我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究

船-橋碰撞研究的

現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策1我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024我國(guó)是一個(gè)內(nèi)河航運(yùn)資源較為豐富的國(guó)家，擁有大小天然河流5800多條，河流總長(zhǎng)43萬(wàn)公里，目前全國(guó)內(nèi)河通航里程11.10萬(wàn)公里。我國(guó)公路運(yùn)輸業(yè)迅速發(fā)展，目前在天然河流上已有的特大橋梁1580座，大橋14429座。船舶向大型化、快速化、專(zhuān)業(yè)化發(fā)展。船橋碰撞面臨的形勢(shì)

2我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024事故觸目驚心

武漢長(zhǎng)江大橋自從1957年建成以來(lái),大約發(fā)生了70起船撞橋事故,其中直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)百萬(wàn)元的重大事故達(dá)10多起。

南京長(zhǎng)江大橋發(fā)生約30起船撞橋事故。

黃石長(zhǎng)江公路大橋在3年時(shí)間內(nèi)共發(fā)生船舶碰撞橋梁事故達(dá)20多起，其中一次船毀人亡,貨物沉沒(méi)，橋墩受損，直接經(jīng)濟(jì)損失上千萬(wàn)元。

珠江大橋三年內(nèi)慘遭“五連撞”。重慶白沙沱大橋發(fā)生的船撞橋事故達(dá)到上百起之多。

3我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024船撞橋事故增長(zhǎng)船撞橋事故4我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024倒塌前的九江大橋廣東九江大橋運(yùn)沙船撞擊橋墩事件

2007年6月15日，“南桂機(jī)035”輪從佛山高明開(kāi)往順德途中偏離主航道，觸碰九江大橋非通航孔的橋墩，造成九江大橋三個(gè)橋墩倒塌，其所承橋面約200米坍塌，“南桂機(jī)035”輪沉沒(méi)，有4輛汽車(chē)墜入河中，造成9人失蹤。

5我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024被撞后的九江大橋九江大橋事故肇事船舶6我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024“3·27船碰金塘大橋事故”2008年3月27日零時(shí)40分左右，浙江舟山大陸連島工程5座橋梁中規(guī)模、投入最大的關(guān)鍵項(xiàng)目金塘大橋被空載的浙江臺(tái)州路橋勤豐船務(wù)有限公司所屬的“勤豐128”輪，總噸位7122噸，船長(zhǎng)134米、寬19米、深9.2米，在非通航口與大橋碰撞，兩片長(zhǎng)約60米的大橋箱梁塌落后，兩個(gè)廂梁已經(jīng)折斷成人字部分砸在貨輪駕駛臺(tái)上，致使4名船員失蹤，60米長(zhǎng)、3000噸重的橋面箱梁塌陷。

7我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/20243月27日，肇事船只“勤豐128”停泊在被撞的金塘大橋附近

浙江一輪船與寧波金塘大橋碰撞

8我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024船橋碰撞研究范疇

船舶航行碰撞風(fēng)險(xiǎn)研究橋梁被撞風(fēng)險(xiǎn)（概率）研究船舶撞擊力研究橋梁抗撞能力和安全評(píng)估研究船橋碰撞數(shù)值仿真研究船橋碰撞主動(dòng)防撞方法研究船橋碰撞被動(dòng)防撞方法研究船橋碰撞橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)研究船橋碰撞三維視景仿真研究9我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)國(guó)際上關(guān)于船橋碰撞問(wèn)題的系統(tǒng)研究開(kāi)始于20世紀(jì)80年代初。IABSE（InternationalAssociationofBridgeandStructuralEngineering）于1983年在哥本哈根召開(kāi)了一次國(guó)際會(huì)議討論此問(wèn)題，這是對(duì)船橋碰撞問(wèn)題的第一次研討會(huì)。1991年IABSE發(fā)表了《交通船只與橋梁結(jié)構(gòu)的相互影響》。1993年IABSE出版了“船舶碰撞橋梁”專(zhuān)冊(cè)。10我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/20241995年成立了一個(gè)國(guó)際PINAC小組，成員來(lái)自九個(gè)國(guó)家，該小組經(jīng)過(guò)五年的工作，建立了包括151起船撞橋事故的國(guó)際數(shù)據(jù)庫(kù)。1997年歐洲統(tǒng)一規(guī)范（Eurocode）第一卷（Eurocode1）第2.7分冊(cè)開(kāi)始試用，試用期為三年，此分冊(cè)規(guī)定了沖擊與爆炸事故設(shè)計(jì)荷載的確定方法。

我國(guó)對(duì)船橋碰撞問(wèn)題的研究主要是從上個(gè)世紀(jì)九十年代以后開(kāi)始進(jìn)行。11我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024（1）船橋碰撞的力學(xué)研究

