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1、航行船舶安全会遇距离【摘 要】为更好地保障船舶航行安全，在考虑各种 影响因素的基础上，通过运用数理统计理论，研究航行船舶 安全会遇距离的分布规律，得到航行船舶安全间距与船型尺 度的数学表达式。结论表明：航行船舶尺度越大，船舶所需 要的安全会遇距离也越大，两者成二次方关系。【关键词】船舶尺度；船吸效应；安全会遇距离船舶在会遇时，由于存在兴波，二者之间会产生船吸效 应。1船速越大，船间距离越短，航行船舶之间的这种船 吸效应越强烈。2船吸效应是海上交通事故的重要诱因之 一。相关资料统计表明，95%的海上交通事故是发生在船舶 相遇中的。因此，有必要研究保障船舶相遇安全的条件，解 决相遇船舶正横距离问题
2、。关于船舶相遇正横距离，国内外 专家从水力学角度进行了大量的研究，也得出了一些重要结 论。他们认为，相遇船舶船吸效应的大小与船速的二次方成 正比，与距离成反比。因此，相遇船舶之间应保持足够的距 离，以避免船吸效应而引发海上交通事故。虽然相关专家对 船间距离研究较多，但这些研究往往仅停留在定性分析层 面，关于船间合理间距的定量结论3，到目前为止尚未出现。 此外，船舶航行安全受到多种因素制约，相遇船舶的安全间 距不仅受到兴波的影响，同时还受到风浪、通航密度等其他 因素的影响，单从水力学角度探讨相遇船舶之间的合理间 距，还不能完全满足通航安全的需要。因此，有必要综合考 虑各种影响因素，全面研究相遇船
3、舶的合理间距。本文针对 船间间距研究不足之处，在综合考虑各种影响因素的基础 上，通过运用数理统计知识，探索相遇船舶之间的合理间距。1航行船舶合理间距的数理理论分析x1和x2是正态分布的随机变量，且x1与x2二者无关 联，因为一艘船偏离航道轴线与另一艘船偏离航道轴线无 关。由图1可以看出：z=z0- （x1 + x2）（ 1）式中：z0是会遇船舶应保持的安全间距；z是会遇船舶 的间距。由式（1）可以看出：若z0，即x1 + x2z0，则碰撞危 险存在。令zu=z0-z=x1 + x2，则x1的正态分布函数f （x1） 和x2的正态分布函数f（x2）的综合表达式为g（zu）= （2）将A=，B=，
4、。=代入式（2）得g（zu）= （3）由于=（4）联合式（3）、式（4）可得g（zu）= （5）由式（5）可得=（6）式（6）表明，相遇船舶的横间距分布规律服从正态分 布。因此，船舶相遇发生碰撞的概率可表示如下：P=1-（7）假定=v，则式（7）可以变形为P=1-（ +）（8）引入拉普拉斯参数=?%O（）。由于=0.5，最终可得?%O（）=0.5-P（9）从式（9）可以看出，如果在航道设计时预先给出小值 概率P，则可求出相应的z0。2实例应用如果在设计航道时，设定船舶碰撞的危险态势出现的概 率P控制在0.005，则由式（9）可得?%O（）=0.5-0.005=0.495（10）根据（9）可求解
5、得到z0=2.58 =2.58（11）考虑到船舶上、下水航行准确性差异不大，在此情况下， 可令=。因此，由式（11）可得z0=3.616 （12）相关研究表明，均方差与船舶的尺度有关。通常，均方 差与船舶长度L之间存在以下近似关系:=0.000 8 L2 +0.084 L （13）联合式（12）及式（13）可得：z0=0.002 893 L2 +0.303 744 L （14）根据式（14 ）计算得出不同尺度船舶所需的安全会遇距 离（见表1）。式（14 ）及表1数据表明，相遇船舶的安全会 遇距离z0与船舶的尺度有关，船型越大，船舶之间的安全会 遇距离也越大。3结语船舶的相遇安全间距与船型尺度密切相关，船舶尺度越 大，船舶所需的安全会遇距离也越大。船舶的安全会遇距离 可按照概率论的相关知识求取。通过相关理论分析，可得出 相遇船舶的安全间距。参考文献：1 甘浪雄.船舶在桥区安全航行可靠性分析J.武汉理 工大学学报，2003（4）： 455-458.2 齐传新.内河船舶运输安全学M.大连：大连海运学 院出版社，1991： 158-180.3 戴彤宇，聂武，刘伟力.长江干线船撞桥事故分析J.中国航海，2002（4）： 44-47.
