探索船撞桥事故概率研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文船撞桥事故概率研究姓名：龚婷申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：杨亚东;牟军敏20100501武汉理工大学硕士学位论文摘要随着我国桥梁建设步伐的加快，越来越多的跨海大桥、跨江大桥、跨河大桥陆续兴建，形成水中永久障碍物、缩窄了截面通航宽度并且改变了船舶习惯航路，给我国水路运输安全带来了新的挑战。从1996年统计到2004年，我国发生的船舶撞击桥梁事故达到了231起之多，经济损失和人员伤亡较大。系统研究已建桥梁的船撞事故，对我国桥梁安全设计以及船舶安全管理方面具有重要的意义。目前，针对桥梁船撞事故的研究

2、较多，在事故分析以及撞桥概率等方面都发展形成了一些新的理论，但是这些理论还需要通过不断的研究工作来进行修正和完善。2002年，由我国学者提出的船撞桥概率简易模型可以很好的应用到桥梁的设计阶段，计算出桥墩的碰撞概率，但是该模型中关于不同船型的碰撞影响系数这一经验参数还需要大量的系统研究才能确定。本文从安全的观点出发，分析了船撞桥风险因子，修正了几何撞桥概率模型，计算出不同船型船舶碰撞武汉长江大桥的影响系数，同时验证了修正模型的适用性。本文主要完成了以下几个方面的工作：(1)首先回顾和总结了国内外关于船撞桥事故的不同分析方法以及船撞桥概率研究

3、的发展情况。(2)对国内外的典型船撞桥事故进行了概述，进而以大量事故案例为基础分析船撞桥事故特征以及事故风险因子，最后从“人．船．桥．环境．管理"这五个方面初步提出了相应的航行安全注意事项和管理对策，为保障过桥船舶以及桥梁的安全提供参考。(3)对现有的几种主要船撞桥概率数学模型进行了分析比较，认为模型中几何碰撞概率的积分区间取值偏小，应该将桥墩周围形成的紊流宽度加入到积分区间内。选择戴彤宇的船撞桥概率简易模型进行研究，将修正的几何概率模型代入式中，得出了修正后的船撞桥概率简易模型。(4)统计武汉长江大桥的撞桥事故，分析事故特征。采集上水及

4、下水船舶的过桥航迹，验证其过桥航迹分布规律是否服从正态分布，对服从负偏态分布的下水船舶航迹进行取指数的方法使数据正态化，从而得出均值和均方差。计算武汉长江大桥各个桥墩在不同水位时期被不同船型船舶碰撞的几何概率，从武汉理工大学硕士学位论文而得出不同船型船舶撞桥的概率影响系数。(5)分析计算结果，证明修正后的船撞桥概率简易模型的适用性。关键词：船撞桥概率，影响因素，紊流宽度，航迹分布，碰撞影响系数n武汉理工大学硕士学位论文Abs仃actWiththeacceleratedpaceofChina'sbridgeconstruction,more

5、andmorebridgeswerebuilt,whichformedapermanentwaterbarrier,narrowedthefiversectionwidthandchangedthecostumedshipsroute，whichbringsnewchallengestoourwatertransportationsafety．From1996to2004，231ship-bridgecollisionaccidentshavetakenplace,whichbringslargeeconomiclossesandcasu

6、alties．Systemicallyresearchonbuiltbridgecollisionaccidentisofgreatsignificanceonbridgesafetydesignandshipsafetymanagement．Atpresent，therealemanyresearchesontheship-bridgecollisionaccidentswereformedtheoriesaboutaccidentanalysisandcollisionprobability．However,convriniousre

7、searchshouldbedonetoimporovecurrenttheories．In2002，Chinesescholarsputforwardasimpleprobabilitymodeltocalculatethepiercollisionprobabilityforbridgedesign．However,theexperienceparametersfordifferentshipsneedfurthersystemicstudy．Toensurebridgesafety,ship-bridgecollisionriskf

8、actorswereanalyzed，geometricbridgecollisionprobabilitymodelwererevised，thedifferentshipcollision