《既有公路桥梁船撞风险评估技术指南》

团体标准

T/CHTSXXXXX-XXXX

既有公路桥梁船撞风险评估

技术指南

TechnicalGuidelineforVesselCollisionRisk

AssessmentofExistingHighwayBridges

(征求意见稿)

xxxx-xx-xx发布xxxx-xx-xx实施

中国公路学会发布

目次

1总则....................................................................................................................................7

2术语和符号........................................................................................................................8

2.1术语......................................................................................................................................8

2.2符号......................................................................................................................................8

3桥梁船撞风险源识别.......................................................................................................10

3.1一般规定............................................................................................................................10

3.2环境风险因素....................................................................................................................10

3.3船舶风险因素....................................................................................................................11

4船撞风险评估的代表船型...............................................................................................12

4.1一般规定..............................................................12

4.2桥梁船撞设防等级分类..................................................12

4.3按通航数据统计选取代表船型............................................12

4.4按船桥事故统计选取代表船型............................................13

5桥侧船撞风险水域划分...................................................................................................17

5.1一般规定..............................................................17

5.2桥梁两侧船撞风险防控区域划分...........................................17

5.3风险防控区域与桥梁距离的计算...........................................17

6桥梁船撞风险概率计算方法.............................................................................................20

6.1一般规定..............................................................20

6.2桥梁船撞概率计算......................................................20

6.3船撞桥事故风险分级....................................................23

附录........................................................................................................................................24

