[發明專利]一種橋區船舶航行防撞預警系統

在審

• 申請號: 201910340719.2
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN109887340A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 李紅衛;蔣祖星;葉翠安;張少明
• 申請（專利權）人: 廣東交通職業技術學院
• 主分類號: G08G3/02
• 分類號: G08G3/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本發明公開了一種橋區船舶航行防撞預警系統，包括橋基站、AIS航標和橋區預警圍欄；所述橋基站安裝在橋梁的橋墩或者橋梁附近的建設物上，用于提前自動發布助航預警信息、船舶行駛態勢判斷、報警控制及信息發布、警情上報及系統自檢告警；所述橋區預警圍欄為兩個，兩個所述橋區預警圍欄設置在監控區最外圍的兩側，用于進行船舶超高報警；橋梁與兩側的所述橋區預警圍欄之間的通航水道兩邊各有一個、兩個或多個所述AIS航標，所述AIS航標用于進行船舶偏離航道報警。本發明能夠提醒駕駛員安全駕駛保證船舶順利通過橋區，避免船撞橋事故發生，具有自主運行，無需人工監控的特點，對避免橋區通行船舶碰撞橋梁具有十分重要的意義。

技術領域

本發明實施例涉及橋區船舶航行主動避碰技術領域，尤其涉及一種橋區船舶航行防撞預警系統。

背景技術

橋梁建設與航運業發展一樣，在國民經濟發展中占有舉足輕重的地位。人們在享受橋梁建設為經濟騰飛帶來的巨大便利的同時，也不得不面對因橋梁的修建帶來的種種困境。這些困境包括：因橋墩占用原有航道水域，導致船舶可航水域通航凈寬、凈高受限，從而直接或間接引發水上交通安全事故或造成安全隱患；因橋梁的修建改變原有水道的流場特征，從而導致船舶在橋梁水域航行困難，更進一步增加了船舶碰撞橋墩的風險性。船舶橋梁碰撞事故一旦發生，造成的損失將是無法估量。輕則造成船、橋損傷，重則造成船毀橋塌以及重大人員傷亡和環境污染事故。縱觀相關文獻和報道，人們不難發現，國內外重大船橋碰撞事故時有發生。

在國外，最為著名的國際航運會議常設協會第19工作小組通過對起發生在歐洲、曰本、美國等地的船撞橋事故資料進行統計分析，把船撞橋事故的原因歸結為三大類：第一大類是人員失誤，如疏忽、操縱失誤等；第二大類是機械故障，如主機媳火、舵機失靈、船隊斷纜等；第三大類是惡劣的自然環境，如壞天氣、大洪水等。該分析結果表明，由人員失誤、機械故障以及惡劣自然環境造成的船一橋碰撞事故占事故總數的比例分別為80％，8％，12％。在國內，有人對四十年來發生在長江干線十余座長江大橋旳起船撞橋事故進行了統計分析，結果表明，由上述三大原因造成的船撞橋事故占事故總數的比例依次為78％，6％和16％。由此可見，無論是國外還是國內發生的船撞橋事故，人為因素都是造成事故的第一大原因。

橋梁的防撞措施一般可分為兩種方式：主動防撞和被動防撞。被動防撞是通過橋墩自身的加強或防護措施來抵抗船舶的撞擊威脅，或者是在橋梁上安裝聲光報警裝置警示船舶航行安全。目前，國內外大量的學者在橋梁防撞領域做出了大量的研究和努力，但其研究重點集中在對橋梁墩身結構的加強及橋墩防護裝置的研究設計、對船舶碰撞橋梁的風險概率研究以及碰撞事故發生后的致因分析上，這些研究均屬于被動避碰的范疇。并未較好的關注船舶操縱人員本身的因素。比較而言，在碰撞未發生之前，通過有效的預警預控手段對船舶駕駛人員進行關鍵時刻船舶關鍵操作上的提示與指導以達到主動避碰的效果，則是更有意義的研究課題。

主動防撞是指通過對船舶的航行管理和航行軌跡干預，避免船撞橋事故的發生，主動防撞是積極的預防措施。現有的主動防撞措施歸納起來有兩類：(1)設立橋涵標。通過視覺標志，如日間標牌、夜間燈光；音響信號，如霧號；雷達標志，如雷達反射器和雷達應答器等，引導過往船舶認清橋墩位置，選擇正確航路，安全過橋。這種方法簡單易行，但受氣象條件影響大，能見度差時無效。雖然雷達標志不受氣象、能見度的影響，但由于雷達標志自身存在的技術局限性，不能達到預期的效果。(2)建立安全監控系統。通過交通管制(VTS)雷達監控、視頻監控預警系統與甚高頻電話配合，對大橋附近水域及駛進大橋的船舶實施24h的人工監控；及時提醒過橋船舶，及早采取措施。其特點是能實時監控過往船舶的航行態勢，及早發現事故隱患。但成本高、自動化程度低，過往船舶高峰時難以監控。