海上交通工程+复习题

晴儿 晴儿 海上交通工程海上交通工程 第一章 1 交通運輸 泛指人與交通工具 運動和人與物 輸送 就運動和輸送 路線與空間而言 它包括道路 鐵路 水上 空中和管道五種交通運輸方式 海上交通 可稱為船舶交通 指定區域內船舶運動 組合與船舶行為 總體 海上交通管理 海上交通環境 是指船舶運動所處 空間與條件 包括航行水域 該水域 自然條件和 交通條件三方面 2 船舶 特性有哪些 中國和日本在確定 標准船 時有哪些異同點 答 船舶特性 船舶尺度 船舶速度 船舶 沖程和旋回 相同點 為了比較同一水域內不同時期 船舶交通狀況或同一時期內不同水域 船 舶交通狀況 在海上交通研究中 往往選擇某一尺度範圍 船舶作為 標准船 進行換算 換算系數大都以船長或船舶總噸位為基礎 換算系數是采用定量和定性考慮相結合 方式 確定 因此換算結果不是 等於 而是 相當於 不同點 換算系數不同 日本海上交 通工程學者通常采用 船舶換算系數見書 15 面表 1 2 2 中國在采用 安全指數法 評估 海上交通安全時提出 船舶換算系數見書 15 面表 1 2 3 3 海上交通環境 主要內容有哪些 答 海上交通環境是指船舶運動所處 空間與條件 包括航行水域 該水域 自然條件和 交通條件三方面 航行水域 是指船舶運動 場所或空間 從海上交通系統來說 航行水域由港口 出發 地或目 地 和航路組成 從地理上說 航行水域包括江河湖海及被稱之為海灣 海峽 水道 運河 航道等地水域 自然條件 是指水域 氣象 水文與地形條件等 氣象條件是指能見度 大風和臺風等 條件 水文條件是指水深 水流 潮汐 波浪 冰凍等對船舶交通有影響 各種因素 地 形條件一般船舶航行與操縱 空間範圍受到水域寬度狹窄 水底不平 水道彎度大 淺灘 礁石等障礙物 限制 交通條件 是指港口和航道 布置和設施 水域中助航標志和設施 交通管理規章和手 段等 第二章 1 海上交通調查 采用一切有效手段收集海上交通 基本數據並隨之進行統計分析和理論 研究 以便從宏觀上和微觀上了解和掌握海上交通 實際狀況 基本特征和一般規律 2 海上交通調查 目 和項目 答 海上交通調查目 基本目 采用一切有效手段收集海上交通 基本數據並隨之 進行統計分析和理論研究 以便從宏觀上和微觀上了解和掌握海上交通 實際狀況 基本 特征和一般規律 具體目 發現妨礙海上交通安全和效率 因素 尋求改善海上交 晴儿 晴儿 通 辦法與措施 檢驗引進新 海上交通設施 規則和系統 效果 積累預報未來海 上交通狀況 數據資料 為建立交通流理論模型提供基礎資料 等等 調查項目 是定性與定量表征海上交通實況和船舶行為 基本要素 主要有 船 舶密度分布 航跡分布 交通流 交通量 船速分布 船舶到達規律 船舶 領域 交通容量 會遇率 避碰行為 3 海上交通調查 方法 海上交通觀測 查閱港口船舶記錄與系統報表 問卷調查 4 海上交通調查應查閱 資料 進出港船舶資料 港口航道資料 海事資料 錨地資料 氣象資料 5 海上交通觀測 方法 視覺觀測 雷達觀測 航空攝影 第三章 1 船舶密度 是指某一瞬時單位面積水域內 船舶數 它反映水域中船舶 密集程度 還 在一定程度上反映水域中船舶交通 繁忙程度和危險程度 船舶航跡分布圖 記錄某一水域內所有船舶運動路線空間分布 航跡線 可以通過對雷 達觀測記錄整理而繪制出 還可以有海上交通觀測數據處理系統 計算機按預先編制 作 圖程序繪制出來 