既有公路桥梁船撞风险评估技术指南

1总则

1.0.1为规范和指导公路桥梁的船舶撞击风险评估，保障桥梁的运营安全，制定本指南。

1.0.2本指南适用于在海轮航道、内河航道上处于施工或运营阶段的公路桥梁受航行异

常船舶撞击的风险评估，该风险评估可考虑桥梁建成贯通后桥下通航要素的动态变化。

1.0.3本指南综合考虑桥梁（包括但不限于通航净宽、碍航物位置）、船舶（包括但不

限于船舶船型、船舶尺寸）、航道、水文和气象等因素，来合理确定通航孔水域和非通航孔

水域的桥梁受船舶碰撞的风险。

1.0.4公路桥梁船撞风险的评估除应符合本指南的规定外，尚应符合有关法律法规及国

家、行业现行有关标准的规定。

7

2术语和符号

2.1术语

2.1.1代表船型RepresentativeVesselConfiguration

用于船舶撞击桥梁风险评估时选定的代表船舶类型。

2.1.2桥位航区BridgeNavigationArea

考虑桥梁船撞事故统计而划分的桥位航区。

2.1.3桥梁易受撞部位BridgeComponentsPronetoCollision

桥梁中存在船撞风险的部位。

2.1.4船撞风险概率ProbabilityofVesselCollision

桥梁受航行异常船舶撞击的概率。

2.1.5船撞风险源VesselCollisionHazard

可能导致船舶撞击桥梁的潜在不安全因素。

2.1.6航行异常船舶VesselsWithAbnormalNavigation

由环境影响、机械故障或人为操作失误而具有撞桥风险的船舶。

2.1.7桥梁两侧水域WatersonBothSidesoftheBridge

距离桥轴线一定范围内的桥区水域。

2.1.8风险水域HazardousWaterZone

在船舶由远至近穿越桥梁的过程中，对桥梁两侧水域划分的不同风险区域。

2.1.9船舶航迹线VesselTrackLine

船舶航行的平面轨迹线，可通过船舶自动识别系统（AIS）、船舶航行服务系统（VTS）、

桥梁防船撞视频预警系统（CCTV）、桥区水域雷达等方式获得。

2.1.10航道中船舶位置分布DistributionofVesselPositionsintheChannel

船舶在穿越桥梁的过程中，进入桥梁两侧水域时刻的船舶位置分布情况。

2.1.11船舶航偏角分布DistributionofVesselAberrancyAngle

船舶在穿越桥梁的过程中，进入桥梁两侧水域时刻的航偏角分布情况。

2.2符号

W——事故后果的组合权重；

8

Wi——船撞事故后果参数指标i的主观权重值；

Mi——船撞事故后果组合权重计算中第i级航道的客观权重值；

E——船艏吸收的撞击能量与桥墩吸收撞击能量的比值；

V——受撞桥墩破损严重无法运营的撞桥船舶航速阈值；

L1——禁航警戒区边界距桥轴线的距离；

L2——预警识别区边界距桥轴线的距离；

P——桥梁年船撞概率；

Pi——第i类型船舶的单船撞桥年平均频率；

Ni——第i类型船舶在一年内经过桥位航区的数量；

9

3桥梁船撞风险源识别

3.1一般规定

3.1.1船撞风险源识别前，应进行已有桥梁船撞事故的相关资料收集和桥梁通航环境调

查。

条文说明

统计的船撞事故数据资料包括但不限于事故桥梁名称及其结构细节、船舶类型、船舶吨

位、船舶撞击桥梁时航行速度、事故所处航道等级(《内河通航标准》（GB50139）中规定的

航道等级)、事故发生原因、事故后果等。

3.1.2船撞风险源的识别，应综合考虑船舶穿越桥梁两侧水域过程中可能导致船撞事故

发生的环境影响风险因素和船舶航行风险因素。

3.2环境风险因素

3.2.1桥梁船撞风险源识别应结合桥梁所处环境特点进行风险源清单的确定。

3.2.2应在桥区水域内已有的气象监测基础上对桥区水域内的风速和风向进行统计收

集，并应遵循下列准则：

1具备条件的应考虑分时段的风速统计，统计至少近3年内分时段的风速、风向数据，

后续可随桥梁运营不断更新增加。风速、风向数据采集的频率时距应不低于代表船型通过桥

区水域的时间，一般应不低于20分钟。

2当缺乏风观测资料时，桥梁所在地区的风速可依据《公路桥梁抗风设计规范》（JTG-

T-3360-01）附录全国基本风速分布值及分布图或全国主要地区不同重现期的风速值的有关

规定，按较大值选取。