主要是針對(duì)具體的船橋碰撞情況，研究船橋碰撞中碰撞力、能量吸收機(jī)制和結(jié)構(gòu)的碰撞損傷過(guò)程。它及材料學(xué)、剛體動(dòng)力學(xué)、塑性動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)、巖土力學(xué)、鋼筋混凝土力學(xué)以及損傷力學(xué)等多種學(xué)科。船橋碰撞的力學(xué)研究采用的方法大體可劃分為模型試驗(yàn)法、統(tǒng)計(jì)分析法、數(shù)值求解法、有限元仿真計(jì)算法等。

12我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024（2）船橋碰撞風(fēng)險(xiǎn)研究

第一是船橋碰撞的概率分析；第二是船橋碰撞的后果分析；第三是船橋碰撞的風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)則研究。（3）船橋碰撞事故研究

最著名的是由PIANC成立的第19工作小組，建立了一個(gè)包括151起船橋碰撞事故的國(guó)際數(shù)據(jù)庫(kù)，并對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了研究分析。

13我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024在交通部規(guī)劃院所作的長(zhǎng)江干線(xiàn)船舶交通管理系統(tǒng)（VTS）總體建設(shè)方案論證以及長(zhǎng)江航道規(guī)劃院所作的“內(nèi)河跨河建筑物通航尺度與技術(shù)要求”專(zhuān)題研究中也都對(duì)船橋碰撞事故作了部分研究工作。對(duì)船橋碰撞事故進(jìn)行較全面、較系統(tǒng)的分析和研究到目前為止還很少看到。

14我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024（4）橋梁防船舶撞擊設(shè)計(jì)方法研究美國(guó)于1991年出版的AASHTO指導(dǎo)規(guī)范，該規(guī)范對(duì)大橋的防撞設(shè)計(jì)推薦了三種方法：方法Ⅰ：一種帶有猜想性質(zhì)的簡(jiǎn)單方法，適用于淺水航道、以駁船運(yùn)輸為主的情況；方法Ⅱ：一種根據(jù)概率論提出的風(fēng)險(xiǎn)分析程序，用于確定橋梁結(jié)構(gòu)合適的船舶撞擊設(shè)計(jì)荷載，通過(guò)橋梁倒塌概率及風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)則的比較來(lái)校核橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度；方法Ⅲ：基于費(fèi)效比的方案優(yōu)選方法，適用于航道極寬、多座橋墩有被撞可能的情況。

15我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024（5）橋墩抗船舶撞擊研究世界范圍內(nèi)對(duì)于橋梁船舶撞擊設(shè)計(jì)問(wèn)題已經(jīng)有近30年的研究歷史了，完成了兩本比較系統(tǒng)的橋梁船舶設(shè)計(jì)規(guī)范或指南（AASHTO橋梁船撞設(shè)計(jì)指南，歐洲統(tǒng)一規(guī)范2.7分冊(cè)）。我國(guó)橋梁船撞問(wèn)題的研究則起步于1985年以后，雖有一些研究，但一直沒(méi)有得到系統(tǒng)化，也不深入。16我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024中國(guó)、美國(guó)、歐洲船撞力規(guī)范17我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024中、美、歐規(guī)范船撞橋條款的簡(jiǎn)要比較18我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024三峽庫(kù)區(qū)船橋碰撞規(guī)律、防撞措施設(shè)計(jì)與預(yù)警系統(tǒng)研究概況項(xiàng)目研究的主要目標(biāo)：