還可以人工繪制或時由風向標或稱風花圖或門線圖來表示 交通容量 又稱通過能力 在道路交通工程學中 是指可以疏通道路上某一些點交通 能力 以單位時間通過 最大車輛數表示 在海上交通工程學中 是指一個水道處理船舶 交通 能力 以單位時間內能夠通過 最大船舶數表示 從理論研究和實際運用出發 交 通容量往往分為基本交通容量 可能交通容量和實際交通容量三種 2 如何繪制航跡密度分布圖 按等時間間隔 如每 1h 2h 4h 8h 整點時刻 選出雷達熒光屏照片或空中攝影照片 並複制成適當規格 透明圖片 將所有透明圖片按同一地理參照點精確地重疊在一起 查出透明圖片上所示交通調查水 域內船舶 回波 總數 將其除以圖片張數後再除以該水域面積 就獲得該水域 船舶密 度數值 根據該水域面積大小和船舶數目多少繪制方格網透明圖片並將其同樣疊在上述透明圖片 上 將各網格內船舶數除以圖片張數後再除以每方格內水域面積 就獲得該水域各點 船 舶密度數值 繪制一張帶有上述網格 交通調查水域範圍圖 在各方格內填入上述所求得 各方格水 域 船舶密度值 即制成一種船舶密度分布圖 若采用細格網並將船舶密度數值分為幾等 在各方格內繪成不同陰影 則制成另一種船 舶密度分布圖 3 交通流模型 基本要素由什麼規定 交通流 位置 根據航跡分布圖確定 交通流 方向 根據船舶 運動方向確定 交通 流 寬度 根據航跡分布圖確定 交通流 密度 根據密度分布圖確定 交通流 速度 晴儿 晴儿 根據船舶速度分布曲線確定 4 試述交通量 分類和表示方法 答 分類 按船舶用途分 運輸船舶 其他船舶 按船舶種類分 雜貨船 客船 油船 漁船 其他船 按船舶推進分 機動船 非機動船 按船舶國籍分 本國籍船 舶 外國籍船舶 按船舶大小分 按船舶總噸位或船舶長度分成幾類 按船舶航區分 遠洋船 沿海船 港內船 內河船 按航行路線分 北上 南下 東向 西向 過往 橫越 航道內 航道外 表示方法 根據不同 統計目 除用每年 月交通量實際數值表示交通量實況 外 還需要用某一期間交通量 平均值作為該期間交通量 代表 通常有 平均小時交通 量 任意期間各小時交通量 總和除以該期間小時數所得 值 平均日交通量 任意期間 各日交通量 總和除以該期間日數所得 值 同樣也可用平均月交通量 根據交通變化規律 用於表示交通變化特征 值有 高峰小時交通量 全天交通量最大 一個小時稱高峰小時 該小時內 交通量為高峰小時交通量 年最大小時交通量 年內 各小時交通量中最大 一個小時交通量 年最大日交通量 年內各日交通量中最大 一個 日交通量 此外還用統計分布表示交通變化特征 第四章 1 船舶行為 廣義上 船舶行為包括船舶 一般航行行為和船舶 避碰行為 狹義上 船 舶行為是指船舶在駕駛人員操縱之下 以船舶避讓為主要目 行動方式與規律 在海上 交通研究中 船舶行為指船舶群體 同類行動 方式與規律 船舶領域 每一艘海上船舶周圍都存在著一個保證航行安全避免碰撞事故所需 水域 該水域極為此船舶 船舶領域 動界 是指當駕駛人員受到來船威脅 範圍遠大於船舶領域時 為讓請他船 在這個領 域被 侵犯 之前 駕駛人員需要采取適當 避碰行動而確定 以駕駛人員開始采取行動 以避免緊迫局面時與他船 距離為基礎 超級領域 2 影響船舶行為 因素 答 船舶駕駛人員 知識 技能 經驗 心理 生理 船舶 靜態特性 動態特性 位置 他船動態 交通環境 交通狀態 船舶密度 交通量 船舶大小及種類 