3在台风、强风等恶劣气象的多发区域，船撞桥的风险较高，条件具备的可考虑在施工

期和运营期增加风速、风向数据的采集频率至10分钟一次。

条文说明

本条给出的准则参照《公路桥梁抗风设计规范》（JTG-T-3360-01）和《海洋调查规范第

三部分：海洋气象观测》（GB-T-12763.3）的有关规定，风速数据应以m/s为单位，风向应

以°为单位，风向以真北记为0°，顺时针计量。当风速不大于5m/s时，准确度为±0.5m/s；

当风速大于5m/s时，准确度为±5%。风向的准确度可取±5°。

3.2.3应在桥区水域内已有的水文监测基础上对桥区水域内的流速和流向进行统计收

集，并应遵循下列准则：

1具备条件的应考虑分时段的流速统计，统计至少近3年内分时段的流速、流向数据，

10

后续可随桥梁运营不断更新增加。流速、流向数据采集的频率时距应不低于代表船型通过桥

区水域的时间，一般应不低于20分钟。

2当缺乏水文观测资料时，宜开展专题研究确定。

3在潮汐、急流等恶劣水文环境的多发区域，船撞桥的风险较高，条件具备的可考虑在

施工期和运营期增加流速、流向数据的采集频率至10分钟一次。

条文说明

本条给出的准则参考了《水文自动测报系统技术规范》（GB/T41368）对流速、流向数

据的精确度的有关规定，流速数据应以m/s为单位，流向应以°为单位，流向以真北记为

0°，顺时针计量。流速的准确度应低于±6%。流向的准确度可取±5°。

3.3船舶风险因素

3.3.1船撞风险源识别应结合通航船舶特征进行风险源清单的确定。

3.3.2应对进入桥区水域的船舶信息进行识别统计，可通过船舶自动识别系统（AIS）、

船舶航行服务系统（VTS）、桥梁防船撞视频预警系统（CCTV）、桥区水域雷达等方法得到

通航船舶的状态信息，应遵循下列原则：

1统计得到至少近3年桥区水域通航船舶的基本信息，包括但不限于船型、船长、船宽、

船舶吨位、空载吃水深度和满载吃水深度等信息。

2统计得到至少近3年桥区水域通航船舶的运动状态信息，包括但不限于船舶流量、船

舶航行速度，航偏角等信息。

3在对船舶通航量变化较大的桥位航区进行超过20年的中长期桥梁船撞风险预测时，

则应统计尽可能较长时间的船舶综合信息，一般已有统计信息的时间跨度至少应为风险预测

时间跨度的一半以上。

4通航流量会随着交通运输的发展或船厂、码头的变迁而产生相应变化，应结合历史数

据和远期发展综合考虑。

5若桥区水域通航船舶的基本信息存在缺失，可参考《海港总体设计规范》（JTS165）

按附录A.0.1中列出的部分船舶参数关系计算公式进行换算获得。

3.3.3对进入桥区水域的船舶，应统计穿越桥梁船舶的船型和各船舶船型的年通航量，

其中船型包括但不限于客船、货船、油轮、拖轮、渔船等。

3.3.4在新建桥梁进行船撞风险评估时，应对桥梁施工完成后的近3年桥区水域内通

航船舶轨迹进行统计，不具备统计条件的，至少应对桥梁施工完成后1年内桥区水域内通航

船舶轨迹进行统计。船舶的习惯航线会随着时间推移而改变，对于拥有多个通航孔的桥梁，

习惯航线发生变化所导致的不同通航孔船舶通航量的变化需特别关注。

11

4船撞风险评估的代表船型

4.1一般规定

4.1.1确定桥梁代表船型是船撞风险概率分析的依据。

4.1.2桥梁代表船型应按通航统计数据来综合分析确定，其中对于宽阔水域桥墩多且结

构刚度存在差异的桥梁，代表船型的选取应综合船桥事故统计数据和船撞损伤分析结果。

4.1.3缺乏通航统计资料的公路桥梁，其在施工期的代表船型可按同航道相近距离的桥

梁代表船型经过分析论证确定。

4.2桥梁船撞设防等级分类

4.2.1根据公路等级和桥梁重要性，将桥梁船撞设防等级划分为C1、C2、C3、C4四

级，其中国防公路、生命线公路上桥梁的船撞设防等级应取C1级，见表4.2.1-1。

表4.2.1-1公路桥梁船撞设防等级

桥梁

分类

特大桥大桥中桥小桥

所属

公路等级

高速C1C1C1C1

一级C1C1C1C1

二级C1C1C1C2

三级C2C2C2C3

四级C2C3C3C4

注：①本表主要参考了美国《公路桥梁船撞设计指南》和我国现行《公路桥梁抗撞设计规范》

（JTG/T3360-02）、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60）的有关规定，根据所属公路

