基于通航環(huán)境變化的西江水域定線制研究

劉明明，陳觀鳳，楊明慧，周志杰

（1.廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 海事學(xué)院，廣東 廣州 510800；2.廣州市信息技術(shù)職業(yè)學(xué)校 實訓(xùn)科，廣東 廣州 510091）

內(nèi)河水運[1]是我國綜合運輸體系主要方式之一，尤其在促進(jìn)內(nèi)河流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展上起到不可或缺的重要作用，更是內(nèi)河水資源綜合提升的途徑。加快內(nèi)河水運高質(zhì)量發(fā)展，是貫徹落實交通強(qiáng)國建設(shè)戰(zhàn)略部署，服務(wù)國家戰(zhàn)略實施，助力區(qū)域經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要組成部分。

西江是我國內(nèi)河運輸“兩橫一縱兩網(wǎng)”中的“一橫”，在“珠江—西江經(jīng)濟(jì)帶”發(fā)展戰(zhàn)略中起到舉足輕重的作用，更是江海聯(lián)運的強(qiáng)有力表征[2]。西江水道的水運功能建設(shè)是為提高西江通航能力，促進(jìn)內(nèi)河航運整體發(fā)展的重要舉措[3]。西江作為連接粵港澳大灣區(qū)和桂黔滇地區(qū)的黃金水道，船舶交通流量大，通航密度大。

為降低西江水域船舶碰撞概率，提升通航效率，降低內(nèi)河水域智能船舶自主航行難度，開展規(guī)范內(nèi)河水域航行秩序的研究是非常有必要的。

船舶定線制是國際海事組織（International Maritime Organization，IMO）推薦的一種保障船舶航行安全，對船舶航路進(jìn)行優(yōu)化的措施[4-5]，分道通航制是其中最常見的一種表現(xiàn)形式[6]。定線制在交通繁忙水域的實施，對改善水上交通秩序，避免碰撞事故的發(fā)生具有顯著的效果[7-8]。許文華、楊雪冬[9-10]對IMO 采納的180 多個分道通航制的設(shè)計要素和統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，概括出不同水域分道通航制的要素特點和設(shè)計規(guī)律。Sunaryo 等[11]分析了巽他海峽分道通航制在阻止船舶事故發(fā)生方面的影響，通過使用分道通航制分隔航向相反或接近相反的航行船舶，可大限度地減少船舶之間的潛在碰撞。劉敬賢等[12]分析渤海海峽海域船舶定線制、通航環(huán)境和交通流等，優(yōu)化該水域船舶航路，提出了連接該水域現(xiàn)存定線制的推薦方案。

本文基于西江水域通航環(huán)境的變化特點，研究西江水域?qū)嵤┐岸ň€制的可行性，以適應(yīng)未來內(nèi)河智能船舶自主航行的需要。

1 通航環(huán)境的變化

1.1 西江水域船舶通航條件的變化

西江水域通航條件的變化是多元的，尤其是西江水域的水深大致呈現(xiàn)出先減少后增加的變化趨勢，但具體的變化情況受洪水、水庫調(diào)節(jié)、農(nóng)田灌溉等多種因素的影響。

尤其是西江上水利樞紐的建設(shè)，為航運發(fā)展提供了基礎(chǔ)。

自2007 年西江航運干線長洲樞紐建成后，西江航運干線廣西段航道實現(xiàn)全線渠化，航運業(yè)蓬勃發(fā)展，大量船舶集中待閘問題也日益凸顯。

2015 年，西江航運干線長洲樞紐三、四線船閘建成通航，長洲樞紐一線至四線船閘在同一斷面設(shè)計年單向通過能力達(dá)到了世界第一，大量船舶集中待閘問題得到了初步解決。

2017 年，西江（界首至肇慶）3000 噸級航道擴(kuò)能升級工程完工；與此同時，西江船閘運行調(diào)度中心掛牌投運，西江航運干線在全國率先實現(xiàn)多線多梯級船閘聯(lián)合調(diào)度。

2018 年，西江航運干線貴港至梧州3000 噸級航道工程開工建設(shè)；同年，長洲水利樞紐船閘過貨量首破億噸，全年達(dá)到1.32 億噸，成為名副其實的“億噸船閘”。

2021 年，西江航運干線貴港至梧州3000 噸級航道工程一期工程投入試運行，長洲樞紐船閘貨物通過量連續(xù)兩年超過1.5 億噸，成為全國天然河流過壩貨運量最大的船閘。

2022 年，隨著西津二線船閘建成通航，貴港至梧州3000 噸級航道工程二期工程即將完工，西江航運干線航道通過能力將得到進(jìn)一步的提升。

1.2 內(nèi)河船舶大型化的發(fā)展

近年來，隨著物流需求的增加，內(nèi)河船舶的大型化發(fā)展受到了越來越多的重視。由于船舶大型化的發(fā)展，內(nèi)河航運的運輸能力和容量也得到了大大提升，同時也給內(nèi)河航運帶來了更大的效益。

