起到通信設(shè)備的效果。

ECDIS（電子海圖顯示和信息系統(tǒng)）在船舶自動(dòng)避碰中也能夠發(fā)揮屬于自身的作用，因?yàn)楝F(xiàn)階段在受限水域的自動(dòng)避碰系統(tǒng)建設(shè)還沒(méi)有獲得成功，所以還需要對(duì)這一情況進(jìn)行研究，可以從中引入電子海圖顯示和信息系統(tǒng)，從受限水域的實(shí)際情況設(shè)計(jì)自動(dòng)避碰系統(tǒng)，使其與水域情況更相符，通過(guò)對(duì)其中的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)信息的收集與處理，并將其作為綜合性的考量方式，借此提升信息交換與處理的實(shí)際效果。電子海圖顯示和信息系統(tǒng)可以作為自動(dòng)避碰系統(tǒng)靜態(tài)信息的主要來(lái)源，借此可以有效解決相關(guān)問(wèn)題，為船舶避碰自動(dòng)化的實(shí)際發(fā)展創(chuàng)造更大的動(dòng)力。

在圖像智能識(shí)別、語(yǔ)音智能識(shí)別、主動(dòng)聲吶信息的智能識(shí)別、人工智能等技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破后，船舶自動(dòng)避碰系統(tǒng)的未來(lái)效果值得期待，無(wú)人駕駛船舶的普及將會(huì)到來(lái)[4-6]。

3結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于海洋航行來(lái)講，船舶的安全是其中最重要的內(nèi)容之一，為了提高航海行業(yè)的發(fā)展，有關(guān)工作人員必須加強(qiáng)其中各項(xiàng)技術(shù)的研究。想要進(jìn)一步滿(mǎn)足航海行業(yè)的發(fā)展需求，船舶避碰自動(dòng)化技術(shù)的研究屬于其中的重點(diǎn)。從現(xiàn)階段的情況來(lái)講，相關(guān)技術(shù)依舊還有很大的進(jìn)步空間。想要進(jìn)一步促進(jìn)其獲得更好的發(fā)展，需要不斷地將新型航海技術(shù)應(yīng)用在船舶避碰自動(dòng)化技術(shù)中，創(chuàng)建更加完善的技術(shù)環(huán)境，借此進(jìn)一步完善船舶避碰自動(dòng)化技術(shù)，使這一技術(shù)獲得更好的提升，為船舶航行提供更全面的保障。

參考文獻(xiàn)

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[3] 何德濤.新的航海技術(shù)對(duì)船舶避碰自動(dòng)化的影響分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018，（03）：186-187.

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