研制三峽庫(kù)區(qū)船橋碰撞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，及相應(yīng)的船橋碰撞數(shù)據(jù)庫(kù)和可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)，提出橋區(qū)水域船-橋避碰引航和操縱方案；研制適合于三峽庫(kù)區(qū)高水位落差特點(diǎn)的橋墩防撞裝置，在三峽庫(kù)區(qū)跨江特大橋上應(yīng)用主動(dòng)防撞+被動(dòng)防撞相結(jié)合的綜合防撞設(shè)施，實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁、船舶的雙重保護(hù)；19我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024建成三峽庫(kù)區(qū)水上交通安全系統(tǒng)（GPS），使其在橋區(qū)具有較強(qiáng)的船橋碰撞預(yù)警功能；四是編制三峽庫(kù)區(qū)船橋碰撞設(shè)計(jì)指南。項(xiàng)目研究的主要內(nèi)容：研究三峽庫(kù)區(qū)航道以及通航船舶船型的發(fā)展趨勢(shì)，預(yù)測(cè)今后通航船舶的構(gòu)成及通航密度；研究三峽庫(kù)區(qū)在通航條件發(fā)生改變的情況下，庫(kù)區(qū)船舶的操作性，重要跨江大橋區(qū)段船舶習(xí)慣航跡線(xiàn)的變更情況；20我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024利用計(jì)算機(jī)模擬船舶在庫(kù)區(qū)典型橋區(qū)河道內(nèi)的航行狀態(tài)，研究橋區(qū)水域風(fēng)、水流、能見(jiàn)度等影響參數(shù)對(duì)船舶偏航概率的影響，建立船橋碰撞概率的數(shù)學(xué)模型；將計(jì)算機(jī)模擬和實(shí)際觀測(cè)相結(jié)合，從船舶駕駛和航行方面提出橋區(qū)水域避免船-橋碰撞引航和操縱方案，減少船橋碰撞的概率；對(duì)船-橋碰撞過(guò)程進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真模擬，通過(guò)大量的仿真計(jì)算，確定各種工況下的船舶撞擊力；21我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024對(duì)本項(xiàng)目依托工程1～2座跨江特大橋，研制適合于三峽高水位落差的浮式橋墩防撞裝置，論證主動(dòng)防撞和被動(dòng)防撞設(shè)施相結(jié)合的效能；研究如何在水上交通安全系統(tǒng)（GPS）增強(qiáng)船橋碰撞的預(yù)警功能，分析現(xiàn)有航道、海事部門(mén)在橋區(qū)附近所設(shè)置的航標(biāo)、控制信號(hào)臺(tái)、監(jiān)督站等措施減少船橋碰撞上的作用；編寫(xiě)三峽庫(kù)區(qū)船橋碰撞設(shè)計(jì)指南。22我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024項(xiàng)目擬解決的關(guān)鍵技術(shù)：一是研究三峽庫(kù)區(qū)船橋碰撞的規(guī)律；二是研制適合于三峽庫(kù)區(qū)橋梁防撞措施；三是研究三峽庫(kù)區(qū)船橋碰撞預(yù)警問(wèn)題。項(xiàng)目研究的創(chuàng)新點(diǎn)：運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)的思想研究三峽庫(kù)區(qū)船橋碰撞問(wèn)題；利用計(jì)算機(jī)模擬船舶的航行狀態(tài)，從船舶駕駛和航行方面對(duì)船舶偏航進(jìn)行研究，并結(jié)合實(shí)際觀測(cè)提出減少船橋碰撞的方法；23我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024研制適合于大水位落差的橋墩防撞裝置，綜合考慮主動(dòng)防撞和被動(dòng)防撞設(shè)施相結(jié)合的效能；綜合利用GPS衛(wèi)星定位技術(shù)、先進(jìn)的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)和大屏幕顯示技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)庫(kù)區(qū)船舶的在線(xiàn)監(jiān)控和預(yù)警。24我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024船撞橋防真分析25我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024船舶撞擊力時(shí)程圖能量變化時(shí)程26我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024船橋避碰存在的主要問(wèn)題橋梁設(shè)計(jì)思想和策略存在的問(wèn)題；

通航河流的橋梁選址存在的問(wèn)題；

通航船舶適航度存在的問(wèn)題：

人員不適航（主要因素）設(shè)備不適航通航環(huán)境不適航

管理不適航27我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024橋區(qū)安全監(jiān)控和預(yù)警機(jī)制存在的問(wèn)題

船橋避碰重在預(yù)防，如何借助船舶交通管理系統(tǒng)、GPRS車(chē)船全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、CCTV視頻監(jiān)控系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)施橋區(qū)安全監(jiān)控，實(shí)施船舶撞擊橋梁緊迫危險(xiǎn)時(shí)的預(yù)警機(jī)制，已經(jīng)成為可能。

28我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024船橋碰撞問(wèn)題研究方向中存在的問(wèn)題船橋碰撞的計(jì)算方法已經(jīng)落后，應(yīng)充分利用計(jì)算機(jī)的發(fā)展，提出新的算法；橋梁防撞領(lǐng)域已經(jīng)取得很多研究成果，但這些研究多局限于探索某一具體的因素規(guī)律，尚未有可以直接應(yīng)用于設(shè)計(jì)的研究成果；國(guó)內(nèi)外對(duì)船橋碰撞問(wèn)題沒(méi)有形成統(tǒng)一的規(guī)范；目前研發(fā)的防撞設(shè)施，造價(jià)過(guò)于昂貴，難以在很多的橋梁上付諸實(shí)施。29我國(guó)船橋避碰的現(xiàn)狀、問(wèn)題和對(duì)策研究5/8/2024船橋避碰對(duì)策引入風(fēng)險(xiǎn)分析方法，進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)規(guī)范；

嚴(yán)格按規(guī)范要求選擇橋址；

采取各種措施提高船舶過(guò)橋適航能力：

加強(qiáng)船員培訓(xùn)力度，提高船員職業(yè)素質(zhì)、業(yè)務(wù)水平和崗位適任能力是減少人為過(guò)失的重要保障；3