交通秩序 漁船等作業狀 態 會遇 交叉 對遇 追越 航路 可航寬度 交叉狀態 彎曲程度 視野範圍 助 航設施 航標 信息服務 管理狀態 法規 管理 管制 水文 氣象 風 波浪 視 程 流 照度 潮汐狀態 3 研究船舶行為 意義 答 為制定有關法規提供了基礎數據 向船舶駕駛員提供了船舶在航行 操縱方面 宏觀規律或模式 為開發研制助航儀器設備提供了理論和數據 為規劃整頓船舶交通 提供了依據 可充實 發展船舶交通理論 同時也為船舶交通研究 其他方面提供了數 據 晴儿 晴儿 4 藤井與 Goodwin 船舶領域模型 異同點 答 相同點 從本質上來說 兩人提出和建立 船舶領域概念和模型是一致 即每一海 上船舶周圍都存在一個保證航行安全避免碰撞事故所需 領域 不同點 兩人研究 思路和用以研究 數據來源不同 具體表現為以下幾點 從船舶領域 定義上來說 藤井提出 船舶領域是圍繞他船 被讓路船 而 Goodwin 提出 船舶領域是圍繞本船 讓路船 從研究 水域和會遇形勢來看 藤井提出 船舶領域是一條水道中船舶追越 或後船趕 上前船 情況下 模型 而 Goodwin 提出 船舶領域是大海即開闊水域中船舶在任何會遇 對遇 交叉相遇 追越與其他形勢 情況下 模型 因此藤井提出 領域模型是對稱 而 Goodwin 提出 領域模型是非對稱 從確定船舶領域 邊界位置或領域大小 原則和方法來看 藤井提出 領域範圍要比 Goodwin 提出 領域大 從建立船舶領域模型 船舶數據來說 藤井 觀測數據主要是 20 500 總噸 沿海小型 船舶 而 Goodwin 觀測數據主要是中 大型船舶且噸位分布很廣 5 分析避碰行為 四個表征值 統計與研究結果 答案見書 144 150 答 采取避碰行動時兩船距離 采取避碰行動時 兩船距離表征海員 避碰行動是否遵 循避碰規則 及早采取 或海員在實際行動中客觀上對 及早 定量反應 統計結果顯 示出對遇局面中在距目標船 3n mile 以內采取行動 頻率只有 14 2 而在 3 6n mile 采 取行動 卻占 67 4 這表明海員在兩船對遇時一般是在看到目標船桅燈之後直到看見其 舷燈之間采取避碰行動 交叉相遇時 在距直航船 3n mile 以內采取行動 頻率增至 37 2 而在在 3 6n mile 采取行動 減至 48 6 這說明相當多 海員是在看到目標船 舷燈之後才采取行動 即所謂 讓紅燈 之說 追越中 避碰行動有 89 3 是在距被追越 船 4n mile 以內采取 這反映出海員認為駛近到被追越船尾燈光弧 照距內才構成追越 而應采取 行動 在能見度不良情況下 從統計平均值來看 采取行動略早於互見中 即 3 8n mile 對 3 5n mile 但竟有 19 3 行動是在距來船 2n mile 以內采取 這一事實 說明 一些海員冒著很大風險 這既不符合避碰規則 及早 要求 也不是良好 船藝 采取避碰行動時目標船會遇最近距離 第五章 1 海上交通事故 分類 碰撞 擱淺 觸礁 觸碰 風災 火災與爆炸 沉沒 失蹤 機 損 其他 2 海上交通事故實況包括哪些方面 答 交通事故 規模 即交通事故 次數 卷入交通事故 船舶數目 交通事故 比率 和交通事故 損失等 交通事故 發生規律與影響因素 即交通事故 時間趨勢和地理分布 船舶大小 種類 能見度 晝夜 水域等因素對發生交通事故 影響等 交通事故 原因 即人 過失 船舶及其設備 性能與缺陷 交通環境和條件 