小型船艇避碰方式研究

武警工程大学本科毕业设计（论文）绪论计算机技术的普及，尤其在无线电通讯领域的突破性进展，GPS技术与无线电通讯的结合，在沿海省份的船舶安全中将扮演着重要角色，船舶交通管理系统（VTS）是未来船舶中必不可少的，将集导航、监督与控制与一身，精确性会有很大提高。但是，近海的快速发展，带动了旅游业的发展，同时使得运输量急剧上升，其中便包括民用小型船艇，但人员素质不高，硬件老化以及安全问题没有落实的现状，依然不容乐观，这样会给船舶自身以及周边经济带来不利影响。本着经济效益最大化的理念，寻找小型船艇避碰的方式，这一提案已经摆在了沿海省份面前。第一章小型船艇现状近海作业有强度大、危险度高的特点，需要灵活轻便、可靠性高的交通用具，小型船艇是最佳的选择，沿海周边省份的近海作业中，小型船艇占了绝大部分。民用小型船艇主要有小型货船、小型客运船舶、小型旅游船艇和小型渔船。小型货船的市场定位为载货，吨位一般低于200吨；小型客运船舶指运输距离在十公里内的营业性客渡船和额定客位在十二人以下的旅客运输船艇；小型旅游船艇指艇长一般少于24m，主要面向海上经营业务与运输游客；小型渔船的动力一般低于100马力，主要用作近海渔业。沿海省份小型船艇的主要联系方式为无线电话与VHF系统，SSB系统只装备在经济条件比较好的船舶上，以满足屏蔽通讯信号的需要。由于经济压力和实际船舶的结构所限，大部分沿海作业的小型船艇未安装自动雷达标绘仪（APRA）、电子海图显示与信息系统（ECDIS），于是将这些船舶纳入海上安全管理范畴显得越发困难。另外，职业技能的欠缺也给船舶安全带来隐患，碰到意外事故时，船舶工作人员往往无法正确应对。虽然海洋工程和造船技术相比于早年的航海有了极大的发展，但是不可否认海上作业具有极高的危险性，另外船舶的批量生产已经使得航道变得极为拥挤，水上碰撞概率增大；而且船舶发动机的改进，使得船速已经可以在一定程度上突破海洋环境的制约，安全更加变成了不稳定因素。近海作业发生的意外事故中，船舶碰撞事故一直高居不下，2006-2013年问，山东近海辖区船舶共发生水上交通事故16起，死亡失踪25人，沉船14艘，其中碰撞事故5起，占事故总数的31．25％。因此，船舶防碰撞在船舶安全管理中越来越受到重视，是关系到船舶安全出行的关键因素。随着越来越多的高科技运用于海上作业，给航海安全带来便利的同时，也增加了很多碰撞隐患。第二章出现碰撞的原因2.1船艇碰撞的概念关于船舶碰撞概念，目前无论在立法、司法，还是学理上，都没有形成一个比较统一的、准确的定义。《里斯本规则》在第1条中对“船舶碰撞”有两个可供选择的定义。定义一:“船舶碰撞是指船舶间发生的造成灭失或损害的任何事故，即使没有发生实际接触。”定义二:“船舶碰撞是指一船或几船的过失造成两船或多船间的相互作用所引起的灭失或损害，而不论船舶间是否发生接触。”同时，关于“船舶”也有与之相关的明确定义:“船舶系指碰撞中所涉及到的任何船舶、船艇、机器、装置或平台，无论可航与否。”法律意义上的船舶碰撞，其本质则是一种侵权行为，是以船舶作为工具或媒介的侵权行为。何谓侵权行为?“侵权行为，指因不法侵害他人的利益，依法律规定，应对所生损害负赔偿责任的行为。”侵权行为，是法律规范和调整下的行为，强调的是过失、损害、因果关系等因素。因此，作为法律规范调整下的侵权行为，船舶碰撞是一种过失侵害他人的人身或财产权益，依法应承担损害赔偿责任的行为。