[發(fā)明專(zhuān)利]可容忍風(fēng)險(xiǎn)船舶航路與海上區(qū)域建筑安全間距計(jì)算方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210361023.X
• 申請(qǐng)日: 2022-04-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114882736A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳蜀喆;朱聯(lián)鐘;郭天宇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G08G3/02
• 分類(lèi)號(hào): G08G3/02;G06F17/15
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專(zhuān)利代理有限公司 42102
• 代理人: 汪瑋華

本發(fā)明提出一種可容忍風(fēng)險(xiǎn)船舶航路與海上區(qū)域建筑安全間距計(jì)算方法，通過(guò)分析船舶與區(qū)域性建筑在極端氣象水文工況下的會(huì)遇過(guò)程，明確導(dǎo)致碰撞風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵影響因子，以航線最邊緣船舶的出現(xiàn)概率建立基于船舶失控漂移的安全間距計(jì)算模型，在挖掘船舶與區(qū)域性建筑可容忍碰撞概率的基礎(chǔ)上，建立基于可容忍碰撞概率的安全間距計(jì)算模型，通過(guò)考慮航線內(nèi)船舶交通流的相互影響，建立基于多船舶相互影響的速度與時(shí)間影響模型，并進(jìn)行定量計(jì)算，確定海上區(qū)域性建筑范圍與船舶航路安全間距的有效范圍，本發(fā)明建立基于航道內(nèi)船舶相互影響的安全間距計(jì)算模型，并得出安全間距的有效距離，合理設(shè)置船舶航路與海上建筑的安全距離避免船舶在建筑水域發(fā)生碰撞。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海上區(qū)域性建筑與船舶避碰的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可容忍風(fēng)險(xiǎn)船舶航路與海上區(qū)域建筑安全間距計(jì)算方法。

背景技術(shù)

隨著近幾年海上風(fēng)電廠及海上鉆井平臺(tái)等迅速的發(fā)展，船舶交通流與海上區(qū)域性建筑接近或者重合的水域也越來(lái)越密集，海上建筑的建設(shè)對(duì)船舶安全航行造成的影響也越來(lái)越顯著，人們逐漸重視船舶航路與海上區(qū)域性建筑之間的交通狀況，尤其關(guān)注在選址與對(duì)通航環(huán)境影響雙重因素決定下的船舶航路與海上建筑的安全間距。在目前研究下，有關(guān)船舶航路與海上區(qū)域性建筑的研究大多參考海事安全規(guī)定、海上石油平臺(tái)等大型海上障礙物的相關(guān)研究，將安全間距值設(shè)定為定值，對(duì)于安全距離的定量計(jì)算研究較少涉及，對(duì)于交通流特征的影響考慮得不夠全面，因此需要建立一個(gè)完整的模型來(lái)定量界定安全合理的航路與海上建筑距離，從而有效降低可航水域?qū)挾认拗?，減少海上建筑對(duì)通航環(huán)境的影響。

合理設(shè)置船舶航路與海上建筑之間的安全距離是避免船舶在風(fēng)電場(chǎng)水域發(fā)生碰撞最有效的措施，具有極其重要的意義?，F(xiàn)有的安全距離模型因其執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不同、海域因素差異較大，不能完全適用于各個(gè)地區(qū)的風(fēng)電場(chǎng)選址及建造規(guī)劃。論文針對(duì)現(xiàn)有研究在船舶與海上區(qū)域性建筑安全距離方面存在的不足，通過(guò)分析船舶在區(qū)域性建筑水域失控漂移歷史案例，確定主要影響因子，從而建立基于失控漂移的安全間距計(jì)算模型；在探究船舶與風(fēng)電場(chǎng)可容忍碰撞概率的基礎(chǔ)上，建立基于可容忍碰撞概率的安全間距計(jì)算模型；同時(shí)，在考慮航道內(nèi)船舶交通流互相影響下，建立基于航道內(nèi)船舶相互影響的安全間距計(jì)算模型，并最終定量得出海上風(fēng)電場(chǎng)水域船舶安全間距的有效距離。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種可容忍風(fēng)險(xiǎn)船舶航路與海上區(qū)域建筑安全間距計(jì)算方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：可容忍風(fēng)險(xiǎn)船舶航路與海上區(qū)域建筑安全間距計(jì)算方法，其特征包括如下步驟：

S1)建立船舶的安全間距計(jì)算模型：

S1.1)確定失控漂移船舶的安全間距計(jì)算模型的輸入和輸出；

S1.2)通過(guò)對(duì)失控漂移船舶與區(qū)域建筑碰撞過(guò)程的分析，同時(shí)考慮船舶類(lèi)型以及船舶載重噸對(duì)碰撞過(guò)程的影響，構(gòu)建基于失控漂移船舶與區(qū)域建筑安全間距計(jì)算模型；

S2)建立失控船舶與海上區(qū)域建筑發(fā)生漂移碰撞的可容忍碰撞概率計(jì)算模型：

S2.1)確定可容忍碰撞概率標(biāo)準(zhǔn)；

S2.2)結(jié)合失控漂移船舶與海上區(qū)域建筑碰撞分析過(guò)程，在考慮船舶橫向位置、船舶初始速度、船舶類(lèi)型、船舶航向、風(fēng)、流、浪影響因子的前提下，構(gòu)建失控船舶與海上區(qū)域建筑發(fā)生漂移碰撞的概率計(jì)算模型：

S3)確定航道內(nèi)交通流效率影響因子：

S3.1)構(gòu)建一個(gè)交通流效率損失系數(shù)的概念參數(shù)η，對(duì)影響航道交通效率的因子進(jìn)行敏感性分析，得到各影響因子對(duì)交通效率損失的影響比重；

S3.2)建立單向航道通航模型，求取相應(yīng)的航道船舶交通流損失系數(shù)η；

S4)驗(yàn)證安全間距計(jì)算模型的可行性：