一种主观的船舶碰撞危险度评价模型

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摘 要：为比较不同船舶对同一碰撞危险的认识，提出一种主观的船舶碰撞危险度评价模型.在最近会遇距离（DistancetoClosestPointofApproach，DCPA）和最近会遇时间（TimetoClosestPointof Approach，TCPA）作参数的碰撞危险度计算模型的基础上，加入船舶安全距离圈和最晚施舵时间等主观因素，建立新的碰撞危险度计算模型.利用该模型计算并比较安全距离圈大小和最晚施舵时间不同的船舶碰撞危险度.结果表明，安全距离圈大小和最晚施舵时间不同的船舶操纵者对同一会遇态势下碰撞危险的认识是不同的.

关键词：避碰；碰撞危险度；船舶安全距离圈；最晚施舵时间

中图分类号：U675.96；U676.1；O221.8 文献标志码：A

Subjectiveevaluationmodelofships’collisionrisk

LIURuru，HUQinyou

（MerchantMarineCollege，ShanghaiMaritimeUniv.，Shanghai201306，China）

Abstract：Tocomparetheunderstandingofthesamecollisionriskofdifferentships，asubjectiveevaluationmodelofships’collisionriskisproposed.Onthebasisofthecollisionriskcalculationmodelwhich usesDistancetoClosestPointofApproach（DCPA）andTimetoClosestPointofApproach（TCPA）as parameters，thesubjectivefactorssuchasship’ssafetycircleandthelastminuteofruddersteering，etc，areintroducedtocreateanewcalculationmodelofthecollisionrisk.Thenewmodelisusedtocalculate andcomparethecollisionriskofshipswithdifferentsafetycirclesizesanddifferentlastminuteofrudder steering.Theresultsshowthattheunderstandingofcollisionriskofshipswithdifferentsafetycirclesizes anddifferentlastminuteofsteeringrudderinthesameencountersituationisnotsame.

Keywords：collisionavoidance；collisionrisk；ship’ssafetycircle；lastminuteofruddersteering

2 新模型的建立

通常情况下，两船距离越近，碰撞危险度就越大.本文在以DCPA，TCPA模型和可拓集合论确定海上船舶碰撞危险度模型［12］的基础上，建立一个基于不同船舶安全距离圈和最晚施舵时间的碰撞危险度计算模型.先定义一个船舶安全距离圈R：以船舶的重心为圆心，根据船舶操纵经验确定的半径值固定的一个圆形水域范围.顾名思义，一旦来船进入本船的安全距离圈即表示其对本船有很大的危险，需要采取避碰措施.航行环境不同，船舶安全距离圈的大小也不同，在狭水域的船舶安全距离圈自然要比宽水域的小.

假设两船在开阔水域会遇，本船为较大船舶，则可根据船舶安全距离圈的定义得到两船的安全距离

3 实验验证

设本船在O点，来船在P点，船舶的坐标分别为（x，y），根据船舶操纵经验取船舶安全距离圈半径R和最晚施舵时间T，分别从两船对遇、交叉和追越3种态势分析.

（1）两船对遇态势.设定参数见表1.

由式（1）和（2）可以分别得出两船的危险度.在追越态势下，随着两船的运动，其危险度变化见图6.

由以上实验结果可以看出：当两船会遇时，同一时刻安全距离圈较小、最晚施舵时间短的小船的危险性较小；当两船保持原运动状态继续运动时，小船的危险度不断增大，而安全距离圈较大、最晚施舵时间长的大船的危险度开始时一直较大，当最晚施舵时间短的小船进入大船安全圈时，大船的危险度增大为1（表示对大船来说很危险）；当两船的距离很近，大船对小船的影响不可忽略时，小船的危险度仍在增大，甚至增大到1（说明此刻小船也很危险）.整个模拟过程中，在两船的危险度没有全部达到1之前，安全距离圈较小、最晚施舵时间短的小船的危险度始终小于安全距离圈较大、最晚施舵时间长的大船的危险度.

4 结束语

用模型计算船舶碰撞危险度，发现安全距离圈不同和最晚施舵时间不同的船舶操纵者对危险度的认识不同，这对不同的船舶根据自身对危险度大小的认识及时采取不同的避让措施有着重要的指导意义.但在实际情况下，每一船舶对前方船舶的开始避让距离要大于后方船舶的开始避让距离，右前方的一般大于左前方的，且一般情况下船舶都位于安全距离圈中心靠后的位置，因此本系统把船舶安全距离圈的几何形状当作一个对称圆形距离圈来处理是有一定缺陷的.

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