小型船艇避碰方式研究

武警工程大學本科畢業(yè)設計（論文）緒論計算機技術的普及，尤其在無線電通訊領域的突破性進展，GPS技術與無線電通訊的結合，在沿海省份的船舶安全中將扮演著重要角色，船舶交通管理系統(tǒng)（VTS）是未來船舶中必不可少的，將集導航、監(jiān)督與控制與一身，精確性會有很大提高。但是，近海的快速發(fā)展，帶動了旅游業(yè)的發(fā)展，同時使得運輸量急劇上升，其中便包括民用小型船艇，但人員素質不高，硬件老化以及安全問題沒有落實的現狀，依然不容樂觀，這樣會給船舶自身以及周邊經濟帶來不利影響。本著經濟效益最大化的理念，尋找小型船艇避碰的方式，這一提案已經擺在了沿海省份面前。第一章小型船艇現狀近海作業(yè)有強度大、危險度高的特點，需要靈活輕便、可靠性高的交通用具，小型船艇是最佳的選擇，沿海周邊省份的近海作業(yè)中，小型船艇占了絕大部分。民用小型船艇主要有小型貨船、小型客運船舶、小型旅游船艇和小型漁船。小型貨船的市場定位為載貨，噸位一般低于200噸；小型客運船舶指運輸距離在十公里內的營業(yè)性客渡船和額定客位在十二人以下的旅客運輸船艇；小型旅游船艇指艇長一般少于24m，主要面向海上經營業(yè)務與運輸游客；小型漁船的動力一般低于100馬力，主要用作近海漁業(yè)。沿海省份小型船艇的主要聯系方式為無線電話與VHF系統(tǒng)，SSB系統(tǒng)只裝備在經濟條件比較好的船舶上，以滿足屏蔽通訊信號的需要。由于經濟壓力和實際船舶的結構所限，大部分沿海作業(yè)的小型船艇未安裝自動雷達標繪儀（APRA）、電子海圖顯示與信息系統(tǒng)（ECDIS），于是將這些船舶納入海上安全管理范疇顯得越發(fā)困難。另外，職業(yè)技能的欠缺也給船舶安全帶來隱患，碰到意外事故時，船舶工作人員往往無法正確應對。雖然海洋工程和造船技術相比于早年的航海有了極大的發(fā)展，但是不可否認海上作業(yè)具有極高的危險性，另外船舶的批量生產已經使得航道變得極為擁擠，水上碰撞概率增大；而且船舶發(fā)動機的改進，使得船速已經可以在一定程度上突破海洋環(huán)境的制約，安全更加變成了不穩(wěn)定因素。近海作業(yè)發(fā)生的意外事故中，船舶碰撞事故一直高居不下，2006-2013年問，山東近海轄區(qū)船舶共發(fā)生水上交通事故16起，死亡失蹤25人，沉船14艘，其中碰撞事故5起，占事故總數的31．25％。因此，船舶防碰撞在船舶安全管理中越來越受到重視，是關系到船舶安全出行的關鍵因素。隨著越來越多的高科技運用于海上作業(yè)，給航海安全帶來便利的同時，也增加了很多碰撞隱患。第二章出現碰撞的原因2.1船艇碰撞的概念關于船舶碰撞概念，目前無論在立法、司法，還是學理上，都沒有形成一個比較統(tǒng)一的、準確的定義?！独锼贡疽?guī)則》在第1條中對“船舶碰撞”有兩個可供選擇的定義。定義一:“船舶碰撞是指船舶間發(fā)生的造成滅失或損害的任何事故，即使沒有發(fā)生實際接觸。”定義二:“船舶碰撞是指一船或幾船的過失造成兩船或多船間的相互作用所引起的滅失或損害，而不論船舶間是否發(fā)生接觸?！蓖瑫r，關于“船舶”也有與之相關的明確定義:“船舶系指碰撞中所涉及到的任何船舶、船艇、機器、裝置或平臺，無論可航與否?！狈梢饬x上的船舶碰撞，其本質則是一種侵權行為，是以船舶作為工具或媒介的侵權行為。何謂侵權行為?“侵權行為，指因不法侵害他人的利益，依法律規(guī)定，應對所生損害負賠償責任的行為?！