2.2发生碰撞的原因2.2.1近海作业地带可见度低(1)对能见度低的海域没有预见性，造成船舶容易驶进能见度较低的海域，另外即使身处环境恶劣的海域之中，也缺乏行之有效的应对策略，戒备不严，夜间行船时，没有使用相应的探照设备，船速也没有加以控制；(2)雷达侦察系统形成的探测图案没有引起船员重视，读图能力有待提高，在此基础上进行有所偏颇的判断，船舶没有进入安全行驶路线；(3)有些航海工作人员感情用事，出于不理性的考虑，对大雾天气的把握不科学，擅自作出决定，未顾忌其他成员的安全，雾航的使用不正确；(4)在可以使用减速方式缓慢避让的条件下，部分安全意识较差的海员使用了直接转向的非安全方式；(5)对于海上交通避让方式的理论不清晰，片面强调自己是直行船只，不区分让行船只与被让船只，不转向避让，造成安全隐患(6)对于海上航行的其他交通工具缺乏安全戒备；(7)船员整体素质较差，船员业务水平较低，对船舶设备操作不熟练或无法正确操作，在船舶航行中不开启船舶无线电设备和航行设备等助航设备；(8)在船舶航行中，盲目的依赖助航设施，未采取正确、有效的嘹望措施。2.2.2航行区域水道过于狭窄在这些狭窄的水道里，船只来往的频率比宽阔的区域要频繁得多，除了正常行驶的海船以外，还有其他渔船和小型船只，加上小型船艇自身的动力设备所使然，它们在这些水道里的航行会受到很大限制，安全隐患极大。2.2.3港区港口容许船只通过的水道有限，船只容易触底，船速不易控制，交通指示容易引起误解，难以保证引导船只的海员可以给予船只有效的引导，航行有很多不可控因素。2.2.4船舶辅助系统可靠性低正常航行过程中，辅助设备没有得到有效充分的保养和维护，以至于在使用过程中，一些辅助系统施、设备的运转达不到航海所需的安全状态，某些不可预料的状况下，助航设施运转不良往往是促使海员做出错误判断和举动的直接诱因。第三章影晌船舶航行安全的隐患据有关部门统计，我国沿海航行作业的小型船舶，数量不少于100万艘，多数配员在6至13人，如此众多的小型船舶，潜伏着诸多的事故隐患。先看看今年上半年广东省的情况，“粤汕尾12093”1人死亡，3人下落不明；湛江30多艘渔船遭遇大风，无法返港：“粤惠阳10104”15人下落不明，1人侥幸抓住木板得救；海南渔船在台山海面10人下落不明……3.1航海人员疲劳和违规隐患华南沿海各省对消除船舶事故隐患非常重视，但现实情况是：很多小型船舶存在着没有配备集体救生设备的严重缺陷；渔民安全意识较为淡薄，船员培训工作滞后；老化残旧船只数量众多，并且有很多小型船舶超过了强制报废期限，不少船已经超过5年的延期；在作业的船舶中存在着一定数量的非法修造和改造的船舶。此外，一些岸上渔港建设落后，没有形成切实有效的日常管理和应急反应能力。影响船舶航行安全的隐患主要有两方面：航海人员疲劳和违规隐患和小型船艇防避碰系统隐患。3.2小型船艇防避碰系统隐患目前，《安全生产法》《渔业法》《船舶检验条例》和《渔业船舶检验条例》等法律法规已经生效，按照《安全生产法》第六十二条的规定，检验部门对检测和检验结果负责。那么，持有表示满足法规要求的适航证书的船舶，是否真的满足了检验规则的要求？据业内人士分析，华南沿海小型船舶，80%以上未达到法定检验要求，问题的根本在于缺口太大，历史包袱沉重。光是广东渔业系统，如果培训20万船员，淘汰老旧船舶，处理非法改造船舶，加强岸上和渔港建设，设立指挥报警系统并装备全省渔船，配备大型执法船等等，财政上至少需要几十亿元，短时间内也无法完成。目前，广东省沿海渔船无线电设备能够满足有关规定要求的不到10%，部分安装了90C渔业电台的船舶，因为无法跟商船的海事海岸电台沟通，渔业岸台建设滞后，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，配备救生筏和无线电设备的超过90%，而华南各省的配备率不到10%.第四章为确保船舶海上航行安全应采取的措施由于船舶防碰撞工作涉及的面较广，任何碰撞事故的发生除了船舶自身存在安全隐患，诸如海上状况等其他因素也会对结果产生影响，船舶航海中发生碰撞的问题想要得到充分解决，相关部分的参与和合作是必不可少的。在此，我们将从加强船员教育和管理、细化船舶管理、落实公司管理职责和船舶检验与海事监管协作管理等几个方面细化安全防范预防方法。