海上交通工程+复习题

精品文档 1欢迎下载 海上交通工程海上交通工程 第一章 1 交通运输 泛指人与交通工具的运动和人与物的输送 就运动和输送的路线与空间而言 它包括道路 铁路 水上 空中和管道五种交通运输方式 海上交通 可称为船舶交通 指定区域内船舶运动的组合与船舶行为的总体 海上交通管理 海上交通环境 是指船舶运动所处的空间与条件 包括航行水域 该水域的自然条件和 交通条件三方面 2 船舶的特性有哪些 中国和日本在确定 标准船 时有哪些异同点 答 船舶特性 船舶尺度 船舶速度 船舶的冲程和旋回 相同点 为了比较同一水域内不同时期的船舶交通状况或同一时期内不同水域的船 舶交通状况 在海上交通研究中 往往选择某一尺度范围的船舶作为 标准船 进行换算 换算系数大都以船长或船舶总吨位为基础 换算系数是采用定量和定性考虑相结合的方式 确定的 因此换算结果不是 等于 而是 相当于 不同点 换算系数不同 日本海上交 通工程学者通常采用的船舶换算系数见书 15 面表 1 2 2 中国在采用 安全指数法 评估 海上交通安全时提出的船舶换算系数见书 15 面表 1 2 3 3 海上交通环境的主要内容有哪些 答 海上交通环境是指船舶运动所处的空间与条件 包括航行水域 该水域的自然条件和 交通条件三方面 航行水域 是指船舶运动的场所或空间 从海上交通系统来说 航行水域由港口 出发 地或目的地 和航路组成 从地理上说 航行水域包括江河湖海及被称之为海湾 海峡 水道 运河 航道等地水域 自然条件 是指水域的气象 水文与地形条件等 气象条件是指能见度 大风和台风等 条件 水文条件是指水深 水流 潮汐 波浪 冰冻等对船舶交通有影响的各种因素 地 形条件一般船舶航行与操纵的空间范围受到水域宽度狭窄 水底不平 水道弯度大 浅滩 礁石等障碍物的限制 交通条件 是指港口和航道的布置和设施 水域中助航标志和设施 交通管理规章和手 段等 第二章 1 海上交通调查 采用一切有效手段收集海上交通的基本数据并随之进行统计分析和理论 研究 以便从宏观上和微观上了解和掌握海上交通的实际状况 基本特征和一般规律 2 海上交通调查的目的和项目 答 海上交通调查目的 基本目的 采用一切有效手段收集海上交通的基本数据并随之 进行统计分析和理论研究 以便从宏观上和微观上了解和掌握海上交通的实际状况 基本 特征和一般规律 具体目的 发现妨碍海上交通安全和效率的因素 寻求改善海上交 精品文档 2欢迎下载 通的办法与措施 检验引进新的海上交通设施 规则和系统的效果 积累预报未来海 上交通状况的数据资料 为建立交通流理论模型提供基础资料 等等 调查项目 是定性与定量表征海上交通实况和船舶行为的基本要素 主要有 船 舶密度分布 航迹分布 交通流 交通量 船速分布 船舶到达规律 船舶 领域 交通容量 会遇率 避碰行为 3 海上交通调查的方法 海上交通观测 查阅港口船舶记录与系统报表 问卷调查 4 海上交通调查应查阅的资料 进出港船舶资料 港口航道资料 海事资料 锚地资料 气象资料 5 海上交通观测的方法 视觉观测 雷达观测 航空摄影 第三章 1 船舶密度 是指某一瞬时单位面积水域内的船舶数 它反映水域中船舶的密集程度 还 在一定程度上反映水域中船舶交通的繁忙程度和危险程度 船舶航迹分布图 记录某一水域内所有船舶运动路线空间分布的航迹线 可以通过对雷 达观测记录整理而绘制出 还可以有海上交通观测数据处理系统的计算机按预先编制的作 图程序绘制出来 