2023年《安全管理》之长江航行安全问题的研究.docx

长江航行平安问题的研究 [摘 要] 运输船舶规模大，载货量或载客量非常大，一旦发生海损事故，带来的直接经济损失和间接损失都难以估算。笔者提出了运用先进的通信技术和通信设备，对长江航行船舶进行平安监控；针对船舶海事中70％是碰撞事故的事实，提出了长江船舶避碰预警系统的设计思路和技术路线；长江航运各有关机构那么应恪尽职守，确保船舶具有良好的适航性。这些新观念和新思路对减少长江海损事故都有着积极的现实意义。 [关键词] 航行平安 适航性 避碰预警系统 1 问题的提出 长江水系共有可航水道57 000km，占全国内河可航里程的52．7％。长江干流是中国重要的东西向水上运输线，据测算，在正常通航条件下，长江运输能力相当于14条京广铁路，是举世公认的“黄金水道〞。据统计说明，自1984年至1999年间，长江干线累计发生船舶交通事故6 355件，直接经济损失累计为9．13亿元，年均事故件数近400件，年均经济损失近6000万元；而1997年至1999年，长江干线共发生海损事故1 071起，死亡741人，直接经济损失3．92亿元；2022年全年长江干线共发生一般以上海损事故159起，沉船92艘，死亡和失踪178人，直接经济损失达2641万元，其中仅2022年6月份，长江就发生14起海损事故，死亡100余人。可见，近年来，长江干线发生海损事故越来越频 繁，造成的损失越来越大，长江航行平安问题也就成为越来越严峻的问题。 2 航行平安的影响因素 影响航行平安的因素很多，综合分析，可归纳为两方面：其一，航行自然环境；其二，船舶适航状态。 2．1 航行自然环境分析 长江航道复杂，其中川江水道更为险要，险滩多，航道弯曲，江面狭窄，水流湍急，特别是枯水期容易搁浅；而长江下游水流平缓，但是来往船舶多，雾浓风浪大，易发生碰撞事故。长江水域自然条件多变，水流、风浪、雾、潮汐等自然因素都会影响到船舶的航行平安。 1)船舶在长江中航行受水流速度的影响较大。 船舶顺水行驶时一般会最大限度地利用主流，逆水行驶时那么选择缓流及回流。因此，顺水时速度增大，逆水时速度减小，一般顺水速度的增值大于逆水速度的减值。随着水位的变化(如洪水期、枯水期)，船舶速度的增值或减值也不同，水位愈高，增值或减值也往往愈大。所以，驾驶人员必须充分考虑到水流速度的影响，以确保船舶航行平安。 2)船舶航行受风浪的影响。 在风浪中航行，必然受到风的阻力、浪的抨击、船舶偏航(侧向风)、甲板上浪以及纵摇、升沉等运动的影响，并由此导致螺旋桨工况不稳而降低效率(在大风浪下效率降低可达10％～15％)，这些都能导致航行船舶容易发生海损事故，应该引起驾驶人员的高度重视。 3)船舶航行受浓雾及水域气候的影响。 由于浓雾使能见度降低，极易发生船舶碰撞事故。在南京以下江段中航行的船舶还必须时刻关注着潮汐，以免船舶候潮进出港时对潮高估算缺乏而遭遇搁浅危险。 2．2 船舶适航分析 船舶的适航性(Seaworthiness)指承运人保证船舶具有完成预定航程的航行能力，主要包括船龄、船舶结构、强度以及船舶性能(如浮性、稳性、抗沉性、耐波性、操纵性)等主要参数。船舶营运的适航条件是船舶能顺利地在水上航行并提供运输效劳的必要保证，也是船舶经营人在从事航运活动中必须重视的一件大事。 (1)船舶检验：其目的是保证船舶及其有关设施具备正常的技术条件，以保障航行船舶、有关设施和人命的平安以及航行环境免受污染。就船舶营运的根本条件而言，船舶检验也是保证船舶适航的法定程序之一。 (2)船舶签证：其目的是监督船舶保持良好的适航状态，保障船舶航行平安，维护水路运输秩序。 (3)船员配备：其目的在于保证船舶正常生产，平安航行，是船舶适航重要条件之一。合理的船员配备，是保障船舶平安的根本条件。配备足够的持有证书的船员和备有船员名册，也是船舶签证的一项重要内容。从以往发生的海事原因来看，人为引起的占80％。船员配备必须要求船员具有适任证书，还要有一定的经验，因为在长江船舶自动化程度比较落后的情况下，驾驶人员技术对航行平安的影响就非常之大。因此，船舶平安必须强调人的因素。 (4)船舶稳性：它直接影响到船舶的操纵性能，与船舶平安有密切关系。