探析桥区水域船舶失控船桥碰撞应急操纵技术研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文桥区水域船舶失控船桥碰撞应急操纵技术研究姓名：郑元洲申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：甘浪雄20100501武汉理j1：人学硕+学位论文摘要桥梁的修建已成为现代区域经济飞速发展的标志性事件。桥梁的建设在为经济建设提供便利的同时也给船舶安全通航造成极大的影响，船桥碰撞事故轻则损坏设施，重则船毁桥塌。针对船桥碰撞事故国内外学者均作了大量的研究睁ⅢJ。研究表明，船舶碰撞桥梁事故的致因中，在人员失误、机械故障以及自然环境恶劣等主要因素方面，人为因素所占的比例高达70％llj。然而，根据海因罩希因果连锁理论观点，事故的

2、发生不是一个孤立的事件，而是一系列原因事件相继发生的结果，即伤害与各原因相互之间具有连锁关系【2J。作者通过调查船桥碰撞事故的分析报割2JJ2J引，结合自身多年的航海实践，发现上述统计发生的船一桥碰撞事故中，所谓的“人为失误"大多与机械故障有着密切的联系。具体体现在人为失误导致机械故障，机械故障进一步导致人员的操纵失误，最终导致发生碰撞事故。因此，本文试图从船舶操纵学的角度出发，结合桥区水域通航环境的特殊性以及桥梁自身结构的特点，对桥区水域船舶各种失控工况下，船桥碰撞的应急操纵技术进行理论化、系统化的研究。本文共分为五章：第1章为绪论，主要介绍论文的

3、研究目的、意义、及相关研究的现状。第2章为桥区通航环境研究与桥区水域的界定，主要对桥区通航环境的特殊性进行归纳，总结，并通过船舶失控漂移的过程分析及数学模型引用，结合现有的相关行业规范，对桥区水域进行量化与界定。第3章为船桥碰撞风险模型研究，引入了船舶失控碰撞桥墩风险概率和船舶失控漂移撞击桥墩的横移量的计算方式和模型，并结合实际桥区的船型、桥梁设计参数等进行验证。第4章为船舶失控应急操纵的方案和操纵技术要点。通过对船舶失控工况的分类解析，比较船舶失控漂撞临界距离与相对船位比较和船舶操纵参数之间的关系选取应急操纵的方案。第5章为总结与展望，通过分析桥区

4、水域的界定方式以及应急操纵技术方案的选取等研究方法的不足之处，提出进一步研究的路线。本文以航运学院早期承接具体桥梁(苏通大桥)项目基础数据为计算依据，对文章提出的研究方法和应用模型进行检验，得出结论相对可行。最后，论文结合船舶应急操纵方案对船舶在桥区失控的应急避碰操纵进行理论性的研究，其研究成果和方法可应作为今后建设跨河建筑物时，对通航安全和水工建筑物安全的管理参考。关键词：桥区水域船舶失控失控漂移量操纵运动方程武汉理‘r：人学硕十学位论文AbstractTheconstructionofthebridgehasbecomeamodemsymbole

5、ventsoftherapiddevelopmentofregionaleconomic．111econstructionofbridgefacilitateforeconomicdevelopmentandalsohaveatremendousimpacttothesafetynavigationoftheship．ship—bridgecollisionincidentsrangingfromdamagetofacilities，whileinboatsdestroyedandthebridgecollapsed．Forship—bridgeco

6、llisionincidentsscholarshavemadealotofresearch【6·101．Studiesshowthatamongthereasonsoftheeventoftheship-bridgecollision，personnelerrors，mechanicalfailureandtheharshnaturalenvironmentetc，theproportionofhumanfactorsashi曲as70％【11．However,accordingtoHeinrichcausalchaintheory,theoccu

7、rrenceisnotanisolatedincident，butaresultoccuredbyseriesofincidents，SOasthecasualtyhasnecessarylinkagewiththoseoccurrencereaSOn．ByinvestigatedtheanalyticalreportOntheship．bridgecollisionincidentst厶乳“’’1nt113】，combinedwithyearsofsailingofexperienceofmyown，theAuthorhasfoundthatthe

8、SO-called”humanerrors”aremostlycloselyrelatedtomechani