还可以人工绘制或时由风向标或称风花图或门线图来表示 交通容量 又称通过能力 在道路交通工程学中 是指可以疏通道路上某一些点交通的 能力 以单位时间通过的最大车辆数表示 在海上交通工程学中 是指一个水道处理船舶 交通的能力 以单位时间内能够通过的最大船舶数表示 从理论研究和实际运用出发 交 通容量往往分为基本交通容量 可能交通容量和实际交通容量三种 2 如何绘制航迹密度分布图 按等时间间隔 如每 1h 2h 4h 8h 整点时刻 选出雷达荧光屏照片或空中摄影照片 并复制成适当规格的透明图片 将所有透明图片按同一地理参照点精确地重叠在一起 查出透明图片上所示交通调查水 域内船舶 回波 总数 将其除以图片张数后再除以该水域面积 就获得该水域的船舶密 度数值 根据该水域面积大小和船舶数目多少绘制方格网透明图片并将其同样叠在上述透明图片 上 将各网格内船舶数除以图片张数后再除以每方格内水域面积 就获得该水域各点的船 舶密度数值 绘制一张带有上述网格的交通调查水域范围图 在各方格内填入上述所求得的各方格水 域的船舶密度值 即制成一种船舶密度分布图 若采用细格网并将船舶密度数值分为几等 在各方格内绘成不同阴影 则制成另一种船 舶密度分布图 3 交通流模型的基本要素由什么规定 交通流的位置 根据航迹分布图确定 交通流的方向 根据船舶的运动方向确定 交通 流的宽度 根据航迹分布图确定 交通流的密度 根据密度分布图确定 交通流的速度 精品文档 3欢迎下载 根据船舶速度分布曲线确定 4 试述交通量的分类和表示方法 答 分类 按船舶用途分 运输船舶 其他船舶 按船舶种类分 杂货船 客船 油船 渔船 其他船 按船舶推进分 机动船 非机动船 按船舶国籍分 本国籍船 舶 外国籍船舶 按船舶大小分 按船舶总吨位或船舶长度分成几类 按船舶航区分 远洋船 沿海船 港内船 内河船 按航行路线分 北上 南下 东向 西向 过往 横越 航道内 航道外 表示方法 根据不同的统计目的 除用每年 月交通量实际数值表示交通量实况 外 还需要用某一期间交通量的平均值作为该期间交通量的代表 通常有 平均小时交通 量 任意期间各小时交通量的总和除以该期间小时数所得的值 平均日交通量 任意期间 各日交通量的总和除以该期间日数所得的值 同样也可用平均月交通量 根据交通变化规律 用于表示交通变化特征的值有 高峰小时交通量 全天交通量最大 的一个小时称高峰小时 该小时内的交通量为高峰小时交通量 年最大小时交通量 年内 各小时交通量中最大的一个小时交通量 年最大日交通量 年内各日交通量中最大的一个 日交通量 此外还用统计分布表示交通变化特征 第四章 1 船舶行为 广义上的船舶行为包括船舶的一般航行行为和船舶的避碰行为 狭义上的船 舶行为是指船舶在驾驶人员操纵之下 以船舶避让为主要目的的行动方式与规律 在海上 交通研究中 船舶行为指船舶群体的同类行动的方式与规律 船舶领域 每一艘海上船舶周围都存在着一个保证航行安全避免碰撞事故所需的水域 该水域极为此船舶的船舶领域 动界 是指当驾驶人员受到来船威胁的范围远大于船舶领域时 为让请他船 在这个领 域被 侵犯 之前 驾驶人员需要采取适当的避碰行动而确定的以驾驶人员开始采取行动 以避免紧迫局面时与他船的距离为基础的超级领域 2 影响船舶行为的因素 答 船舶驾驶人员 知识 技能 经验 心理 生理 船舶 静态特性 动态特性 位置 他船动态 交通环境 交通状态 船舶密度 交通量 船舶大小及种类 交通秩序 渔船等作业状 态 会遇 交叉 对遇 追越 航路 可航宽度 