等级和结构规模确定其桥梁船撞设防等级；

②表列桥梁包括通航孔桥和非通航孔桥。

4.2.2对于认为风险可控的、桥梁运营过程中有足够措施进行船撞防护的桥梁，在充分

论证的条件下也可适当降低其桥梁船撞设防等级。

4.3按通航数据统计选取代表船型

4.3.1以航道规划为基础确定代表船型，考虑航道发展规划和航道整治工程确定通航代

表船型，并将其作为桥梁运营期的代表船型A。

4.3.2以相关设计文件为基础确定代表船型，考虑航评审核意见和桥梁设计文件确定通

12

航代表船型，并将其作为桥梁运营期的代表船型B。

4.3.3当航道船舶数据资料齐全、且航道仅通行浅吃水的内陆驳船或通航船舶尺度差别

很小时，可按通航船舶现状为基础，采用分位值法确定桥梁施工贯通以来每年的船舶通航代

表船型作为代表船型Ci，考虑到在桥梁贯通后，随着船舶大型化的发展趋势，代表船型会相

应地发生变化，应选取历年最大的Ci作为桥梁运营期的代表船型C。Ci应符合下列规定：

1船撞设防等级为C1、C2级时，采用5%准则确定代表船型Ci。

2船撞设防等级为C3，C4级时，采用10%准则确定代表船型Ci。

条文说明

代表船型A、B、Ci选取参考了《海港总体设计规范》（JTS165）、《内河通航标准》（GB

50139）、《海轮航道通航标准》（JTS180-3）、《公路桥梁抗撞设计规范》（JTG/T3360-02）的

有关规定。在同一航道有多种船型时，一般考虑杂货船、散货船、油船、集装箱船、客船（邮

轮）、渡船、驳船等，有条件的可根据桥梁通航船舶特点，补充其他船舶种类的统计数据。

代表船型Ci的选取参照《公路桥梁抗撞设计规范》（JTG/T3360-02）的有关规定，将全

年存在碰撞风险的通航船舶按从大到小排列，按5%准则，代表船型取第50位船型或概率

分布为5%船型的较小者；按10%准则，代表船型取第200位船型或概率分布为10%船型的

较小者。

4.3.4代表船型原则上应取代表船型A、代表船型B、代表船型C三者中的较大值。

4.4按船桥事故统计选取代表船型

4.4.1对于通航船舶种类繁杂、通航量大、水中存在很多桥墩且桥墩结构刚度存在差异

的桥梁，代表船型的选取应综合考虑船舶撞击桥梁事件的事故后果、桥梁易受撞部位（桥墩

或梁体）、桥梁易受撞部位的刚度、船舶吨位、船舶速度、通航量等统计信息。

4.4.2已有的桥梁船撞事故相关资料表明，通航孔桥梁受异常航行船舶碰撞的风险评估

对象主要是桥墩；非通航孔桥梁受异常航行船舶碰撞部位中梁体抗撞能力远低于桥墩，同等

撞击力下按桥墩进行船撞风险评估均能保证梁和墩两者安全。

4.4.3基于船桥事故统计的代表船型选取应按以下三个步骤：

1按船撞事故后果统计划分船撞设防的桥位航区，并确定不同航区的船舶特征参数取值

区间，其中船舶特征参数包括但不限于船舶吨位及航速。

2确定桥梁易受撞部位所处的桥位航区，根据该航区对应的船舶特征参数取值区间确定

桥梁易受撞部位的损伤风险评估图（图4.4.5-1）。

