船舶交通數(shù)據(jù)分析及定線制方案表達(dá)

翁躍宗1 彭國均1，2 張壽桂1

1．集美大學(xué)航海學(xué)院 廈門 361021 2．中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所 北京 100101

船舶交通數(shù)據(jù)分析及定線制方案表達(dá)

翁躍宗1 彭國均1，2 張壽桂1

1．集美大學(xué)航海學(xué)院 廈門 361021 2．中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所 北京 100101

針對船舶定線制設(shè)計(jì)中對船舶交通數(shù)據(jù)分析及方案表達(dá)的需求，提出符合船舶定線制設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)分析方法，通過通航分道、警戒區(qū)、沿岸通航帶等表達(dá)方式，將船舶定線制方案準(zhǔn)確地表達(dá)在電子海圖上，實(shí)踐表明該方法具有一定的通用性。

船舶定線制 數(shù)據(jù)分析 方案表達(dá)

船舶定線制是指定船舶在水上某些區(qū)域航行時(shí)所遵循或采用的航線、航路或通航分道的一種制度，是水上交通繁忙區(qū)域?qū)嵤┯行Ч芾淼闹饕侄?，是對航路合理?guī)劃、有效利用的重要方法，代表著水上船舶航行秩序管理的發(fā)展方向。船舶定線制設(shè)計(jì)中需要調(diào)查與分析的船舶交通數(shù)據(jù)主要包括船舶交通量、船舶航跡以及船舶交通流模型，對上述數(shù)據(jù)的處理及分析是定線制設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。本文結(jié)合臺灣海峽船舶定線制課題研究交通數(shù)據(jù)分析與定線制方案的表達(dá)。

1 船舶交通數(shù)據(jù)分析

1．1 船舶交通量分布

船舶交通量是指單位時(shí)間內(nèi)通過水域中某一地點(diǎn)的所有船舶的數(shù)目，是表征一個(gè)水域海上交通實(shí)況的最基本的量。它的大小直接反映一個(gè)水域船舶交通的規(guī)模和繁忙程度，并在一定程度上反映該水域船舶交通的擁擠和危險(xiǎn)程度。本文以可標(biāo)繪船舶通過門線艘數(shù)作為船舶交通量的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，即以統(tǒng)計(jì)樣本時(shí)間段內(nèi)通過每一門線的船舶艘數(shù)，反映船舶交通規(guī)模。利用門線表示船舶交通量指標(biāo)，能夠正確地體現(xiàn)某一時(shí)段通過水域中某一地點(diǎn)的所有船舶的數(shù)目，定量地反映了航行船舶的交通流量的大小及其范圍，為定線制設(shè)計(jì)提供較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

1．2 船舶航跡分布

船舶航跡是船舶運(yùn)動(dòng)路線的記錄，一個(gè)水域中所有船舶的航跡反映該水域海上交通路線的特性或交通模式。航跡分布是指一個(gè)水域內(nèi)所有船舶運(yùn)動(dòng)路線的分布，是船舶交通的基本要素之一，在一定程度上反映一個(gè)水域的交通擁擠程度和交通潛在危險(xiǎn)程度。

1．3 船舶交通流圖型

為進(jìn)一步量化處理及分析，全面研究船舶交通流、掌握整個(gè)交通實(shí)際狀況，進(jìn)而為設(shè)計(jì)船舶定線制提供重要指導(dǎo)，文中在航跡觀測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，提取該海區(qū)的交通流圖型。應(yīng)用“基于位置及船舶密度特征的交通流箭頭”的方法來建立船舶交通流圖型，由箭頭及填充箭頭的圖形來表現(xiàn)，箭頭標(biāo)示交通流方向，并通過填充箭頭的線條密度標(biāo)識交通流密度，箭頭的位置和形狀大小表明交通流范圍，見圖1。

圖1 船舶交通流圖型

研究船舶交通流圖型，就是將大塊水域的海上交通分解成幾個(gè)主要交通流，掌握各交通流的地理位置、占據(jù)水域的寬度和船舶會遇的重點(diǎn)區(qū)域，這是研究船舶交通對該水域的合理使用和建立船舶定線制的重要依據(jù)。

2 定線制方案的表達(dá)

2．1 船舶定線制的主要表達(dá)內(nèi)容

船舶定線制就是要求船舶按規(guī)定航路航行，船舶定線制采用最多的是分道通航制，文中結(jié)合課題研究僅討論分道通航制方案的表達(dá)［1］。

2．1．1 分道通航制設(shè)置的中心位置

分道通航制內(nèi)外界限的設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮主航跡帶中心位置，使分道通航制的軸線盡可能接近主航跡帶中心線，在滿足分隔帶和通航分道寬度的基礎(chǔ)上確定兩側(cè)界限。