鼻謾嘈袨?，是法律規(guī)范和調整下的行為，強調的是過失、損害、因果關系等因素。因此，作為法律規(guī)范調整下的侵權行為，船舶碰撞是一種過失侵害他人的人身或財產權益，依法應承擔損害賠償責任的行為。2.2發(fā)生碰撞的原因2.2.1近海作業(yè)地帶可見度低(1)對能見度低的海域沒有預見性，造成船舶容易駛進能見度較低的海域，另外即使身處環(huán)境惡劣的海域之中，也缺乏行之有效的應對策略，戒備不嚴，夜間行船時，沒有使用相應的探照設備，船速也沒有加以控制；(2)雷達偵察系統(tǒng)形成的探測圖案沒有引起船員重視，讀圖能力有待提高，在此基礎上進行有所偏頗的判斷，船舶沒有進入安全行駛路線；(3)有些航海工作人員感情用事，出于不理性的考慮，對大霧天氣的把握不科學，擅自作出決定，未顧忌其他成員的安全，霧航的使用不正確；(4)在可以使用減速方式緩慢避讓的條件下，部分安全意識較差的海員使用了直接轉向的非安全方式；(5)對于海上交通避讓方式的理論不清晰，片面強調自己是直行船只，不區(qū)分讓行船只與被讓船只，不轉向避讓，造成安全隱患(6)對于海上航行的其他交通工具缺乏安全戒備；(7)船員整體素質較差，船員業(yè)務水平較低，對船舶設備操作不熟練或無法正確操作，在船舶航行中不開啟船舶無線電設備和航行設備等助航設備；(8)在船舶航行中，盲目的依賴助航設施，未采取正確、有效的嘹望措施。2.2.2航行區(qū)域水道過于狹窄在這些狹窄的水道里，船只來往的頻率比寬闊的區(qū)域要頻繁得多，除了正常行駛的海船以外，還有其他漁船和小型船只，加上小型船艇自身的動力設備所使然，它們在這些水道里的航行會受到很大限制，安全隱患極大。2.2.3港區(qū)港口容許船只通過的水道有限，船只容易觸底，船速不易控制，交通指示容易引起誤解，難以保證引導船只的海員可以給予船只有效的引導，航行有很多不可控因素。2.2.4船舶輔助系統(tǒng)可靠性低正常航行過程中，輔助設備沒有得到有效充分的保養(yǎng)和維護，以至于在使用過程中，一些輔助系統(tǒng)施、設備的運轉達不到航海所需的安全狀態(tài)，某些不可預料的狀況下，助航設施運轉不良往往是促使海員做出錯誤判斷和舉動的直接誘因。第三章影晌船舶航行安全的隱患據有關部門統(tǒng)計，我國沿海航行作業(yè)的小型船舶，數量不少于100萬艘，多數配員在6至13人，如此眾多的小型船舶，潛伏著諸多的事故隱患。先看看今年上半年廣東省的情況，“粵汕尾12093”1人死亡，3人下落不明；湛江30多艘漁船遭遇大風，無法返港：“粵惠陽10104”15人下落不明，1人僥幸抓住木板得救；海南漁船在臺山海面10人下落不明……3.1航海人員疲勞和違規(guī)隱患華南沿海各省對消除船舶事故隱患非常重視，但現實情況是：很多小型船舶存在著沒有配備集體救生設備的嚴重缺陷；漁民安全意識較為淡薄，船員培訓工作滯后；老化殘舊船只數量眾多，并且有很多小型船舶超過了強制報廢期限，不少船已經超過5年的延期；在作業(yè)的船舶中存在著一定數量的非法修造和改造的船舶。此外，一些岸上漁港建設落后，沒有形成切實有效的日常管理和應急反應能力。影響船舶航行安全的隱患主要有兩方面：航海人員疲勞和違規(guī)隱患和小型船艇防避碰系統(tǒng)隱患。3.2小型船艇防避碰系統(tǒng)隱患目前，《安全生產法》《漁業(yè)法》《船舶檢驗條例》和《漁業(yè)船舶檢驗條例》等法律法規(guī)已經生效，按照《安全生產法》第六十二條的規(guī)定，檢驗部門對檢測和檢驗結果負責。