4.1加强船员教育和管理水上航行由于船舶设备与航海设备技术的不断提高得到了很大的安全保证，船员日均劳作量也大幅下降，但由此产生的船员对于航海设备的依赖也不容忽视，航海技术也需要精进。虽然船舶配套设施有了很大改进，但海员航海技术普遍较低是不容乐观的事实，事实上，绝大部分的船舶碰撞正是由于海员对设备的操作不当和航海技术缺乏造成的。因此，人员航海技术是防碰工作的重中之重，需要得到极大重视。(1)船员对于航海工作需要有很强烈的荣誉感，并且从航海工作中寻找归属感。只有把这样的荣誉感和精神归属感融入航海工作中，才能将航海安全作为至关重要的使命，把提高航海技术作为安家立业的根本，切实保障航海安全。并且尤其需要注意能见度低、狭窄逼仄以及地势较险的港口，做好相关的安全措施保障工作。(2)操作手册的内容需要认真学习、记忆。航路的规划是学习的重要环节，通过航线变化和应急操作，能从根本上避免船艇相碰的惨剧。航海记录为船员提供了很多信息，海员要善于从中学习规划航海线路的知识，从航海线路上规避一些能够避免的正面相遇和航线交叉。遇到可以超越的船只，务必在保证安全的前提下迅速超过。船只的驶入驶出也有很多讲究，驶出与驶入时都要与岸上工作人员协调沟通，既要保证自身船只安全，又要关注其他船只的安全，舵手熟练掌握掌舵技巧。(3)航海技术作为海上航行的根本，船员需要将其作为基本技能不断强化。定期组织安全宣传讲座和技术进阶培训，帮助海员提高，同时海员自身也要认真学习、对于航海设备设施的性能既有熟练的细节操作，也要对设备之间的互相配合有宏观把握，清楚地了解每台设备的功用与限制在什么范畴。负责对船体和设备进行安检的部门在船舶定期送检的时候，有必要对负责使用设备的海员进行操作不当的纠正。(4)不要超过安全航速的范围。掌舵的海员要保证船舵在一定范围内有效，并且能在此范围内使船制动，以保证船只能有足够的应变时间，避免碰撞。在不确定因素较多而导致碰撞极易发生的海域，航海状况难以预测，海上浮冰和海风海浪会对海上浮筒的原有位置造成极大影响，所以，在这些气候条件下，航海的安全航速需要下调一个档位，从而保证航行安全。4.2细化船舶管理船舶为全体海员提供了生活起居的场所，全体海员的安全系于船舶的安全。岸上后方后勤补给、船舶自身安全操控以及技术人员对于设备设施的维护保修、控制中心对于船舶的海上定位，都会对船舶的管理状态产生影响。根据国家对于海船的规定，关于每艘船所限定载的海员人数上，应该同国际上对于人数配置的要求相对应符合。船舶的值班安排，包括了驾驶室、甲板、贮存室、餐厅和指挥室等，关于应急措施，张贴在日常人员密集的场所如餐厅和甲板，值班人员应牢守岗位，负责好相关事宜，保证出海安全。4.3落实公司管理职责(1)负责管制船只的部门有义务定期举办海员讲座，内容关于安全措施与业务技能培训提高，加强出海人员的安全保障意识，并且对相关设备有明确的掌握，对不合格的海员定期裁撤。(2)航运部门负责管制船舶定位的部门应该加强管制力度，使用更新的设备对船只的海上位置进行明确定位，同海岸后勤补给与管理部门并肩作战。对船检机构、海事部门的检验、检查工作大力支持，并且保证船只在大雾天也能有安全出航的保证，保证相关的出航设备包括汽笛和探照装置等能够正常工作，并且有足够的电池储备。法务部门有必要制定相关惩罚措施，对于未按照公司条令安全出海的行为，实施惩罚。(3)作为船只的实质管理者，船舶公司需要加大宣传力度，保证自己的权威地位。加大对营运船舶海务、机务、检修、保养、船员配备等的制度改革和人员调配，避免尾大不掉的制度缺陷。随着国家海洋法的进一步完善，船舶公司作为实质管理者的地位会被正式认可，管理职能也会被进一步强化，这样就可以实施更加有效的管理措施。实际上来说，小型船艇的主要经营方式是通过外包的形式由承包商独家运营，并且承担相应的法律责任，盈利机制由船舶公司和承包商协定，尽管如此，船舶的维护和管理措施仍然由承包商派遣相关人等进行，所以船舶公司的管理部门被架空。