不利或 妨礙因素 3 簡述海上交通事故調查 目 和範圍 晴儿 晴儿 答 目 基本目 是了解和掌握海上交通事故實況 即事故 規模和損失 事故 發生 規律和影響因素 查找事故原因 探求減少和避免事故 措施和途徑 以便增進海上交通 安全和減少經濟損失 具體目 評估某一海域 海上交通危險狀況或等級 考慮是否 有必要引進或采取保證航行安全 設施 系統 規章和程序等 檢驗在某一海域中已經 引進或采取 旨在保證航行安全 設施 系統 規章和程序等是否有效和效果如何 評 估不同海域 海上交通危險狀況或等級 不同船舶發生不同交通事故 概率 為確定海上 保險費用或船舶運費等提供參考數據 檢查所屬船舶發生事故 規模 損失與趨勢及事 故原因 為制定航行安全規章制度 估算生產經營成本 考慮船舶及助航設備投資 確定 船員培訓費用或航行安全科研經費等提供參考數據 範圍 按事故種類確定 分成兩大類 碰撞 擱淺和觸礁 按事故發生地點 在大海上 即開闊水域發生 事故 發生在港口水域或狹窄水道等操縱受限制水域 事故 按船舶種 類確定 商船即運輸船舶 其他船舶如漁船 作業船舶 軍艦等 按船舶噸位確定 一般 只以涉及 50 總登記噸或 100 登記噸或 200 登記噸以上 船舶 事故作為事故調查 範圍 按事故損失確定 往往對損失達到一定標准 事故進行調查 按船舶所屬確定 以本國船 舶或本單位船舶涉及 事故作為調查對象 4 碰撞和擱淺事故 規律和影響因素有哪些 有可能考填空題 答 碰撞事故 規律 時間趨向 時間分布 地理分布 影響因素 能見度 晝夜 船 舶大小 船舶種類 擱淺事故 規律 地點分布 晝夜時間分布 影響因素 航區類型 能見度 晝夜 船 舶噸位和種類 航行條件 5 分析碰撞和擱淺事故 原因 第六章 1 仿真 是指利用模型對實際系統進行實驗研究 以獲得所需信息 試驗方法 根據模型 種類不同 可以分為兩大類 物理仿真和數學仿真 相似模型 是指將某一系統所包含 物理量按照一定比例縮小或放大 裝置 計算機仿真 是指用數學模型或計算機模型進行 實驗 2 相似模型試驗 意義 答 相似模型試驗作為一種研究手段 可以嚴格控制實驗對象 主要參數而不受外界條 件和自然條件 限制 做到結果准確 模型試驗有利於在複雜 試驗過程中突出主要矛盾 便於把握並發現系統 內在聯系 由於模型與原型相比 一般尺度都是按比例縮小 故較之實物能節省資金 人力和時 間 模型試驗能預測尚未制造出來 實物對象或根本不能進行直接研究 實物對象 性能 有時還用於探索一些尚未被完全了解 現象或結構 基本性能或其極限值 當其他各種方法不能采用時 相似模型試驗就成了唯一 研究手段 3 小尺度船型試驗需滿足 主要相似條件 答 小尺度自航船模作為實船在水中 運動這樣一個力學過程 物理模擬應滿足一定 相 似條件 這包括幾何相似和質量相似 運動相似和水動力相似 在實際進行水面通航小尺 晴儿 晴儿 度自航船模試驗時 常保持船體形狀 質量 排水量 重心位置 浮心位置和轉動慣矩 相似以及舵 形狀 螺旋槳 形狀也盡量保持相似 船模 航速應滿足重力相似條件 要 求 在選擇模型尺度時要盡量滿足臨界雷諾數 要求 在操縱過程中 則保持舵角相似 4 船舶航海模擬器 作用 模擬試驗中要注意 問題 答 作用 船舶行為研究 數據收集 航行環境改變 評價 對新 避讓操船方 法進行研究 對船舶交通事故 主要是對碰撞事故 進行研究 船舶靠離泊操縱 研 究 應注意 問題 在提出問題 