交叉状态 弯曲程度 视野范围 助 航设施 航标 信息服务 管理状态 法规 管理 管制 水文 气象 风 波浪 视 程 流 照度 潮汐状态 3 研究船舶行为的意义 答 为制定有关法规提供了基础数据 向船舶驾驶员提供了船舶在航行 操纵方面的 宏观规律或模式 为开发研制助航仪器设备提供了理论和数据 为规划整顿船舶交通 提供了依据 可充实 发展船舶交通理论 同时也为船舶交通研究的其他方面提供了数 据 精品文档 4欢迎下载 4 藤井与 Goodwin 船舶领域模型的异同点 答 相同点 从本质上来说 两人提出和建立的船舶领域概念和模型是一致的 即每一海 上船舶周围都存在一个保证航行安全避免碰撞事故所需的领域 不同点 两人研究的思路和用以研究的数据来源不同 具体表现为以下几点 从船舶领域的定义上来说 藤井提出的船舶领域是围绕他船 被让路船 的 而 Goodwin 提出的船舶领域是围绕本船 让路船 的 从研究的水域和会遇形势来看 藤井提出的船舶领域是一条水道中船舶追越 或后船赶 上前船 情况下的模型 而 Goodwin 提出的船舶领域是大海即开阔水域中船舶在任何会遇 对遇 交叉相遇 追越与其他形势 情况下的模型 因此藤井提出的领域模型是对称的 而 Goodwin 提出的领域模型是非对称的 从确定船舶领域的边界位置或领域大小的原则和方法来看 藤井提出的领域范围要比 Goodwin 提出的领域大 从建立船舶领域模型的船舶数据来说 藤井的观测数据主要是 20 500 总吨的沿海小型 船舶 而 Goodwin 的观测数据主要是中 大型船舶且吨位分布很广 5 分析避碰行为的四个表征值的统计与研究结果 答案见书 144 150 答 采取避碰行动时两船距离 采取避碰行动时 两船距离表征海员的避碰行动是否遵 循避碰规则 及早采取 或海员在实际行动中客观上对 及早 的定量反应 统计结果显 示出对遇局面中在距目标船 3n mile 以内采取行动的频率只有 14 2 而在 3 6n mile 采 取行动的却占 67 4 这表明海员在两船对遇时一般是在看到目标船桅灯之后直到看见其 舷灯之间采取避碰行动的 交叉相遇时 在距直航船 3n mile 以内采取行动的频率增至 37 2 而在在 3 6n mile 采取行动的减至 48 6 这说明相当多的海员是在看到目标船 舷灯之后才采取行动 即所谓 让红灯 之说 追越中的避碰行动有 89 3 是在距被追越 船 4n mile 以内采取的 这反映出海员认为驶近到被追越船尾灯光弧的照距内才构成追越 而应采取的行动 在能见度不良情况下 从统计平均值来看 采取行动略早于互见中 即 3 8n mile 对 3 5n mile 但竟有 19 3 的行动是在距来船 2n mile 以内采取的 这一事实 说明 一些海员冒着很大风险 这既不符合避碰规则的 及早 要求 也不是良好的船艺 采取避碰行动时目标船会遇最近距离 第五章 1 海上交通事故的分类 碰撞 搁浅 触礁 触碰 风灾 火灾与爆炸 沉没 失踪 机 损 其他 2 海上交通事故实况包括哪些方面 答 交通事故的规模 即交通事故的次数 卷入交通事故的船舶数目 交通事故的比率 和交通事故的损失等 交通事故的发生规律与影响因素 即交通事故的时间趋势和地理分布 船舶大小 种类 能见度 昼夜 水域等因素对发生交通事故的影响等 交通事故的原因 即人的过失 船舶及其设备的性能与缺陷 交通环境和条件的不利或 妨碍因素 3 简述海上交通事故调查的目的和范围 精品文档 5欢迎下载 