3结合通航数据和损伤风险评估图确定桥梁易受撞部位的代表船型。

4.4.4船撞设防的桥位航区划分与代表船型特征参数取值区间应根据船撞事故后果的

组合权重确定，针对沿海航区的船舶吨位最大值M应通过专门研究或论证确定，见表4.4.4-

13

1。

1船撞事故后果指标包括但不限于各航道船撞事故的数量与平均每起事故造成的经济

损失。

2事故后果的组合权重应按下式规定：

Wa=+WaMii（4.4.4-1）

式中：W——事故后果的组合权重；

Wi——船撞事故后果参数指标i的主观权重值（按附录A.0.2规定计算）；

Mi——船撞事故后果组合权重计算中第i级航道的客观权重值（按附录A.0.2规

定计算）；

a——用于计算事故后果组合权重的偏好系数，可取a=0.5。

表4.4.4-1船撞设防的桥位航区对应吨位和速度参数的取值区间

船撞设防的桥位航区等级船舶吨位区间（吨）船舶航速区间（米/秒）

低级D1

（0，700）

（包含航道等级4，5，6，7）

中级D2

（700，2500）

（包含航道等级2，3）（1.45，5.60）

高级D3

（2500，4000）

（包含航道等级1）

沿海设防航区（4000，M）

注：当统计的事故数据量较少时，可基于事故数据分布特征参考《风险管理风险评估技术》

（GB/T27921）中给出的蒙特卡洛模拟分析（MonteCarlosimulation）的有关规定拓展数据

量。低级、中级、高级、沿海设防航区的船舶吨位区间上限值，均基于统计的事故船舶吨位，

采用了95%分位数值确定船撞设防的桥位航区代表船舶的吨位及航速区间。由于低级航区

船舶吨位区间已经囊括了700吨，因此中级航区的下限值则采用700吨，高级航区及沿海航

区以此类推。本指南的船舶航速区间上下限值，是通过统计的事故船舶撞桥时的速度，分别

按照从小到大的5分位值和95分位值确定。沿海设防航区统计的事故船舶吨位差异化大，

小到500吨，大到几十万吨，因此，针对沿海航区的船舶吨位最大值M应通过专门研究或

论证确定。

4.4.5桥梁易受撞部位-桥墩的损伤风险评估图应根据桥墩在不同吨位船舶碰撞下的船

舶航速阈值V确定，见图4.4.5-1。

14

图4.4.5-1桥梁易受撞部位桥墩的损伤风险评估图

注：以船舶航速阈值V的函数曲线为界，当船舶吨位小于T1吨时，这个吨位区间的船舶撞击

被认为不会对桥梁易受撞部位桥墩运营条件造成影响；反之，当船舶吨位处于（，TM1）区间

时，这些吨位的船舶类型属于代表船型的选取范围。

1桥梁易受撞部位-桥墩在不同船舶吨位撞击下，船舶航速阈值应按下列公式计算：

2E2

VE0=+（）1（4.4.5-1）

m1

2

E2

E=1=−1（4.4.5-2）

2

E2

11

1−1++1++1−4

=kk12/（4.4.5-3）

=mm12/（4.4.5-4）

式中：V——船舶撞击桥墩的航速阈值(m/s)。达到桥墩能耗阈值E时船舶撞击桥墩的航

速;

