摘要:近年来,我国海运业取得了一定发展。然而由于现实中的各种因素影响,船舶避碰的作用没有得到有效发挥,导致恶性船舶碰撞事故时有发生,给生命安全和财产造成较大的损失。相关研究表明,人为因素是导致船舶碰撞的主要原因,包括船舶位置校准不准确、航线设置不合理、值班人员责任心不强等。为避免这些人为因素造成的船舶碰撞,有必要实现自动化避碰系统的普及。本文首先分析航海技术自动化结构及功能,随后阐述主要现状、危险因素以及应用问题,最后深入研究新式航海技术对自动化避碰系统应用的影响。
关键词:航海技术; 船舶避碰; 自动化;
0 引言
为了促进国际贸易的进一步发展,保证海上安全和便利是必然趋势。船舶碰撞不仅会造成人员伤亡和财产损失,还会导致贸易过程受到负面影响。通过应用智能自动化航行技术,能够加强船舶航行的效率以及工作质量,降低人力投入成本,并避免碰撞事故的发生。因此,相关人员需要深入分析影响船舶航行的各方面因素,利用先进的航行技术,结合自动化实现船舶避碰技术,保证海上航行的基础安全性,间接提高贸易的频率。
1 航海技术自动化结构以及功能阐述
根据实际功能应用的不同,如今的船舶自动化系统可以划分为航向控制系统、自动定位系统、防撞系统、综合控制系统等。其中航向控制中的航线设计系统可以为船舶设计编制适合当前运输环境技术要求的最佳航线,优化原有的航线效率,提高经济收益。通过采用这种自动化技术,能够增强航行的安全性和稳定性。合理使用自动化系统提高船舶航行的基本效率,并在此基础上掌握船舶的位置、速度、方向、实际航行情况等重要数据[1].同时,航行自动化控制系统能够结合动态航行的设备数据进行实时控制,保证船舶始终处于稳定状态,按照给定的航线方向进行安全航行。自动化系统中,转向控制模块属于较为重要的部分,其能够及时获取船舶的基本位置,明确船舶的方向,避免航线出现偏差。因此,在船舶防撞系统中,转向控制系统需要确保船舶在可持续航行过程中能够及时、快速地接收到其他船舶的位置和航行状态,并对碰撞风险进行分析、判断,并自动制定理想的应对措施。综合航行管理系统能够将各子系统的信息内容进行整合、分类,并结合通信状态和安全条例制定最佳航行方案,在航行过程中避开危险对象,提高船舶航行的安全性和稳定性[2].此外,为了提高船舶中控系统决策的效率,船舶管理人员可以将系统的决策信息传输到有关调度部门,提升整体安全性。通过有效利用自动化技术,让船舶的运行安全得到明显增强,为驾驶员安全驾驶创造有利环境。
2 船舶自动化避碰主要现状、危险因素以及存在的问题
2.1 当前船舶自动化系统的应用现状
从船舶自动化技术的产生到实际应用,相关开发人员已经取得大量有效的开发成果,例如驾驶台集成技术等。如今西方一些发达国家的航运公司已经大范围引入自动化集成技术,并取得了优秀的应用表现。我国自动化集成驾驶台能够有效地加固运行系统,并在输入相应的航线及航向后,自动执行测试水深、子午线等基础数据的整合,快速制定计划的航行路线。同时,如果在实际航行过程中发现逆行船,自动雷达绘图系统就会开始启动,提前扫描逆向航行的船只,关注其航行动向,帮助我方船舶提前避开危险范围,保证船体的安全。自动化系统能够测算危险概率,及时发出有效报警。如果船舶在航行中遇到这种情况,驾驶员和相关技术人员必须采取相应措施,避免发生碰撞。如果没有听从系统建议继续航行,系统会发出强烈的预警信号,提醒驾驶员需要改变航线。通常情况下,船舶显示屏上已经包含船舶行驶的所有数据和信息,驾驶员还可以利用基本搜索方法从数据库中获取额外信息,并结合信息整合结果,得到有效的指导建议。如果选择自动模式,系统会在具备规划路线的基础上,自动完成航行操作。不过由于船舶通常需要在密闭水域航行,有可能会遇到自动化系统无法有效处理的风险。因此系统感应到危险因素时,会请求人工介入,防止出现危险事故。
2.2 船舶碰撞的危险性因素
