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摘要：随着经济全球化的发展，各国商旅物资往来越来越频繁，港口和码头成为其重要集散地。而在这里面，港口航道和码头通航的安全建设就显得尤为重要。港口、码头因其自身的特点，或多或少会对船只的运行往来产生影响，所以对港口和码头的安全性进行评估成为保障船只、物资和人身安全的重要手段，也对港口和码头的合理规划建设具有重大的意义。
关键词：港口航道；码头通航；安全评估
一、前言
港口是水上航运不断繁荣发展的基石，港口的规模设施决定着其容纳的物资量，同时也影响着商业经济的稳步发展。伴随经济水平的提高，港口建设呈现快速发展的趋势，具体表现在港口规模扩大，港口码头来往船只数量和质量的增多，与港口腹地的交通运行繁忙。但是影响港口发展的因素也有很多，如果港口附近是水上交通的事故多发地带，都会影响港口和码头的正常运行，同时也会对附近的自然环境和水域环境带来一定的影响。所以一个港口航道的确定，要对这航道上的安全环境进行全面的评估，以保证港口及港口附近船只在往来和停靠时的安全。
近几年，随着港口航道和码头通航的快速发展，由于部分安全设施不够到位，安全评估不够全面，导致一些事故不断的出现在港口码头及附近水域，严重影响和制约了港口的全面发展。因此，加快港口航道和码头通航安全的评估研究成为现在港口建设的首要任务。
二、港口航道和码头通航安全评估的目的和组成
（一）安全评估的目的
为了实时掌控航道周围的安全性，为了促进港口航道的健康稳步发展，就必须要进行航道的安全评估。在评估过程中，要始终坚持具体问题具体分析和实事求是的态度去对待每一个评测。要充分考虑港口航道和码头通航中水的影响以及周围环境的变化，确保港口通航安全有序的进行，以不断促进我国河运和海运事业的健康快速的发展。
（二）安全评估的组成
1.操纵模拟器
利用具有集装箱船、油船、散货船、客船等30多种船舶模型的操纵模拟器，根据各种不同的港口码头、航道工程和通航环境来完成不同目的的模拟试验，然后依据试验结果进行安全评估。这种模拟器是由某高校自主研发的，包括主船模型、二百七十度视角投影屏和侧船的三个一百二十度视角投影屏，另外所有船体模型都可以通过雷达图像、电子海图进行信息的交流。
2.船舶运动数学模型
这类模型是作为操纵模拟器的一个核心部分，它关系到安全评估结果可信度的高低。国际上对这类的研究出现两大流派，一个是欧美学派，它是通过整体模型的结构来进行分析评估，目前这种方式已经不再是各国各大港口码头采用的主要分析方式。另一个是日本学派，它是利用船体与舵体之间的力矩和流体动力进行分析，同时也分析各个结构之间相互的力矩和流体动力。相比欧美学派的模型分析，日本学派的模型分析更细致，它来源于紧密结合理论分析与试验研究，对船舶在航道中的变化可以非常清楚的表现出来，特别适用于计算机进行船舶试验的动态数据预报，因而其成为现在国际上比较流行的船舶运动数学模型。
3.航道的评估环境
首先，制作一个电子版海图。这需要根据港口的实际情况来制作，包括港口的航道、修改的航道以及港口周围的建筑设施等影响船舶航行环境的因素。其次，港口区域的环境建立。港口区域包括风力、海浪、潮汐、洋流等水文、气象自然资料要进行收集整理并输入电脑，建立一个能够反映港口真实环境变化的虚拟环境。同时对那些最容易影响船只通航的环境变化，要进行深入的研究，并作特殊处理。最后，将数据进行CAD数据坐标表达转换，通过这种转换，能够更加方便的获取精确的位置坐标，以便于研究分析。
4.港口船舶航迹数据的分析处理
整合通过在评估环境下进行模型操纵而获取的数据，并对这些数据进行系统的分析处理，把航迹中的所有要素显示出来，以满足安全评估所需。通过系统数据的分析，能够直接获取船只在航道上的一系列数据的变化，结合这些变化，评估航道的安全系数。现在技术的成熟，出现了一种专业的分析评估系统软件，它可以非常清晰的将船舶在航迹上的所有操作运行数据展现出来。这不仅提高了安全评估的效率，而且也使得评估的结果更加准确和科学，对港口码头的建设具有十分重大的促进作用。
三、港口航道和码头通航的安全评估
对港口航道和码头通航的安全评估就是通过对港口周围水域环境的调查，研究分析港口水域环境的安全状况，并提出进行安全管理建设的办法和措施。利用操作模拟器和船舶运动模型，在虚拟的港口环境中模拟试验，并针对试验中出现的安全问题进行分析，研究出解决这类问题的安全对策，保障港口水域通航的安全，保证船舶在往来运作中的安全操作。具体的评估内容主要有港口水域通航条件，港口航道的带宽度，码头船只的转向水域尺度和船只停靠数量的配置等方面。