那么，持有表示滿足法規(guī)要求的適航證書的船舶，是否真的滿足了檢驗規(guī)則的要求？據業(yè)內人士分析，華南沿海小型船舶，80%以上未達到法定檢驗要求，問題的根本在于缺口太大，歷史包袱沉重。光是廣東漁業(yè)系統(tǒng)，如果培訓20萬船員，淘汰老舊船舶，處理非法改造船舶，加強岸上和漁港建設，設立指揮報警系統(tǒng)并裝備全省漁船，配備大型執(zhí)法船等等，財政上至少需要幾十億元，短時間內也無法完成。目前，廣東省沿海漁船無線電設備能夠滿足有關規(guī)定要求的不到10%，部分安裝了90C漁業(yè)電臺的船舶，因為無法跟商船的海事海岸電臺溝通，漁業(yè)岸臺建設滯后，所起的作用微弱。值得一提的是，浙江和沿海省份的小型船舶中，配備救生筏和無線電設備的超過90%，而華南各省的配備率不到10%.第四章為確保船舶海上航行安全應采取的措施由于船舶防碰撞工作涉及的面較廣，任何碰撞事故的發(fā)生除了船舶自身存在安全隱患，諸如海上狀況等其他因素也會對結果產生影響，船舶航海中發(fā)生碰撞的問題想要得到充分解決，相關部分的參與和合作是必不可少的。在此，我們將從加強船員教育和管理、細化船舶管理、落實公司管理職責和船舶檢驗與海事監(jiān)管協作管理等幾個方面細化安全防范預防方法。4.1加強船員教育和管理水上航行由于船舶設備與航海設備技術的不斷提高得到了很大的安全保證，船員日均勞作量也大幅下降，但由此產生的船員對于航海設備的依賴也不容忽視，航海技術也需要精進。雖然船舶配套設施有了很大改進，但海員航海技術普遍較低是不容樂觀的事實，事實上，絕大部分的船舶碰撞正是由于海員對設備的操作不當和航海技術缺乏造成的。因此，人員航海技術是防碰工作的重中之重，需要得到極大重視。(1)船員對于航海工作需要有很強烈的榮譽感，并且從航海工作中尋找歸屬感。只有把這樣的榮譽感和精神歸屬感融入航海工作中，才能將航海安全作為至關重要的使命，把提高航海技術作為安家立業(yè)的根本，切實保障航海安全。并且尤其需要注意能見度低、狹窄逼仄以及地勢較險的港口，做好相關的安全措施保障工作。(2)操作手冊的內容需要認真學習、記憶。航路的規(guī)劃是學習的重要環(huán)節(jié)，通過航線變化和應急操作，能從根本上避免船艇相碰的慘劇。航海記錄為船員提供了很多信息，海員要善于從中學習規(guī)劃航海線路的知識，從航海線路上規(guī)避一些能夠避免的正面相遇和航線交叉。遇到可以超越的船只，務必在保證安全的前提下迅速超過。船只的駛入駛出也有很多講究，駛出與駛入時都要與岸上工作人員協調溝通，既要保證自身船只安全，又要關注其他船只的安全，舵手熟練掌握掌舵技巧。(3)航海技術作為海上航行的根本，船員需要將其作為基本技能不斷強化。定期組織安全宣傳講座和技術進階培訓，幫助海員提高，同時海員自身也要認真學習、對于航海設備設施的性能既有熟練的細節(jié)操作，也要對設備之間的互相配合有宏觀把握，清楚地了解每臺設備的功用與限制在什么范疇。負責對船體和設備進行安檢的部門在船舶定期送檢的時候，有必要對負責使用設備的海員進行操作不當的糾正。(4)不要超過安全航速的范圍。掌舵的海員要保證船舵在一定范圍內有效，并且能在此范圍內使船制動，以保證船只能有足夠的應變時間，避免碰撞。在不確定因素較多而導致碰撞極易發(fā)生的海域，航海狀況難以預測，海上浮冰和海風海浪會對海上浮筒的原有位置造成極大影響，所以，在這些氣候條件下，航海的安全航速需要下調一個檔位，從而保證航行安全。