確定方案階段 即在模擬試驗開始之前 應該對模擬 全部工作 包括細節等全面掌握 尤其是對研究問題 描述要全面 模擬環境要盡可能接近實際航行狀態 模擬過程中所給出 船舶交通狀態應盡可能接近考察水域中 船舶交通實際 認真選定參加模擬 船舶駕駛員 第七章 1 安全評價 就是對系統 安全狀況進行定量和定性 估計和評定 因為安全是通過危險 來表述 所以安全評價也就是對系統所處 發生事故和面臨災害 危險狀態進行估計和 評定 也成為風險評價 安全指標 是指一個公認為安全 危險指數數值 通常根據社會實踐中 經驗求得 並 為公眾或某一部門認可後確定 割集 原是系統可靠性工程中 術語 在事故樹分析中引進 割集概念是指導致頂上事 件發生 基本事件 集合 也就是說 在事故樹中 一組基本事件 發生能夠造成頂上事 件 發生 這組基本事件就叫做割集 2 船舶交通安全系統評價 意義 答 船舶交通安全系統評價 意義主要表現在 完善船舶交通安全測度方法 使之更合 理 更科學 建立船舶交通安全比較方法 為實施船舶交通安全措施提供依據 科 學地指導船舶交通安全管理工作 3 層次分析法 基本工作步驟 明確問題 關聯因素分析 建立層次結構 構造各層判斷 矩陣 檢驗判斷矩陣 一致性並予以修正 層次單排序 層次總排序 總排序結果 一致 性檢驗 4 舉例說明安全評價 系統工程方法 答 就目前解決問題 方法而言 基本上有兩種 一是在事故發生後總結經驗教訓 查看 事故原因 采取防止事故重複發生措施這種傳統安全管理方法 例如船舶交通系統是一個 複雜 系統 它發展很快 僅憑以往 經驗和方法很難解決 在以前船舶交通密度不大 情況下 絕大部分 會遇是兩船會遇 可以適用避碰規則這一基於經驗 法規 但目前在 船舶交通密度較大 水域 兩船以上 多船會遇局面並不少見 這時就難以適用避碰規則 而必須采取其他 船舶交通管理方法 晴儿 晴儿 二是安全系統工程方法 例如在以往 工作中 往往單憑事故實況來評價安全狀態 雖然 已發生 事故是安全狀態 一種反映 但不是安全 全部內容 安全還應考慮到可能導致 事故發生 危險 要想獲得這樣一個複雜系統 安全綜合評價結果 就要借助於有效 理 論 方法 大量事實已證明系統工程是分析研究系統問題 非常有效 方法 5 試述事故樹分析程序 有可能考填空題 見書 283 面圖 7 5 1 答 步驟 確定所分析 系統 熟悉所分析 系統 調查系統發生 事故 確定事故樹 頂上事件 調查與頂上事件有關 所有原因事件 繪制事故樹 事故樹定性分析 利用 布爾代數化簡事故樹 求取事故樹最小割集 基本事件 結構重要度分析 定性分析結論 定量分析 計算故障率或失誤率 概率重要度分析 臨界重要度分析 安全性評價 第八章 1 船舶交通管理 又稱海上交通管理 在海上交通工程學中 是指對指定區域內船舶運動 組合與船舶行為 總體所實施 管理 一般被認為包括交通規則和交通控制兩大方面 航行警告 是根據國家規定而發布 一種公告 其目 是將有關海區和水域內發生 或 將要發生 可能影響航行和作業安全 任何情況變化 用無線電及時和准確地通知所有船 舶 使之采取適當措施或保持戒備 2 船舶交通管理與道路交通管理 異同點 答 船舶交通管理與道路交通管理相同之處在於都包括交通控制和交通規則兩個方面 其 不同之處主要在於 道路交通管理 主要目 是保持車輛通暢 預防交通阻塞 提高道 路營運效果 而船舶交通管理 主要目 是保證船舶航行安全 防止交通事故 