一方面，船舶大型化發(fā)展有利于提高運輸效率，減少運輸成本，提高貨物的運輸量和質(zhì)量。使用大型船舶，可以在同一時間內(nèi)完成更多的運輸任務(wù)，比使用小型船舶可以實現(xiàn)更高的運輸效率，大大減少了運輸成本。此外，大型船舶的容量更大，可以在同一航行過程中，運輸更多的貨物，從而提高運輸?shù)馁|(zhì)量。

另一方面，船舶大型化發(fā)展有利于提高船舶的安全性。大型船舶的體積和重量更大，可以在惡劣的氣候條件下穩(wěn)定航行，并且可以抵抗風(fēng)浪的沖擊，從而提高船舶的安全性。同時，大型船舶也具有良好的防護(hù)能力。

1.3 內(nèi)河船舶動力性能的提升

內(nèi)河船舶安裝更多、更新更強(qiáng)勁的發(fā)動機(jī)：隨著技術(shù)的發(fā)展，發(fā)動機(jī)的功率也在不斷提升，使得船舶動力性能得到提升。

內(nèi)河船舶改進(jìn)船體設(shè)計，提高船舶的效率：船體設(shè)計的改進(jìn)可以減少抗阻力，從而提高船舶的效率，從而提高船舶的動力性能。

內(nèi)河船舶優(yōu)化船舶系統(tǒng)：優(yōu)化船舶系統(tǒng)可以減少船舶能耗，從而提高船舶動力性能。

內(nèi)河船舶安裝了更高性能的推進(jìn)器：推進(jìn)器可以提供更高的推力，從而提高船舶的動力性能。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，內(nèi)河船舶的船推進(jìn)性能得到了極大的改善。隨著有效的推進(jìn)系統(tǒng)的發(fā)展和高級船推進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，內(nèi)河船舶推進(jìn)性能得到了顯著改善。船舶設(shè)計也考量到了船舶阻力減少，提高可操作性并提高推進(jìn)效率。還采用了先進(jìn)的技術(shù)，例如綠色推進(jìn)和節(jié)能機(jī)制，以提高船舶推進(jìn)的效率。此外，新材料的應(yīng)用增加了強(qiáng)度和耐用性。

1.4 內(nèi)河船員素質(zhì)的提高

近年來，內(nèi)河船員的素質(zhì)得到較大程度的提高，主要體現(xiàn)在：

內(nèi)河船員職業(yè)技能的提高：內(nèi)河船員可以熟練掌握船舶操縱技術(shù)、船舶機(jī)械設(shè)備的運行維護(hù)技術(shù)、船舶安全技術(shù)等各項基本技能。

內(nèi)河船員安全意識的提高：內(nèi)河船員在航行中能積極預(yù)防各種安全事故，可以掌握船舶安全技術(shù)。

內(nèi)河船員職業(yè)素養(yǎng)的提高：內(nèi)河船員也具備了良好的心理素質(zhì)，具有團(tuán)隊合作精神，能夠積極主動地參與船舶的設(shè)備檢查、操作任務(wù)及安全管理工作。

內(nèi)河船員法律意識的提高：船員能熟悉國家有關(guān)船舶安全、船舶管理和水資源保護(hù)相關(guān)方面的法律法規(guī)，并具備相應(yīng)的遵守紀(jì)律能力。

1.5 內(nèi)河導(dǎo)助航設(shè)施的完善

內(nèi)河航標(biāo)設(shè)施的建設(shè)，改善了河道的導(dǎo)航性能和安全性，在西江水域的合適位置安裝了專業(yè)的航標(biāo)，如護(hù)岸標(biāo)、轉(zhuǎn)彎標(biāo)、禁止進(jìn)入標(biāo)、禁止航行標(biāo)等，可供內(nèi)河船舶在安全的水域行駛。

開展了水路護(hù)岸維護(hù)工作，改善了西江河道的狀況，使河道保持寬闊、暢通，以便船只能夠順利行駛。

航道勘察工作是改善內(nèi)河航行條件的基礎(chǔ)，主要利用調(diào)查船和測深儀等設(shè)備，對河道的深度、寬度、流量、河床狀況等進(jìn)行檢測，以便為航行提供充分的信息。西江水域已開展相關(guān)航道勘察工作。

改善了西江航道上的有關(guān)設(shè)施，如在重要通航區(qū)域已設(shè)置水尺，在跨河橋梁上安裝有攝像頭等通航安全報警設(shè)施。

建立了西江水域維護(hù)管理體系，在完善內(nèi)河導(dǎo)助航設(shè)施的同時，也構(gòu)建了內(nèi)河水域系統(tǒng)的維護(hù)管理體系，嚴(yán)格按照規(guī)定的時間和頻率對河道上的各種設(shè)施進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，以保證內(nèi)河導(dǎo)助航設(shè)施的可靠性。