船舶缺乏足够的稳性也是不适航的重要因素，船舶必须具有可靠的稳性，对横稳心要求适当和可靠，否那么船舶易在风浪中频繁的摇摆，使船体结构易于受损，同时也易发生货移及人体不适，甚至导致事故的发生；还要保持船舶处于正浮状态，因为船舶横倾时不利于航行平安和货物完整，在装卸过程中，船舶倾斜使吊杆索受力过大而发生危险；而且不应超载，一旦超载，船舶就会缺乏足够的储藏浮力(Reserve Buoyancy)，使抵御暴风浪侵袭的能力减小，当船舶发生漏水或波浪冲上甲板以致增大船舶负荷时，船舶就有漂浮的危险。因此，在货物配积载时，既要满足保护承运货物质量、平安的要求，又应充分考虑到船舶的利益和平安。 长江船舶设备相当落后，大都是“瞎船〞、“聋船〞。目前长江上船舶的导航设备主要是磁罗经、偏航仪和普通船用雷达，难以满足船舶平安航行的需要。众所周知，先进的船舶设备可使船舶具有更强的抵御自然因素的能力，可以降低驾驶人员的劳动强度，对船舶平安航行起到重要的保障作用。随着现代通信和计算机技术的开展，长江平安航行也应向着实时化、信息化、智能化方向开展。 3 船舶航行平安应对措施 为了促进长江船舶航行平安和提高长江运输的效率，降低船舶事故的发生率，一方面航运公司应依靠科技进步，改进现有落后的设备，采用先进的定位、导航、通信和管理等电子信息系统，改善船用和船岸设备的功能，保障船舶平安和提高效率，以便加强船舶平安监督，实现自动避碰的智能化航行，另一方面长江航运有关机构应恪尽职守，保证船舶具有良好的适航性。 3．1 船舶平安监控 船舶在航行中，船舶与公司之间只能通过船舶电报、移动 或船舶靠岸停泊时用固定 向公司报告船位，货主甚至船舶公司的调度人员都无法随时了解到船舶的即时动态。当船舶发生事故时，只能以船电的形式向公司或附近的船舶发出求救信号，但公司往往不能迅速准确地了解事故地点的情况及附近船舶的情况，因此，可能会因救助不及时而导致灾难，所以很有必要建立船舶平安监控系统。 船舶平安监控系统是利用先进的GPS(全球卫星定位系统)产品和强大的GSM(数字蜂窝移动通信系统)网络，集现代化通讯、计算机网络、GPS及GIS(地理信息系统)等高新技术于一体的通信及信息处理系统。其工作原理是由船载单元采集船舶定位数据(时间、日期、经纬度、航向、航速)按一定的时间间隔，通过通信系统，传给公司监控中心，由无线接收机接收有关信息，并通过通信控制器送往具有地理信息查询功能的电子地图(监控终端及大屏幕)上进行移动船舶运动轨迹的显示，公司监控中心根据需要对单船或多船进行定位跟踪监控，或者回放船舶运行轨迹。公司监控中心与船舶之间通过通信系统及计算机网络进行有关平安信息的双向传输，同时可进行调度指令的发布和反响；当船舶遇险时，以手动方式激活报警装置，同时通过选择按键报告遇险种类，由船载单元通过通信系统发送给监控中心，监控终端会发出声光报警信号，同时在电子江图上显示遇险种类、船名、位置，以便公司进行及时快速地处理。船舶平安监控系统总体结构示意图如图1所示。 　　　　　　　　　　 船岸通信系统是由包括卫星通讯、单边带(SSB)、甚高频(VHF)、移动 、 和因特网等现代通信技术组成的船岸数据实时传输网。通过该传输网，船舶公司可以正确地了解船舶的即时航行动态和平安状况，船舶也可以随时得到最新的水文气象信息(包括天气预报、海区要素预报、风场、气压场及台风信息等)、港口航道信息等资料，更有利于船舶平安航行。 3．2 船舶避碰预警 船舶海事中70％是碰撞事故，其中，属于船舶驾驶人员；了望疏忽或操纵不当者占大多数，因而在集成驾驶系统中参加船舶避碰预警是十分必要的。 确保船舶航行平安的关键是使驾驶人员能及早获得船舶和航行环境的各种信息，例如：该船航向、航速和船位，来船的动态和船舶碰撞的危险度，航道的通航密度、水流、能见度和气象等。船载单元和ARPA设备(自动雷达标绘仪)使驾驶人员获得所需信息，根据所获得的信息和船舶避让原那么，应用通信设备双方协调进行船舶车舵操纵。 自动避碰预警的整体设计思想是：立足于国际海上避碰规那么，应用框架式专家系统原理模仿避碰专家的思维来解决避碰的平安性问题；运用数理分析导出的各类避碰算法，使避碰专家系统实现在线学习，形成动态知识库，同时，为提供最正确避碰方案提供依据，从而解决避碰的科学性、经济性问题。避碰预警系统框图如图2所示。 　　　 避碰预警的根本技术路线是以ARPA避碰原理为根底，参加避碰专家知识，构成智能化船舶闭环避碰控制系统。船舶通过ARPA设备来录取目标及进行避碰报警。目标录取方式有手动和自动两种。手动录取能突出重点避碰物标，自动录取方法主要是通过设置自动录取区域或设定参数： ①以单船为中心，半径为R的区域中的目标； ②以DCPA和TCPA设定值为录取原那么。所预警的危险