道路交通管制 實施基本上是強制性 而船舶交通管理 實施基本上是非強制性 實施道路交通管制使車輛及其駕駛員承擔較多 明確 義務 而實施船舶交通管理並不 使船舶及其駕駛員承擔過多 義務船長對於本船安全航行 負責權基本上不受侵占 3 交通管理 主要功能 輔助功能與強制功能 答 主要功能 是指交通管理中與船舶航行過程 常規操作相關 部分 他又包括總 規則 空間分布 船舶 常規控制和避碰操縱四部分 輔助功能 是一旦船舶交通出現危險情況時 消除和減少事故 影響和後果 它包括 航行 搜救 海上救助 汙染測量 潛在災難 船舶修理 無線電醫療 強制功能 對於不了解規則或由於其他種種原因違反規則而影響交通安全和效率 現象 鼓勵船舶遵守交通規則或必須強制船舶執行規則 4 船舶報告系統應遵守 原則 答 報告應僅僅包含以達到該系統目 重要信息 報告應是簡單 並使用國際標准報告格式和程序 報告用 語言應包括英語 並在可 能時使用 IMO 國際標准航海用語 報告 數目應保持最少 有關遇險 安全和保護海上環境 報告應免收通信費用 報告時間和地點應足夠靈活機動 以避免幹擾其他航行值班任務 從一個報告系統獲得 信息應在遇險和安全需要時能提供給其他 報告系統 晴儿 晴儿 基本 信息 船舶基本資料 船舶設施與設備等 應僅報告一次並保存在該報告系統中 當發生變化時 船舶應更新這些基本信息 建立一個船舶報告系統 主管機關應向海員通報有關報告要求和報告程序 全部細節 有關報告系統適用 船舶種類和區域 提交報告 時間和地理位置 負責實施報告系統和 提供服務 岸基機構均應清楚地指明 海員應能獲得劃定報告系統覆蓋區域邊界和其他必 要信息 圖表 建立和實施一個船舶報告系統應考慮下列因素 國際和國家 職責 船舶經營人員與負 責機關 費用 航海危險 現存 和建議 安全設備 及早並不斷地與各有關方面商討 並留有足夠 時間進行試驗 5 航行警告與航行通告 大致內容 答 a 發現淺灘或暗礁及淺灘或暗礁消失 B 發現異常磁區或海水變色 助航標志與導航設施 設置 撤除 改裝 改建 移位 故 障 損壞 漂失 失控或複原及其燈光 信號或塗色變異 失常及失效 c 航道變更及航道水深發生變化 d 錨地 交通管制區 禁止捕撈區 禁止拋錨區 禁航區 施工區等區域 劃定 更改或 撤除 e 消磁場 測速標 校正羅經標 設置 變更或撤除 f 海上笨重拖帶 在船舶密集水域從事重要拖帶 水上設施 設置 構築 檢修 建造或 撤除 g 掃海 疏浚 打撈 救助 爆破 清除及其他水上水下施工作業 h 危及航行安全 演習 訓練和試驗 沉船 活物 障礙物 危險物 漂流物 發現 變 更或清除 i 各種界線 航行規章 航法及保證航行安全 其他規定或變更 g 其他有礙航行與作業安全 異常情況 第九章 1 船舶定線 由岸基部門用法律規定或推薦形式指定船舶在海上某些區域航行時所遵循或 采用 航線 航路或通航分道等 分道通航制 通過適當方法和建立通航分道 旨在分隔相反 交通流 一種定線措施 雙向航路 在規定 界限內建立雙向通航 旨在為通過航行困難或危險水域 船舶提供 安全通道 一種航路 推薦航線 已經過特別檢查以盡可能保證無危險存在並建議船舶沿其航行 一種航路 2 船舶定線制 目 船舶定線制 目 在於增進船舶匯聚區域和交通密集區域以及由於水域有限或氣象條件較 差而使得船舶 行動自由受到限制 水域中 航線安全 並防止或減少由於船舶在環境敏 感區域或其附近發