2 船舶定線制可行性分析

之前，船舶為提高經(jīng)濟(jì)效益，內(nèi)河船舶受船舶動力的影響，且為充分利用西江水流態(tài)勢，減少水流的阻力，在西江航道內(nèi)橫越航道的隨機(jī)性越來越突出。但現(xiàn)階段，基于西江通航環(huán)境的變化，船舶航行實施定線制具有較強(qiáng)的可行性和適應(yīng)性。

2.1 減少水上交通風(fēng)險

船舶定線制的作用在于組織交通、使紊亂的交通流變得有序，使每艘船舶各行其道，減少會遇次數(shù)，降低碰撞危險，增強(qiáng)交通安全。船舶定線制是一種特別有效的宏觀船舶交通管理辦法，是船舶交通管理的主要手段之一。

實施船舶定線制是增進(jìn)船舶安全和保護(hù)內(nèi)河環(huán)境的需要，西江水域發(fā)生的事故大部分是碰撞事故，其主要原因是船舶會遇頻繁、能見度不良、航路交錯等。通過實施船舶定線制，可有效的降低船舶會遇頻繁，船舶交叉對遇的碰撞風(fēng)險，使得船舶航路較為單一。

船舶定線制可減弱船舶駕駛?cè)藛T的操縱困難性，使得船員航行行為更加簡易，船舶駕駛?cè)藛T可更加關(guān)注與其他船舶安全航行的工作，從而降低西江水域水上交通風(fēng)險。

2.2 增大船舶通航效率

定線制的實施可以有效地改善船舶航運管理，提高運行效率，降低運輸成本。

船舶定線制是指將船舶以固定航線的形式運行，船舶減少了會遇避讓的操縱，提高了航行速度，以提升船舶通航效率。

實施定線制是內(nèi)河航運發(fā)展的需要，定線制可優(yōu)化通航資源，提高船舶航行速度，減少內(nèi)河水域的整體航行時間，增加了單位水域內(nèi)的船舶數(shù)量，整體提高了船舶運量。

2.3 提升航運經(jīng)濟(jì)性

船舶定線制是一種把船舶固定到一條固定的航道線上來實現(xiàn)船舶服務(wù)的一種服務(wù)方式，可以提高航運業(yè)的經(jīng)濟(jì)性。

首先，定線制可以有效減少船舶的航行時間，提高船舶的營運效率，減少船舶的運營成本，從而提高航運業(yè)的經(jīng)濟(jì)性。

其次，定線制可以更有效地利用船舶，減少海上交通的擁堵，改善交通狀況，減少船舶的碰撞風(fēng)險，降低航運業(yè)的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險，從而提高航運業(yè)的經(jīng)濟(jì)性。

此外，定線制還可以更有效地管理船舶和海洋資源，提高航運業(yè)的經(jīng)濟(jì)效率，減少航運業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失，從而提高航運業(yè)的經(jīng)濟(jì)性。

2.4 智能船舶發(fā)展的需要

船舶定線制是智能船舶的制度保障。船舶定線制使得智能船舶在進(jìn)入某個海域時，必須遵守某種類型的航線，以防止出現(xiàn)意外事件。這種制度的出現(xiàn)，將對智能船舶的運行帶來深淵的影響。

智能船舶定線制有助于加強(qiáng)智能船舶的航行安全，提高航行效率，改善船舶運行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。定線制可以有效的防止船舶碰撞的情況發(fā)生，確保船舶安全地通過擁擠的航道，提高了航行安全性。智能船舶對提升船舶自動化水平、減少駕駛員的工作量有很大的促進(jìn)作用，尤其面對復(fù)雜的內(nèi)河環(huán)境下，降低了智能船舶避碰決策的難度。

船舶定線制是智能船舶安全導(dǎo)航的基本要求。它旨在確保船舶安全地在水域內(nèi)航行，避免船舶相撞、損壞等。它要求船舶在指定的航線上行駛，并遵守所有的安全規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)，以確保船舶安全。智能船舶可以自動執(zhí)行船舶定線制，并通過智能化的數(shù)據(jù)和交互，讓船舶以最佳的安全導(dǎo)航方式航行。

3 結(jié)論

隨著我國經(jīng)濟(jì)內(nèi)循環(huán)作為重要戰(zhàn)略的發(fā)展，內(nèi)河航運更需要高質(zhì)量發(fā)展。本文從環(huán)境、船舶、船員、通航保障方面進(jìn)行分析，基于西江水域通航環(huán)境的變化，提出了西江水域?qū)嵤┐岸ň€制的可行性。西江水域船舶定線制的實施，有助于減少西江水流水上交通風(fēng)險，增大西江水域船舶通航效率，提高西江航運經(jīng)濟(jì)性，也適應(yīng)與未來內(nèi)河智能船舶的發(fā)展需要。

下階段，將通過實地調(diào)研西江水域通航環(huán)境，針對性的開展船舶定線制的設(shè)計規(guī)劃，推進(jìn)船舶定線制在西江水域的落地運行。