2．1．2 通航分道的長度和寬度

通航分道的長度應(yīng)從航行安全的需要考慮，避免使用很長的連續(xù)的分道通航制。采用間斷的通航分道，對保持全程性的通航分隔是恰當(dāng)有效的，既避免分道通航制長度過長，又保持了長距離的通航分隔。在設(shè)計(jì)通航分道寬度時(shí)，應(yīng)充分考慮交通密度、交通量、分道內(nèi)的定位精度、最小安全追越距離和地理?xiàng)l件等因素。

2．1．3 分隔帶寬度

規(guī)劃設(shè)計(jì)分道通航制時(shí)，若有充分余地，最好選用分隔帶而避免使用分隔線。確定分隔帶寬度時(shí)，應(yīng)充分考慮該水域可用定位方法的定位精度，交通擁擠和危險(xiǎn)程度，分道邊界距危險(xiǎn)物的距離或分隔帶內(nèi)危險(xiǎn)物的位置。

2．1．4 交通流方向

規(guī)定交通流方向是船舶定線制的關(guān)鍵內(nèi)容，是指導(dǎo)船舶安全航行的重要指標(biāo)。綜合考慮船舶主交通流和習(xí)慣航線以及航路指南的推薦航線，設(shè)計(jì)分道通航制規(guī)定的交通流方向，使其與現(xiàn)存的交通流基本吻合。

2．1．5 警戒區(qū)

警戒區(qū)的設(shè)置通常是用來引起匯集和分流船舶（包括從事捕魚的船舶）的特別注意。

2．2 船舶定線制推薦方案

以臺灣海峽船舶定線制推薦方案為例，見圖2，該方案充分考慮了臺灣海峽船舶密集區(qū)域、船流交匯區(qū)域、現(xiàn)存漁船密集區(qū)域、礙航物、定位條件以及通航分道與海峽西岸主要港口船流的銜接等因素，采用間斷的分道通航制設(shè)計(jì)，保持船舶在海峽西岸主航道實(shí)施全程性的有效通航分隔。整個(gè)定線制方案由南澎島至兄弟嶼航段、廈門港外航段、烏丘嶼至牛山島航段和東引島航段組成［2］。

圖2 臺灣海峽船舶定線制推薦方案示意圖

圖3 定線制、主交通流與漁場疊加效果圖

圖3為在電子海圖上疊加定線制方案、主要交通流與漁船最集中漁場的效果圖，圖中箭頭方向和形狀表示船舶主要交通流方向和覆蓋區(qū)域，箭頭填充的線條密度表示交通流密度的大小，方框表示大型張網(wǎng)漁船較密集的漁區(qū)和拖網(wǎng)漁船最集中的漁區(qū)。

3 結(jié)束語

船舶定線制是水上交通繁忙區(qū)域?qū)嵤┯行Ч芾淼闹饕侄?，是對航路合理?guī)劃、海洋有效利用的重要方法。文中提出的船舶交通數(shù)據(jù)分析及定線制方案表達(dá)方法能夠揭示所研究海區(qū)的主要船舶交通流和交通環(huán)境特征，該方法在臺灣海峽和閩江口船舶定線制設(shè)計(jì)中得到了具體應(yīng)用，實(shí)踐結(jié)果表明該方法具有一定的通用性和推廣價(jià)值。

［1］中華人民共和國海事局譯．船舶定線制和報(bào)告制［M］．大連：大連海事大學(xué)出版社，2003．

［2］翁躍宗．基于電子海圖的船舶定線輔助系統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn)［J］．中國航海，2004（3）：55-57．

Ship traffic data analysis and ship′s routing scheme presentation

WENG Yue-zong1PENG Guo-jun1，2ZHANGShou-gui11．Navigation Institute JiMei University XiaMen 361021 2．Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Chinese Academy of Sciences Beijing 100101

In light of the requirements of real data analysis and its scheme presentation for the traffic datum of ships，some data spatial analysis methods were put forth to fit for ship′s routing design based on real data analysis and actual practice，in which the plan of ship′s routing can be able to displayed in the electronic chart accurately by indicating the traffic lane，the conservation zone，the costal navigable waterway and so on．The methods showed to be general in practical use．

ship′s routing data analysis scheme presentation

U675．6

A

1671-7953（2007）02-0121-03

2006-09-22

修回日期2006-11-06

翁躍宗（1958—），男，碩士，教授。