相应地，船舶海务、机务、检修、保养、船员配备等重要环节，船舶公司作为实质管理者却缺席了，造成公司的权威受到很大影响。4.4船舶检验与海事监管协作管理船舶安全出海的保证来自于船舶的检验过关；船舶在例行航海中，需要经过海事监察的监督，为船只匹配到最佳的航海线路。负责管理的这两个部门虽然所属迥异但是共同负责起船舶检验的重任。在分管船舶的不同领域的过程中，一起使得船舶的管理更加科学化、全面化。(1)建立海洋事务安全检查与船舶安全检查的通报管理方式。在例行航海中经常交流相关信息，对船舶的实时信息有细致的把握，方便两个直接管理部门对船舶出海过程中体现出来的问题进行突击攻关，从而避免不必要的因为船舶结构和技术操作造成的安全隐患。(2)建立和完善船舶安全检查和海洋事务协商联系机制。本着让船舶安全出行的目标，两个部门有必要定期召开实务座谈会，对船舶航海中出现的问题进行归纳、讨论、反思和解决，由权威部门进行合理的分工、并且制定目标管理办法，细化两个部门在安全和后勤保障中的具体工作。(3)建立对小型船舶的安全等级评比制度。海洋事务、船舶检查部门按照自己的管理范畴，将船舶的安全状况进行分类划级，制定统一标准，与此同时，成立对应于每只船舶的安全等级档案。在例行航海中，两个部门的专职人员按照既定的安全评比标准，对船舶信息通过网络互评，照此标准衡量出船舶的安全状况，以便对船舶实施有针对性的管理。第五章小型船艇避碰方式及特点5.1肉眼观测和VHF防碰小型船艇的防碰方式主要有肉眼观测和VHF防碰。例行航海经过近海区域时，负责雷达探测或肉眼探测的海员会提前发出警报，以便采取恰当措施。当海面情况比较复杂且对方航线不可预测时，VHF可以起到很好的自动防碰功能，采取自动驱动措施避免碰撞。当近海作业处于交通管制的范畴内时，VHF可以联络上控制交通状况的核心部门，一些关键的航海信息便可以方便地传达，航线上的海况可以进行实时沟通，从而避免很多盲目操作带来的不必要事故。肉眼观测和VHF防碰的优点在于直观突出，操作简便，容易上手，但缺点也很明显，比如容易受天气的影响，还有海员之间的交流方式不统一也会带来影响，更有通讯信号差带来的困扰。出于经济效益的考虑，小型船艇往往配置的人员少，一人多岗，特别对于小型渔船和养殖船来说，当没有近海作业而处于停靠状态时，缺乏相关的人员负责观察放哨，不利于防碰和放颠覆。5.2自动雷达标绘仪避碰近海省份尤其是山东，小型客运船舶和旅游船艇的船舶设备装备良好，突出表现在雷达装置上，可惜的是这些装备并没有在其他小型船艇上普及开来。先进雷达标绘仪的探测功能非常强大，可以智能跟踪船只并且预测船只航向并且规划自身的航线。雷达操作者可以根据最近的航海资料预设参数指标，最重要的是时间上下限制，当雷达系统智能测算所遇到的船只相遇时间低于时间下限时，警报便会以强烈音响或者强烈视觉的形式播报。先进雷达标绘仪尽管自动雷达标绘仪为避碰提供了强大的技术支撑，但是在防碰理论中属于比较被动的方式，没有采取主动的姿态，海风海浪、浮冰大雪以及通讯信号的质量等都会对探测物的精确性构成相当的影响，难以做到准确评估分析和精确预判；另外，海上作业如果没有在视线广阔的海域和船只较少的地带时，自动雷达标绘仪的智能输出不能代表实际的海上状况，对于远海的港口和岸上补给也缺乏精确的了解。5.3.电子海图显示与信息系统避碰海上作业需要强大而精确的导航系统和辅助决策系统，所以电子海图显示与信息系统应运而生。这套系统不但可以将船只位置实时定位，而且实时信息也随着船只信息相对应地给出，对海上状况有宏观和微观两重把握，遗憾的是该系统没有大规模装备在沿海的船只上。电子海图显示与信息系统的组成部分主要包括了主机、海图数据库、传感器、输出终端四个模块，具备“自动航线设计”、“航向航迹监测”、“自动存储本船航迹”、“历史航程演示”、“偏航或危险区航行自动警报”、“水文、港口、潮汐、海流等综合信息查询”、“船舶动态实时显示”等多种功能，但造价昂贵，并且所涵盖的海域有大面积的不可接触地带，结果呈现速度较慢，处理过程繁杂，很容易出现图像颠倒和坐标转换误差。