4.2細化船舶管理船舶為全體海員提供了生活起居的場所，全體海員的安全系于船舶的安全。岸上后方后勤補給、船舶自身安全操控以及技術人員對于設備設施的維護保修、控制中心對于船舶的海上定位，都會對船舶的管理狀態(tài)產生影響。根據國家對于海船的規(guī)定，關于每艘船所限定載的海員人數上，應該同國際上對于人數配置的要求相對應符合。船舶的值班安排，包括了駕駛室、甲板、貯存室、餐廳和指揮室等，關于應急措施，張貼在日常人員密集的場所如餐廳和甲板，值班人員應牢守崗位，負責好相關事宜，保證出海安全。4.3落實公司管理職責(1)負責管制船只的部門有義務定期舉辦海員講座，內容關于安全措施與業(yè)務技能培訓提高，加強出海人員的安全保障意識，并且對相關設備有明確的掌握，對不合格的海員定期裁撤。(2)航運部門負責管制船舶定位的部門應該加強管制力度，使用更新的設備對船只的海上位置進行明確定位，同海岸后勤補給與管理部門并肩作戰(zhàn)。對船檢機構、海事部門的檢驗、檢查工作大力支持，并且保證船只在大霧天也能有安全出航的保證，保證相關的出航設備包括汽笛和探照裝置等能夠正常工作，并且有足夠的電池儲備。法務部門有必要制定相關懲罰措施，對于未按照公司條令安全出海的行為，實施懲罰。(3)作為船只的實質管理者，船舶公司需要加大宣傳力度，保證自己的權威地位。加大對營運船舶海務、機務、檢修、保養(yǎng)、船員配備等的制度改革和人員調配，避免尾大不掉的制度缺陷。隨著國家海洋法的進一步完善，船舶公司作為實質管理者的地位會被正式認可，管理職能也會被進一步強化，這樣就可以實施更加有效的管理措施。實際上來說，小型船艇的主要經營方式是通過外包的形式由承包商獨家運營，并且承擔相應的法律責任，盈利機制由船舶公司和承包商協定，盡管如此，船舶的維護和管理措施仍然由承包商派遣相關人等進行，所以船舶公司的管理部門被架空。相應地，船舶海務、機務、檢修、保養(yǎng)、船員配備等重要環(huán)節(jié)，船舶公司作為實質管理者卻缺席了，造成公司的權威受到很大影響。4.4船舶檢驗與海事監(jiān)管協作管理船舶安全出海的保證來自于船舶的檢驗過關；船舶在例行航海中，需要經過海事監(jiān)察的監(jiān)督，為船只匹配到最佳的航海線路。負責管理的這兩個部門雖然所屬迥異但是共同負責起船舶檢驗的重任。在分管船舶的不同領域的過程中，一起使得船舶的管理更加科學化、全面化。(1)建立海洋事務安全檢查與船舶安全檢查的通報管理方式。在例行航海中經常交流相關信息，對船舶的實時信息有細致的把握，方便兩個直接管理部門對船舶出海過程中體現出來的問題進行突擊攻關，從而避免不必要的因為船舶結構和技術操作造成的安全隱患。(2)建立和完善船舶安全檢查和海洋事務協商聯系機制。本著讓船舶安全出行的目標，兩個部門有必要定期召開實務座談會，對船舶航海中出現的問題進行歸納、討論、反思和解決，由權威部門進行合理的分工、并且制定目標管理辦法，細化兩個部門在安全和后勤保障中的具體工作。(3)建立對小型船舶的安全等級評比制度。海洋事務、船舶檢查部門按照自己的管理范疇，將船舶的安全狀況進行分類劃級，制定統(tǒng)一標準，與此同時，成立對應于每只船舶的安全等級檔案。在例行航海中，兩個部門的專職人員按照既定的安全評比標準，對船舶信息通過網絡互評，照此標準衡量出船舶的安全狀況，以便對船舶實施有針對性的管理。第五章小型船艇避碰方式及特點5.1肉眼觀測和VHF防碰小型船艇的防碰方式主要有肉眼觀測和VHF防碰。