答 目的 基本目的是了解和掌握海上交通事故实况 即事故的规模和损失 事故的发生 规律和影响因素 查找事故原因 探求减少和避免事故的措施和途径 以便增进海上交通 安全和减少经济损失 具体目的 评估某一海域的海上交通危险状况或等级 考虑是否 有必要引进或采取保证航行安全的设施 系统 规章和程序等 检验在某一海域中已经 引进或采取的旨在保证航行安全的设施 系统 规章和程序等是否有效和效果如何 评 估不同海域的海上交通危险状况或等级 不同船舶发生不同交通事故的概率 为确定海上 保险费用或船舶运费等提供参考数据 检查所属船舶发生事故的规模 损失与趋势及事 故原因 为制定航行安全规章制度 估算生产经营成本 考虑船舶及助航设备投资 确定 船员培训费用或航行安全科研经费等提供参考数据 范围 按事故种类确定 分成两大类 碰撞 搁浅和触礁 按事故发生地点 在大海上 即开阔水域发生的事故 发生在港口水域或狭窄水道等操纵受限制水域的事故 按船舶种 类确定 商船即运输船舶 其他船舶如渔船 作业船舶 军舰等 按船舶吨位确定 一般 只以涉及 50 总登记吨或 100 登记吨或 200 登记吨以上的船舶的事故作为事故调查的范围 按事故损失确定 往往对损失达到一定标准的事故进行调查 按船舶所属确定 以本国船 舶或本单位船舶涉及的事故作为调查对象 4 碰撞和搁浅事故的规律和影响因素有哪些 有可能考填空题 答 碰撞事故的规律 时间趋向 时间分布 地理分布 影响因素 能见度 昼夜 船 舶大小 船舶种类 搁浅事故的规律 地点分布 昼夜时间分布 影响因素 航区类型 能见度 昼夜 船 舶吨位和种类 航行条件 5 分析碰撞和搁浅事故的原因 第六章 1 仿真 是指利用模型对实际系统进行实验研究 以获得所需信息的试验方法 根据模型 种类不同 可以分为两大类 物理仿真和数学仿真 相似模型 是指将某一系统所包含的物理量按照一定比例缩小或放大的装置 计算机仿真 是指用数学模型或计算机模型进行的实验 2 相似模型试验的意义 答 相似模型试验作为一种研究手段 可以严格控制实验对象的主要参数而不受外界条 件和自然条件的限制 做到结果准确 模型试验有利于在复杂的试验过程中突出主要矛盾 便于把握并发现系统的内在联系 由于模型与原型相比 一般尺度都是按比例缩小的 故较之实物能节省资金 人力和时 间 模型试验能预测尚未制造出来的实物对象或根本不能进行直接研究的实物对象的性能 有时还用于探索一些尚未被完全了解的现象或结构的基本性能或其极限值 当其他各种方法不能采用时 相似模型试验就成了唯一的研究手段 3 小尺度船型试验需满足的主要相似条件 答 小尺度自航船模作为实船在水中的运动这样一个力学过程的物理模拟应满足一定的相 似条件 这包括几何相似和质量相似 运动相似和水动力相似 在实际进行水面通航小尺 精品文档 6欢迎下载 度自航船模试验时 常保持船体形状 质量 排水量 重心位置 浮心位置和转动惯矩的 相似以及舵的形状 螺旋桨的形状也尽量保持相似 船模的航速应满足重力相似条件的要 求 在选择模型尺度时要尽量满足临界雷诺数的要求 在操纵过程中 则保持舵角相似 4 船舶航海模拟器的作用 模拟试验中要注意的问题 答 作用 船舶行为研究的数据收集 航行环境改变的评价 对新的避让操船方 法进行研究 对船舶交通事故 主要是对碰撞事故 进行研究 船舶靠离泊操纵的研 究 应注意的问题 在提出问题 确定方案阶段 即在模拟试验开始之前 应该对模拟的 全部工作 包括细节等全面掌握 尤其是对研究问题的描述要全面 