5.4船舶自动识别系统避碰船舶自动识别系统起步较晚，尽管如此，其强大的计算处理能力和精确的定位能力，如今已经远远超过电子海图显示与信息系统在航海设备中的地位，已经被公认为航行安全和航行管理领域最具前途的航海辅助系统和发展趋势。船舶自动识别系统不依赖于人工操作，可以全天候长时间工作，船舶信息与中央控制信息无缝对接，在同样装备了该系统的船只之间形成一个良性信息共享的生态系统，船只之间的航海信息包括航速、航线和安全信息可以互传，免去了人工操作的繁杂劳动，这样的实时对接，使得精确性管理船只和安全出海成为了可能，比起电子海图，为海上作业提供了防碰预判的更加有效的信息。该系统对于远海的安全保证稍逊于近海作业，但是也有其知名的缺陷，其造价也是居高不下，所以为了使更多的海船能够装备上该系统，科研攻关是一个重要的课题。第六章措施和建议6.1测算预警范围，提高船员技能未能获取足够的有效信息，从而预测危险范围，这样的情况是造成大多数碰撞的原因。缺少了辅助系统和智能设备的帮助，仅凭有限的航海知识，难以对将遇船只的具体信息进行推测，而驾驶员的工作经验往往对危险范围作出错误的判断，使得防碰空间没有实际所需的那么充分，防碰工作的难度进一步加大。相关的直接领导在负责的海域有义务对这样的船只驾驶员进行问责，其后的工作便是勒令这些船只装备智能系统或是对驾驶员进行职业培训，聘请职业驾驶员为这些船员进行职业培训，对一些典型状况进行实际操演示范，对一些特殊情况进行讲解，将相关的航海知识引发成册，希望借此手段培养海员的专业技能。6.2加强港口和航道速度管理，降低判断失误概率小型船艇普遍存在装备落后和人员素质低下的问题，由此带来的安全隐患不容忽视，但造成船舶相碰的还有中大型船只的超速超载行为，这均是违反了国际标准和规范的行为，更严重的是对驾驶员的预判造成干扰。出于维护航线安全的考虑,近海省份多数采用了船只航线固定化的方式进行专制管理，对于船只的重量和最大容许速度也有明确的规定，但仍存在大型船舶超速、超载航行的情况，这些大型船只的航行轨迹往往会给小型船只造成遗留的浪涌，十分危险。若分叉航道被小型船只闯入，航道上遗留的浪涌容易对危险半径的预判形成干扰。航道安全的保证需要严格的秩序把控和监督管理,海上交通管理需要发挥充分的作用，使用较为精确的监督手段。6.3提供经济支撑，普及避碰装置的使用小型船艇配备自动雷达标绘仪、电子海图显示与信息系统或船舶自动识别系统是必然趋势，但经济压力使得很多船只无法使用这些设备。小型船艇的安全问题若想得到最根本的解决，经济压力是最需要克服的问题，而政府的救济是最为现实的关切，这样可以使得小型船艇也能用上安装电子海图显示与信息系统或船舶自动识别系统。同时，鉴于船舶自动识别系统还具备船舶位置与水文资料现状传输功能，如能将船舶交通管理系统和船舶自动识别系统的属性资料应用于渔业上，可利用近海作业小型船艇即时回传的水文资料对比渔获情况，提高渔业经济效益和管理水平。6.4总体提升科研攻关水平，造价成本实现平民化在经济条件和人员支持容许的条件下，个性化为沿海省份的小型船艇定制合适的系统，这样就能避免多余的资金投入使得经济效益最大化。相关部门采取集中力量进行科研攻关的姿态，争取取得政府的支持，发挥现代无线电联系的优越性，集思广益，在尽可能短的时间内保质保量，为沿海省份定制特殊的系统，并且结合这些省份的经济可承受范围以及现实航海中所需要的实际功能，结合自动雷达标绘仪、电子海图显示与信息系统、船舶自动识别系统以及全球定位系统、移动通信基础网络和手机定位技术发展的新趋势、新动向，编写相应的可行性报告，并提交至相关单位和省政府。参考文献[1]古文贤．船舶运输安全学[M]．大连：大连海运学院出版社．1992．[2]陈伟炯．船舶安全与管-VY-[M]．大