V0——船舶撞击桥墩的航速（m/s）；

E——船艏吸收的撞击能量与桥墩吸收撞击能量的比值；

E1——船艏吸收的撞击能量（J）；

E2——桥墩吸收的撞击能量（J），当计算船舶航速阈值V时，令E2=E；

E——桥墩能耗阈值（J）。桥墩能够吸收的撞击能量阈值；；

ξ——船艏等效刚度与桥梁等效刚度的比值；

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η——船舶质量与桥梁质量的比值；

k1——船艏等效刚度（N/m）；

k2——桥梁等效刚度（N/m）；

m1——船舶总重量（kg）；

m2——单跨桥梁总重量（kg）。

2桥墩能耗阈值E应根据《公路桥涵养护规范》（JTG5120）中桥墩墩顶位移容许值的

有关规定，通过高精度的足尺船桥数值模型分析计算确定。《公路桥涵养护规范》（JTG5120）

中规定简支梁桥的墩台顶面水平容许位移值Δ5(mLm)，其中L为桥梁跨度，当L＜25m

时，L按25m计算；当为不等跨时，L采用相邻中较小跨的跨度。

4.4.6代表船型选取应按图4.4.5-1并结合通航统计资料对（，TM1）吨位区间内的船舶

按从大到小排列，采用分位值法确定，并应符合下列规定：

1船撞安全等级为C1、C2级时，采用5%准则确定代表船型。

2船撞安全等级为C3、C4级时，采用10%准则确定代表船型。

4.4.7对通航要素动态变化大、水中存在很多桥墩且桥墩结构刚度存在差异的桥梁进行

中长期的船撞风险评估时，首先应按第3.3.2节规定的条件，预测船舶通航量和船桥事故后

果；其次，根据第4.4.1至4.4.6节的规定，预测代表船型；最后进行风险计算。

16

5桥侧船撞风险水域划分

5.1一般规定

5.1.1在桥梁风险防控的船撞概率计算中，桥区不同水域的船撞风险不同，其中靠桥梁

两侧水域内航船撞桥的风险较大，在靠近桥梁两侧水域外航船撞桥的风险较小，应合理划分

桥梁两侧船撞风险防控水域。

5.2桥梁两侧船撞风险防控区域划分

5.2.1桥梁两侧水域的船撞风险防控区域划分应按图5.2.1-1所示的三部分，分别为通

行航道、预警识别区和禁航警戒区。

图5.2.1-1桥梁两侧船撞风险防控区域划分

5.2.2通行航道为船舶在穿越桥梁时可供船舶通航的安全通道，可根据桥梁设计资料确

定。船舶在桥梁两侧水域中应按预定通行航道航行，驶出通行航道便进入预警识别区或禁航

警戒区，预警识别区和禁航区是考虑桥梁防撞时需要采取管控措施的区域。

5.2.3预警识别区为尽量避免船舶驶入的区域，除通行航道外距离桥轴线L1至L2范围

为预警识别区。进入预警识别区的船舶可能有撞桥风险。

5.2.4禁航警戒区为规定严格禁止船舶驶入的区域，除通行航道外距离桥轴线L1范围

内为禁航警戒区。进入禁航警戒区的船舶有极大撞桥风险。

5.3风险防控区域与桥梁距离的计算

5.3.1禁航警戒区范围L1应综合考虑桥位航区的代表船型、年平均风速和年平均流速，

按公式5.3.1-1~5.3.1-6计算。

1在发现船舶具有船撞风险后，船舶驾驶人员会采取紧急制动旋回等相关应急措施避免

17

撞击的发生。禁航警戒区宽度L1的取值应不小于代表船型旋回制动水域范围的长度D，按

下式计算：

LDASSS1=+++dfwM（5.3.1-1）

式中：L1——禁航警戒区宽度（m）；

D——船舶旋回制动水域范围的长度（m）；

Ad——船舶旋回进距（m）；

Sf——风动力产生的进距增量（m）；

Sw——流动力产生的进距增量（m）；

SM——安全余量，应不小于1倍船长（m）。

2船舶旋回中，其重心沿纵向移动的平均距离Ad如图5.3.2-1所示，应按下式计算：

AdeRR=+（5.3.1-2）

式中：Re——惯性滑行距离，即滞距（m）；

R——旋回圈半径（m）。

图5.3.2-1船舶旋回进距

3船舶平均惯性滑行的距离Re、船舶平均旋回圈半径R，应根据代表船舶操纵性能按下

列公式计算：

t

R=+v()T1（5.3.1-3）

es2

v

R=s（5.3.1-4）

K0

M

T=1（5.3.1-5）

M2

18

I

K=（5.3.1-6）

M2

式中：vs——船速初速（m/s），其取值考虑船速正态分布95%的置信区间；

T——船舶追随性指数（s）；

t1——操舵时舵角由正舵至0所需时间（s）。

0——所操舵角（rad）；

K——旋回性指数（1/s）；

M1——每单位舵角的转船力矩（N·m）；

M2——每单位回转速度的阻尼力矩（N·m）；

2

I——船舶的转动惯量（kg·m）。

4由于风的作用，船舶旋回时除了产生横向的漂移之外，纵向亦会产生一定的增量，可

按下式进行近似计算：

B−0.14v'

a12s（）

Sff=0.041()evt2cos5.3.1-7

Bw

2

式中：Ba——船舶水线以上受风面积（m）；

2

Bw——船舶水线以下侧面积（m），BLdw=，通常L取值船长（m），d取值

满载吃水（m）；

’