例行航海經過近海區(qū)域時，負責雷達探測或肉眼探測的海員會提前發(fā)出警報，以便采取恰當措施。當海面情況比較復雜且對方航線不可預測時，VHF可以起到很好的自動防碰功能，采取自動驅動措施避免碰撞。當近海作業(yè)處于交通管制的范疇內時，VHF可以聯絡上控制交通狀況的核心部門，一些關鍵的航海信息便可以方便地傳達，航線上的海況可以進行實時溝通，從而避免很多盲目操作帶來的不必要事故。肉眼觀測和VHF防碰的優(yōu)點在于直觀突出，操作簡便，容易上手，但缺點也很明顯，比如容易受天氣的影響，還有海員之間的交流方式不統(tǒng)一也會帶來影響，更有通訊信號差帶來的困擾。出于經濟效益的考慮，小型船艇往往配置的人員少，一人多崗，特別對于小型漁船和養(yǎng)殖船來說，當沒有近海作業(yè)而處于?？繝顟B(tài)時，缺乏相關的人員負責觀察放哨，不利于防碰和放顛覆。5.2自動雷達標繪儀避碰近海省份尤其是山東，小型客運船舶和旅游船艇的船舶設備裝備良好，突出表現在雷達裝置上，可惜的是這些裝備并沒有在其他小型船艇上普及開來。先進雷達標繪儀的探測功能非常強大，可以智能跟蹤船只并且預測船只航向并且規(guī)劃自身的航線。雷達操作者可以根據最近的航海資料預設參數指標，最重要的是時間上下限制，當雷達系統(tǒng)智能測算所遇到的船只相遇時間低于時間下限時，警報便會以強烈音響或者強烈視覺的形式播報。先進雷達標繪儀盡管自動雷達標繪儀為避碰提供了強大的技術支撐，但是在防碰理論中屬于比較被動的方式，沒有采取主動的姿態(tài)，海風海浪、浮冰大雪以及通訊信號的質量等都會對探測物的精確性構成相當的影響，難以做到準確評估分析和精確預判；另外，海上作業(yè)如果沒有在視線廣闊的海域和船只較少的地帶時，自動雷達標繪儀的智能輸出不能代表實際的海上狀況，對于遠海的港口和岸上補給也缺乏精確的了解。5.3.電子海圖顯示與信息系統(tǒng)避碰海上作業(yè)需要強大而精確的導航系統(tǒng)和輔助決策系統(tǒng)，所以電子海圖顯示與信息系統(tǒng)應運而生。這套系統(tǒng)不但可以將船只位置實時定位，而且實時信息也隨著船只信息相對應地給出，對海上狀況有宏觀和微觀兩重把握，遺憾的是該系統(tǒng)沒有大規(guī)模裝備在沿海的船只上。電子海圖顯示與信息系統(tǒng)的組成部分主要包括了主機、海圖數據庫、傳感器、輸出終端四個模塊，具備“自動航線設計”、“航向航跡監(jiān)測”、“自動存儲本船航跡”、“歷史航程演示”、“偏航或危險區(qū)航行自動警報”、“水文、港口、潮汐、海流等綜合信息查詢”、“船舶動態(tài)實時顯示”等多種功能，但造價昂貴，并且所涵蓋的海域有大面積的不可接觸地帶，結果呈現速度較慢，處理過程繁雜，很容易出現圖像顛倒和坐標轉換誤差。5.4船舶自動識別系統(tǒng)避碰船舶自動識別系統(tǒng)起步較晚，盡管如此，其強大的計算處理能力和精確的定位能力，如今已經遠遠超過電子海圖顯示與信息系統(tǒng)在航海設備中的地位，已經被公認為航行安全和航行管理領域最具前途的航海輔助系統(tǒng)和發(fā)展趨勢。船舶自動識別系統(tǒng)不依賴于人工操作，可以全天候長時間工作，船舶信息與中央控制信息無縫對接，在同樣裝備了該系統(tǒng)的船只之間形成一個良性信息共享的生態(tài)系統(tǒng)，船只之間的航海信息包括航速、航線和安全信息可以互傳，免去了人工操作的繁雜勞動，這樣的實時對接，使得精確性管理船只和安全出海成為了可能，比起電子海圖，為海上作業(yè)提供了防碰預判的更加有效的信息。