从船只发生碰撞事故的案例可以发现,目前大多数船舶遇险的主要原因与人为因素具有较强的关联性。因此,应当对海员自身的专业技术和理论知识进行定期培训,增强海员的责任感,提高整体素质,从源头避免碰撞事故的发生。同时,结合自动化避碰技术,提高船舶整体自动化程度,加强对碰撞事故的预防能力。由于海员的工作条件较为艰苦,同时航海的过程也会遇到一些难以处理的问题,因此海员的流动性通常较差。因此,在这种情况下大部分海员都不具备基础的航行经验,专业技术能力不合格,对船舶的航行安全造成了负面影响。为减少管理部门的工作量,相关管理人员应当定期组织技术人员对船舶自动化系统进行全面检查,确保整体系统能够正常运行。在社会发展的新形势下,船舶航行工作应当尽可能地减少人为因素造成的问题,提高导航自动化水平,保证安全航行,减少意外事件发生的可能性,避免人员生命和财产受到损失。
2.3 船舶避碰自动化应用的主要问题
如今自动化技术逐渐成熟,基于通航水域的船舶自动防撞问题大部分已经得到解决,但是仍然有细节问题需要改进。例如有限水域进行自动避碰决策存在应用性问题,其主要与水下物体信息检测可靠性有关。长期以来,导航雷达的扫描探测一直被作为水下物体信息分辨的主要来源。但由于导航雷达本身具有一定局限性,导致物体信息的可靠性存在问题,进而对航行安全造成不利影响。自从20世纪末期水下雷达问世以来,探测水下物体的技术难题得到解决。但由于水下雷达本身设备的投入较为昂贵,同时探测距离具有一定的限制,因此没有得到推广应用,对水下物体的探测仍然是一个有待解决的难题。
3 新式航海技术对船舶避碰自动化的影响分析
3.1 船舶自动识别系统应用分析
新式船舶自动识别系统(AIS)技术的应用,提高了人与船、船与船之间的信息交流效率,间接改善了信息互动的质量,促进了船舶航行技术的进一步研究与开发交流,逐渐成为一种新型船舶航行技术。船舶自动识别系统可以在短时间内对周边目标和障碍物的距离进行测算,并为船舶的避碰工作提供多样化信息。传统避碰系统依据雷达本身探测到的信息进行决策,管理人员在进行避碰操作时,经常会发现信息存在一定程度的错误和混乱。同时,避碰工作依赖于船员本身对信息的分析以及其本身的经验、专业水平,在这个过程中可能由于人为因素的误判,导致船舶发生碰撞事故。而采用船舶自动识别系统,可以对雷达的数据进行检测和处理,从而对船舶的航行提供可靠、准确的信息,其还能够与周边的其他船舶进行信息交流,实现相互避撞效果。自动化防撞系统需要深度利用AIS技术,积极提高船舶避碰的自动化水平。AIS技术的出现,为船舶避碰自动化的发展增添浓重的一笔。同时,AIS能够对船舶碰撞进行信息研究,利用船舶之间的信息交换,对相关航行路线热度进行分析,并结合周边天气以及航行路线规划情况,生成有效的指导对策,实现帮助管理人员做出正确航行决断的目标。同时船舶自动识别系统可以减少人为参与判断的过程,有效解决雷达信息混乱等问题,弥补雷达所无法触及到的领域,增加船舶避碰的自动化程度。但是,在当前海面船舶航行的时,仍然有大量的船舶没有安装AIS,而是仅仅依靠雷达采集信息进行避撞决策。这种情况下,AIS无法与这些船只进行交流,导致相关决策可能会出现漏洞,需要管理人员介入处理。AIS属于自动避碰系统的一种,能够通过动态修正信息源,进行船只信息互动,辅助雷达导航,优化避撞的科学性和合理性。因此,AIS技术能够为自动化避撞提供新的应用局面,有利于未来自动化的深入实施。
3.2 海图实现数字化处理
经过相关技术人员不断深入研究,当前我国大部分海面区域的基本信息已经被数字化,能够输入计算机进行识别与处理。因此,大型船舶自动避撞的决策已经能够开始进行有效应用。过去传统的自动化系统使用范围较为局限,大型船舶由于没有数字化海图,只能依靠人工避撞进行安全航行。如今海图已经完全数据化,大型船舶可以装备自动化避碰系统,结合声呐以及雷达探测系统进行安全航行。未来相关技术将进一步应用于相关船只,提高海面航行的安全性。
4 结语
在当前新航海技术的加持下,船舶本身的自动化避撞系统已经逐渐发展成熟。相关船只管理人员应当进一步深入应用自动化技术对船只进行革新,加强总体自动化程度,有效提高航行的基础安全性。
参考文献
[1]何德涛。新的航海技术对船舶避碰自动化的影响分析[J].科学技术创新,2018,(3):186-187.
[2] 谯兴朋。新型航海技术对船舶避碰自动化的影响研究[J].新商务周刊,2018,(7):254.