vs——船速（kn）；

vf——基本风速（m/s），其取值考虑基本风速正态分布95%的置信区间；

——风弦角（°）；

t2——旋回180°所需时间（s），万吨级船舶旋回180°所需的时间约为210s。

5由于水流的影响，船舶旋回时纵向会产生一定的增量（减量），可按下式进行近似计

算：

Svtww=(cos80%)（5.3.1-8）

式中：Sw——流动力产生的进距离增量（m）；

vw——水流流速（m/s），其取值考虑水流流速正态分布95%的置信区间；

β——流向与船舶航向的夹角（°）；

t——旋回180°所需时间（s），万吨级船舶旋回180°所需的时间约为210s。

5.3.2预警识别区宽度L2的取值应根据桥梁船撞设防等级确定。一般情况下重要桥梁

或跨海桥梁的预警识别区宽度L2应取5km，其他桥梁的预警识别区宽度L2应取0.6km以

上，也可根据船舶运动数值仿真结果和实际船舶航线记录数据分析进行适当调整。

19

6桥梁船撞风险概率计算方法

6.1一般规定

6.1.1本指南船撞风险概率计算方法适用于公路桥梁受航行异常船舶撞击的风险评估。

6.1.2位于通航水道设计水深大于0.7米的桥位航区，应考虑船舶撞击的风险。

6.1.3应综合考虑环境风险因素和船舶风险因素，对进入桥梁两侧船撞风险防控区域的

船舶进行船撞风险概率计算及事故风险分级。

6.2桥梁船撞概率计算

6.2.1桥梁在一年的时间内，可能遭受各类船舶撞击。桥梁年船撞总频率由各类船舶的

单船撞桥年频率累加得到，应按下式计算：

（）

PN=Pii6.2.1-1

式中：P——桥梁年船撞总频率，包含了所有船型撞击桥梁的频率之和；

Ni——第i类型船舶在一年内经过桥位航区的数量；

Pi——第i类型船舶的单船撞桥年平均频率。

其中，单船撞桥年平均频率应按下式计算：

1n

PPPi=miki（6.2.1-2）

ni=1

式中：Pi——第i类型船舶的单船撞桥年平均频率；

n——计算单船撞桥年平均频率而划分的时间尺度数量。单位时间尺度一般可取

1天，n取365；

Pmi——单位时间尺度内的航道中船舶位置分布概率；

Pki——单位时间尺度内的船舶航偏角分布概率。

6.2.2通行船舶的航道位置分布概率应符合下列规定：

1在有观测资料时根据观测资料确定船舶进入风险水域时位置的分布函数。

2在没有观测资料的情况下如图6.2.2-1所示，应按下式计算：

()t−2

−0

+12

P=et2d（6.2.2-1）

m−2

式中：Pm——航道中船舶位置分布概率；

20

σ——船舶位置分布标准差，可以取船舶体长LOA为标准差的正态分布；

μ0——船舶位置分布均值，可以取1/2航道宽度为均值。

图6.2.2-1通行船舶航道位置分布概率

6.2.3船舶撞击通航孔桥桥墩的航偏角分布概率应符合下列规定：

1在有观测资料时根据观测资料拟合分布函数。

2在没有观测资料的情况下如图6.2.3-1所示，应按下式计算：

()−2

−

212

Pe=2d（6.2.3-1）

k

1

2

式中：Pk——每种船舶在穿越桥梁时的航偏角分布概率；

σθ——船舶航偏角分布标准差，一般可以通过对海域船舶的观测统计来确定，当

缺乏观测统计资料时，也可以取10°作为该分布的标准差；

θ——船舶航偏角分布均值（°），可取0°为均值；

θ1——船舶航偏角积分下界（°），应按公式6.2.4-2计算；

θ2——船舶航偏角积分上界（°），应按公式6.2.4-3计算。

图6.2.3-1通行船舶航偏角分布概率

21

6.2.4船舶撞击宽阔非通航区域的航偏角分布概率应按下式计算：

()−2

−

9012

Pe=2d（6.2.4-1）

k

2

2

其中，航偏角分布计算公式中的积分上下限应按下列公式计算：

XBB−−++0.5cossin

PM12（）

1=arctan6.2.4-2

LL2−−−0.5coscosOA12

XBB++++0.5cossin

PM12（）

2=arctan6.2.4-3

LL2−−−0.5coscosOA12

式中：X——航道中心线和桥墩中心线间的距离（m）；

BP——桥墩宽度（m）；

BM——计算船型的宽度（m）；

LOA——计算船型的长度（m）；

L2——预警识别区宽度（m），参考5.3.6节中所述预警识别区宽度。

λ1——风致影响参数，船舶在桥区水域航行受横风作用下导致的位移偏移量（m）。

船舶吨位在1000吨至50000吨，风力等级2~10级时的参数取值可参考

表6.2.4-1进行线性插值选取，对于超出表格所列条件的参数可以通过求

解附录A.0.3船舶运动方程获得；

λ2——流致影响参数，船舶在桥区水域航行受顺流作用下导致的位移偏移量（m）。

船舶吨位在1000吨至5000吨，顺流流速0.5~3m/s时的参数取值可参考

表6.2.4-2进行线性插值选取，对于超出表格所列条件的参数可以通过求

解附录A.0.3船舶运动方程获得；

α——水流方向与航道中心线的夹角（°），以船舶顺流方向为基准。