模拟环境要尽可能接近实际航行状态 模拟过程中所给出的船舶交通状态应尽可能接近考察水域中的船舶交通实际 认真选定参加模拟的船舶驾驶员 第七章 1 安全评价 就是对系统的安全状况进行定量和定性的估计和评定 因为安全是通过危险 来表述的 所以安全评价也就是对系统所处的发生事故和面临灾害的危险状态进行估计和 评定 也成为风险评价 安全指标 是指一个公认为安全的危险指数数值 通常根据社会实践中的经验求得 并 为公众或某一部门认可后确定的 割集 原是系统可靠性工程中的术语 在事故树分析中引进的割集概念是指导致顶上事 件发生的基本事件的集合 也就是说 在事故树中 一组基本事件的发生能够造成顶上事 件的发生 这组基本事件就叫做割集 2 船舶交通安全系统评价的意义 答 船舶交通安全系统评价的意义主要表现在 完善船舶交通安全测度方法 使之更合 理 更科学 建立船舶交通安全比较方法 为实施船舶交通安全措施提供依据 科 学地指导船舶交通安全管理工作 3 层次分析法的基本工作步骤 明确问题 关联因素分析 建立层次结构 构造各层判断 矩阵 检验判断矩阵的一致性并予以修正 层次单排序 层次总排序 总排序结果的一致 性检验 4 举例说明安全评价的系统工程方法 答 就目前解决问题的方法而言 基本上有两种 一是在事故发生后总结经验教训 查看 事故原因 采取防止事故重复发生措施这种传统安全管理方法 例如船舶交通系统是一个 复杂的系统 它发展很快 仅凭以往的经验和方法很难解决 在以前船舶交通密度不大的 情况下 绝大部分的会遇是两船会遇 可以适用避碰规则这一基于经验的法规 但目前在 船舶交通密度较大的水域 两船以上的多船会遇局面并不少见 这时就难以适用避碰规则 而必须采取其他的船舶交通管理方法 精品文档 7欢迎下载 二是安全系统工程方法 例如在以往的工作中 往往单凭事故实况来评价安全状态 虽然 已发生的事故是安全状态的一种反映 但不是安全的全部内容 安全还应考虑到可能导致 事故发生的危险 要想获得这样一个复杂系统的安全综合评价结果 就要借助于有效的理 论 方法 大量事实已证明系统工程是分析研究系统问题的非常有效的方法 5 试述事故树分析程序 有可能考填空题 见书 283 面图 7 5 1 答 步骤 确定所分析的系统 熟悉所分析的系统 调查系统发生的事故 确定事故树 的顶上事件 调查与顶上事件有关的所有原因事件 绘制事故树 事故树定性分析 利用 布尔代数化简事故树 求取事故树最小割集 基本事件的结构重要度分析 定性分析结论 定量分析 计算故障率或失误率 概率重要度分析 临界重要度分析 安全性评价 第八章 1 船舶交通管理 又称海上交通管理 在海上交通工程学中 是指对指定区域内船舶运动 组合与船舶行为的总体所实施的管理 一般被认为包括交通规则和交通控制两大方面 航行警告 是根据国家规定而发布的一种公告 其目的是将有关海区和水域内发生的或 将要发生的可能影响航行和作业安全的任何情况变化 用无线电及时和准确地通知所有船 舶 使之采取适当措施或保持戒备 2 船舶交通管理与道路交通管理的异同点 答 船舶交通管理与道路交通管理相同之处在于都包括交通控制和交通规则两个方面 其 不同之处主要在于 道路交通管理的主要目的是保持车辆通畅 预防交通阻塞 提高道 路营运效果 而船舶交通管理的主要目的是保证船舶航行安全 防止交通事故 道路交通管制的实施基本上是强制性的 而船舶交通管理的实施基本上是非强制性的 实施道路交通管制使车辆及其驾驶员承担较多的明确的义务 