[发明专利]一种桥区船舶航行防撞预警系统

说明书

本发明公开了一种桥区船舶航行防撞预警系统，包括桥基站、AIS航标和桥区预警围栏；所述桥基站安装在桥梁的桥墩或者桥梁附近的建设物上，用于提前自动发布助航预警信息、船舶行驶态势判断、报警控制及信息发布、警情上报及系统自检告警；所述桥区预警围栏为两个，两个所述桥区预警围栏设置在监控区最外围的两侧，用于进行船舶超高报警；桥梁与两侧的所述桥区预警围栏之间的通航水道两边各有一个、两个或多个所述AIS航标，所述AIS航标用于进行船舶偏离航道报警。本发明能够提醒驾驶员安全驾驶保证船舶顺利通过桥区，避免船撞桥事故发生，具有自主运行，无需人工监控的特点，对避免桥区通行船舶碰撞桥梁具有十分重要的意义。

技术领域

本发明实施例涉及桥区船舶航行主动避碰技术领域，尤其涉及一种桥区船舶航行防撞预警系统。

背景技术

桥梁建设与航运业发展一样，在国民经济发展中占有举足轻重的地位。人们在享受桥梁建设为经济腾飞带来的巨大便利的同时，也不得不面对因桥梁的修建带来的种种困境。这些困境包括：因桥墩占用原有航道水域，导致船舶可航水域通航净宽、净高受限，从而直接或间接引发水上交通安全事故或造成安全隐患；因桥梁的修建改变原有水道的流场特征，从而导致船舶在桥梁水域航行困难，更进一步增加了船舶碰撞桥墩的风险性。船舶桥梁碰撞事故一旦发生，造成的损失将是无法估量。轻则造成船、桥损伤，重则造成船毁桥塌以及重大人员伤亡和环境污染事故。纵观相关文献和报道，人们不难发现，国内外重大船桥碰撞事故时有发生。

在国外，最为著名的国际航运会议常设协会第19工作小组通过对起发生在欧洲、曰本、美国等地的船撞桥事故资料进行统计分析，把船撞桥事故的原因归结为三大类：第一大类是人员失误，如疏忽、操纵失误等；第二大类是机械故障，如主机媳火、舵机失灵、船队断缆等；第三大类是恶劣的自然环境，如坏天气、大洪水等。该分析结果表明，由人员失误、机械故障以及恶劣自然环境造成的船一桥碰撞事故占事故总数的比例分别为80％，8％，12％。在国内，有人对四十年来发生在长江干线十余座长江大桥旳起船撞桥事故进行了统计分析，结果表明，由上述三大原因造成的船撞桥事故占事故总数的比例依次为78％，6％和16％。由此可见，无论是国外还是国内发生的船撞桥事故，人为因素都是造成事故的第一大原因。

桥梁的防撞措施一般可分为两种方式：主动防撞和被动防撞。被动防撞是通过桥墩自身的加强或防护措施来抵抗船舶的撞击威胁，或者是在桥梁上安装声光报警装置警示船舶航行安全。目前，国内外大量的学者在桥梁防撞领域做出了大量的研究和努力，但其研究重点集中在对桥梁墩身结构的加强及桥墩防护装置的研究设计、对船舶碰撞桥梁的风险概率研究以及碰撞事故发生后的致因分析上，这些研究均属于被动避碰的范畴。并未较好的关注船舶操纵人员本身的因素。比较而言，在碰撞未发生之前，通过有效的预警预控手段对船舶驾驶人员进行关键时刻船舶关键操作上的提示与指导以达到主动避碰的效果，则是更有意义的研究课题。

主动防撞是指通过对船舶的航行管理和航行轨迹干预，避免船撞桥事故的发生，主动防撞是积极的预防措施。现有的主动防撞措施归纳起来有两类：(1)设立桥涵标。通过视觉标志，如日间标牌、夜间灯光；音响信号，如雾号；雷达标志，如雷达反射器和雷达应答器等，引导过往船舶认清桥墩位置，选择正确航路，安全过桥。这种方法简单易行，但受气象条件影响大，能见度差时无效。虽然雷达标志不受气象、能见度的影响，但由于雷达标志自身存在的技术局限性，不能达到预期的效果。(2)建立安全监控系统。通过交通管制(VTS)雷达监控、视频监控预警系统与甚高频电话配合，对大桥附近水域及驶进大桥的船舶实施24h的人工监控；及时提醒过桥船舶，及早采取措施。其特点是能实时监控过往船舶的航行态势，及早发现事故隐患。但成本高、自动化程度低，过往船舶高峰时难以监控。