β——风流与航道中心线的夹角（°），以船舶横风方向为基准。

表6.2.4-1风致影响参数λ1取值表

风力等级

船舶

吨位

2345678910

5000015.361.0137.4309.0549.4858.51236.21682.62197.7

3000020.682.4185.4417.2741.71158.91668.92271.52966.9

1000051.5206.0463.61043.01854.32897.34172.25678.87417.2

500048.1192.3432.7973.51730.72704.23894.05300.26922.7

200066.8267.1600.91352.12403.73755.85408.47361.49614.9

100076.3305.2686.81545.22747.14292.46181.08413.010988.4

22

表6.2.4-2流致影响参数λ2取值表

流速

船舶

顺流（m/s）

吨位

0.511.522.53

50000856752382617

300001128868503522

100002401891451067447

5000192151116855938

20002802211691248655

10002662101611188253

6.3船撞桥事故风险分级

6.3.1应根据6.2节所述的方法计算桥梁的年船撞总频率，船撞桥事故风险分级依据年

船撞总频率P的数量级区间划分为5个等级，如表6.3.1-1所示。其中，对于通航孔桥应分

别计算每个桥墩的船撞风险等级，对于宽阔非通航区域，可以按跨计算风险等级。

表6.3.1-1船撞桥风险分级标准

年船撞总频率P所

P≦10-310-3≦P≦10-210-2≦P≦10-110-1≦P≦11≦P

处区间（次/年）

风险等级1级2级3级4级5级

风险描述风险极弱区风险较弱区风险中等区风险较强区风险极强区

6.3.2针对不同风险等级的通航孔桥墩或非通航桥段，在考虑桥梁船撞防控措施时易遵

循如图6.3.2所示的规定。对于具体防控措施的布置还应经过专项设计论证。

风险等级1级风险等级2级风险等级3级风险等级4级风险等级5级

撞桥风险船舶桥梁两侧撞桥风险桥梁可能受撞部位拖轮职守

通航管理控制

的监测预警船舶的隔离栏护的抗撞能力提升拦截失控船舶

图6.3.2-1不同风险等级桥梁船撞防控措施布置

23

附录A公路桥梁船撞风险评估参数计算

A.0.1部分类型船舶的船舶参数关系可参考表A.0.1-1~表A.0.1-4中的公式换算。

表A.0.1-1油船船舶参数关系

船舶参数计算公式R平方标准误差

总长(m)8.49089DWT0.2911010.970.06020

型宽(m)1.004917DWT0.3213210.970.06220

吃水(m)0.445265DWT0.3047610.940.09253

马力(Hp)6808.521943+0.088546DWT0.892594.52

营运速度(Kn)10.468702DWT0.0300710.200.05458

燃油消耗0.007035HP0.9039430.880.16511

每厘米吃水吨数0.055218DWT0.6392040.980.07394

表A.0.1-2散货船船舶参数关系

船舶参数计算公式R平方标准误差

总长(m)7.945414DWT0.3009420.950.08869

型宽(m)1.291376DWT0.2917420.970.06508

吃水(m)0.398082DWT0.3155590.930.11011

马力(Hp)7617.479147+0.081132DWT0.602738.93

营运速度(Kn)14

燃油消耗0.00466HP0.9543790.780.17016

每厘米吃水吨数0.063512DWT0.6233460.910.12336

表A.0.1-3集装箱船船舶参数关系

船舶参数计算公式R平方标准误差

总长(m)4.089324DWT0.3801570.950.08208

型宽(m)1.529934DWT0.2857780.920.07294

吃水(m)0.390122DWT0.3204490.920.83500

马力(Hp)0.863133DWT-1905.1192910.905993.96

营运速度(Kn)3.117881DWT0.1820180.810.06951

燃油消耗0.005775HP0.9327710.960.14063

每厘米吃水吨数0.036395DWT0.6968550.980.07894

DWT18.164764TEU0.9664810.960.18181

表A.0.1-4件杂货船船舶参数关系

船舶参数计算公式R平方标准误差

总长(m)6.839439DWT0.3203060.900.10501

型宽(m)1.459624DWT0.28020.900.09045

吃水(m)0.302447DWT0.352940.860.13556

马力(Hp)