而实施船舶交通管理并不 使船舶及其驾驶员承担过多的义务船长对于本船安全航行的负责权基本上不受侵占 3 交通管理的主要功能 辅助功能与强制功能 答 主要功能 是指交通管理中与船舶航行过程的常规操作相关的部分 他又包括总的 规则 空间分布 船舶的常规控制和避碰操纵四部分 辅助功能 是一旦船舶交通出现危险情况时 消除和减少事故的影响和后果 它包括 航行 搜救 海上救助 污染测量 潜在灾难 船舶修理 无线电医疗 强制功能 对于不了解规则或由于其他种种原因违反规则而影响交通安全和效率的现象 鼓励船舶遵守交通规则或必须强制船舶执行规则 4 船舶报告系统应遵守的原则 答 报告应仅仅包含以达到该系统目的的重要信息 报告应是简单的 并使用国际标准报告格式和程序 报告用的语言应包括英语 并在可 能时使用 IMO 国际标准航海用语 报告的数目应保持最少 有关遇险 安全和保护海上环境的报告应免收通信费用 报告时间和地点应足够灵活机动 以避免干扰其他航行值班任务 从一个报告系统获得的信息应在遇险和安全需要时能提供给其他的报告系统 精品文档 8欢迎下载 基本的信息 船舶基本资料 船舶设施与设备等 应仅报告一次并保存在该报告系统中 当发生变化时 船舶应更新这些基本信息 建立一个船舶报告系统的主管机关应向海员通报有关报告要求和报告程序的全部细节 有关报告系统适用的船舶种类和区域 提交报告的时间和地理位置 负责实施报告系统和 提供服务的岸基机构均应清楚地指明 海员应能获得划定报告系统覆盖区域边界和其他必 要信息的图表 建立和实施一个船舶报告系统应考虑下列因素 国际和国家的职责 船舶经营人员与负 责机关的费用 航海危险 现存的和建议的安全设备 及早并不断地与各有关方面商讨 并留有足够的时间进行试验 5 航行警告与航行通告的大致内容 答 a 发现浅滩或暗礁及浅滩或暗礁消失 B 发现异常磁区或海水变色 助航标志与导航设施的设置 撤除 改装 改建 移位 故 障 损坏 漂失 失控或复原及其灯光 信号或涂色变异 失常及失效 c 航道变更及航道水深发生变化 d 锚地 交通管制区 禁止捕捞区 禁止抛锚区 禁航区 施工区等区域的划定 更改或 撤除 e 消磁场 测速标 校正罗经标的设置 变更或撤除 f 海上笨重拖带 在船舶密集水域从事重要拖带 水上设施的设置 构筑 检修 建造或 撤除 g 扫海 疏浚 打捞 救助 爆破 清除及其他水上水下施工作业 h 危及航行安全的演习 训练和试验 沉船 活物 障碍物 危险物 漂流物的发现 变 更或清除 i 各种界线 航行规章 航法及保证航行安全的其他规定或变更 g 其他有碍航行与作业安全的异常情况 第九章 1 船舶定线 由岸基部门用法律规定或推荐形式指定船舶在海上某些区域航行时所遵循或 采用的航线 航路或通航分道等 分道通航制 通过适当方法和建立通航分道 旨在分隔相反的交通流的一种定线措施 双向航路 在规定的界限内建立双向通航 旨在为通过航行困难或危险水域的船舶提供 安全通道的一种航路 推荐航线 已经过特别检查以尽可能保证无危险存在并建议船舶沿其航行的一种航路 2 船舶定线制的目的 船舶定线制的目的在于增进船舶汇聚区域和交通密集区域以及由于水域有限或气象条件较 差而使得船舶的行动自由受到限制的水域中的航线安全 并防止或减少由于船舶在环境敏 感区域或其附近发生碰撞 搁浅或锚泊而对海洋环境造成污染或其他损害的危险 其具体 目的包括下列各项或其中的几项 1 分隔相反的交通流 以减少对遇局面 态势的发生 2 减少穿越船与航行在