該系統(tǒng)對于遠海的安全保證稍遜于近海作業(yè)，但是也有其知名的缺陷，其造價也是居高不下，所以為了使更多的海船能夠裝備上該系統(tǒng)，科研攻關是一個重要的課題。第六章措施和建議6.1測算預警范圍，提高船員技能未能獲取足夠的有效信息，從而預測危險范圍，這樣的情況是造成大多數碰撞的原因。缺少了輔助系統(tǒng)和智能設備的幫助，僅憑有限的航海知識，難以對將遇船只的具體信息進行推測，而駕駛員的工作經驗往往對危險范圍作出錯誤的判斷，使得防碰空間沒有實際所需的那么充分，防碰工作的難度進一步加大。相關的直接領導在負責的海域有義務對這樣的船只駕駛員進行問責，其后的工作便是勒令這些船只裝備智能系統(tǒng)或是對駕駛員進行職業(yè)培訓，聘請職業(yè)駕駛員為這些船員進行職業(yè)培訓，對一些典型狀況進行實際操演示范，對一些特殊情況進行講解，將相關的航海知識引發(fā)成冊，希望借此手段培養(yǎng)海員的專業(yè)技能。6.2加強港口和航道速度管理，降低判斷失誤概率小型船艇普遍存在裝備落后和人員素質低下的問題，由此帶來的安全隱患不容忽視，但造成船舶相碰的還有中大型船只的超速超載行為，這均是違反了國際標準和規(guī)范的行為，更嚴重的是對駕駛員的預判造成干擾。出于維護航線安全的考慮,近海省份多數采用了船只航線固定化的方式進行專制管理，對于船只的重量和最大容許速度也有明確的規(guī)定，但仍存在大型船舶超速、超載航行的情況，這些大型船只的航行軌跡往往會給小型船只造成遺留的浪涌，十分危險。若分叉航道被小型船只闖入，航道上遺留的浪涌容易對危險半徑的預判形成干擾。航道安全的保證需要嚴格的秩序把控和監(jiān)督管理,海上交通管理需要發(fā)揮充分的作用，使用較為精確的監(jiān)督手段。6.3提供經濟支撐，普及避碰裝置的使用小型船艇配備自動雷達標繪儀、電子海圖顯示與信息系統(tǒng)或船舶自動識別系統(tǒng)是必然趨勢，但經濟壓力使得很多船只無法使用這些設備。小型船艇的安全問題若想得到最根本的解決，經濟壓力是最需要克服的問題，而政府的救濟是最為現實的關切，這樣可以使得小型船艇也能用上安裝電子海圖顯示與信息系統(tǒng)或船舶自動識別系統(tǒng)。同時，鑒于船舶自動識別系統(tǒng)還具備船舶位置與水文資料現狀傳輸功能，如能將船舶交通管理系統(tǒng)和船舶自動識別系統(tǒng)的屬性資料應用于漁業(yè)上，可利用近海作業(yè)小型船艇即時回傳的水文資料對比漁獲情況，提高漁業(yè)經濟效益和管理水平。6.4總體提升科研攻關水平，造價成本實現平民化在經濟條件和人員支持容許的條件下，個性化為沿海省份的小型船艇定制合適的系統(tǒng)，這樣就能避免多余的資金投入使得經濟效益最大化。相關部門采取集中力量進行科研攻關的姿態(tài)，爭取取得政府的支持，發(fā)揮現代無線電聯系的優(yōu)越性，集思廣益，在盡可能短的時間內保質保量，為沿海省份定制特殊的系統(tǒng)，并且結合這些省份的經濟可承受范圍以及現實航海中所需要的實際功能，結合自動雷達標繪儀、電子海圖顯示與信息系統(tǒng)、船舶自動識別系統(tǒng)以及全球定位系統(tǒng)、移動通信基礎網絡和手機定位技術發(fā)展的新趨勢、新動向，編寫相應的可行性報告，并提交至相關單位和省政府。參考文獻[1]古文賢．船舶運輸安全學[M]．大連：大連海運學院出版社．1992．[2]陳偉炯．船舶安全與管-VY-[M]．大