（一）现状分析
评估港口通航水域的深度和宽度、可供船舶航行的高度以及在码头范围内进行船体运动的空间条件是评估一个港口码头能否正常、安全进行船舶航行的标准。然而船只本身的运行能力、港口的吞吐量以及人员的技术水平等都会影响到这一标准的评估。因而，在进行港口航道安全评估的时候，首先要调查当地的通航能力、水域环境、交通能力、港口的建设前景以及港口附近的海图等，再经过全面分析和研究，然后确定该水域航道在运行中是否存在安全隐患。
（二）安全评估模拟试验
利用现有的技术，包括船舶模拟系统和虚拟现实等技术，制作试验海区电子海图、生成试验虚拟通航环境、建立船舶运动模型和制定仿真试验方案。
通过对船舶安全进出港口的航道尺度、码头前船舶的转向水域尺度以及极限通航条件的模拟试验，分析在港口码头船舶航行、靠离操作的安全性以及可行性。试验将船舶在操纵指令、模拟环境和运动状态记录下来，并运用专用分析软件对试验结果进行分析处理，以帮助船舶得出合理可靠的安全操纵数据。
（三）模拟试验结果的分析
依照事先设计好的试验方案，经过一定次数的仿真试验，获取足够多的试验数据之后，再根据一个合理的评价标准，对这些试验的数据结果，进行全面分析，并对港口以及附近水域通航的安全性作一个评价。也可以把模拟试验所得的数据与港航部门、海事局等相关部门的数据综合起来进行分析研究。
基于港口通航环境与模拟试验数据结果的分析，按照相关规范的要求，分析和研究港口建设工程对港口航道和码头通航安全性的影响，并采取相应的措施解决存在的的安全问题，完善港口的安全保障措施。
四、结束语
港口航道和码头通航的安全评估对港口航道的规划设计和码头规模格局的设计等方面有着非常重要的作用。运用模拟仿真试验可以确保评估结果的可信度，可以在为安全评估的数据结果分析时提供非常科学的理论依据。安全评估还可以通过对港口周边建筑工程项目的安全评估，减少其在实施过程中的风险，避免造成不必要的经济损失，同时也保证了港口水域通航环境以及周边环境的安全，也为港口的工作人员提供一个科学的安全管理依据。
拟建港口前，必须经过安全评估，这不仅是港口建设的需要，也是经济发展的需要，保障安全是所有工程项目建设的首要任务。现在经济技术的不断进步，港口航道的安全评估手段更加科学，更加准确。其对港口日常运作的正常有序进行有着重要的意义和作用。重视安全评估，是做好港口建设的第一步，是促进经济稳步发展的有效途径。港口航道和码头通航的安全评估形成一个港口安全管理和建设的保障，其在船舶航行安全方面的重要性是不容置疑的，它是保障港口船舶的安全运行，保障港口顺畅的运行，是港口安全评估的重要体现。
参考文献：
[1]周建红.港口航道和码头通航安全评估[J].科技创新与应用，2013（14）
[2]董海会.港口泊位改造工程水域通航安全评估方法研究[D].大连海事大学：交通信息工程及控制，2010
[3]王恩思.旅顺新港拟迁客滚泊位的通航安全研究[D].大连海事大学：航海科学与技术，2011
[4]赵红红.东营港通航安全评估研究[D].中国海洋大学：水利工程，2009
关键词：港口航道；码头通航；安全评估
一、前言
港口是水上航运不断繁荣发展的基石，港口的规模设施决定着其容纳的物资量，同时也影响着商业经济的稳步发展。伴随经济水平的提高，港口建设呈现快速发展的趋势，具体表现在港口规模扩大，港口码头来往船只数量和质量的增多，与港口腹地的交通运行繁忙。但是影响港口发展的因素也有很多，如果港口附近是水上交通的事故多发地带，都会影响港口和码头的正常运行，同时也会对附近的自然环境和水域环境带来一定的影响。所以一个港口航道的确定，要对这航道上的安全环境进行全面的评估，以保证港口及港口附近船只在往来和停靠时的安全。
近几年，随着港口航道和码头通航的快速发展，由于部分安全设施不够到位，安全评估不够全面，导致一些事故不断的出现在港口码头及附近水域，严重影响和制约了港口的全面发展。因此，加快港口航道和码头通航安全的评估研究成为现在港口建设的首要任务。
二、港口航道和码头通航安全评估的目的和组成
（一）安全评估的目的
为了实时掌控航道周围的安全性，为了促进港口航道的健康稳步发展，就必须要进行航道的安全评估。在评估过程中，要始终坚持具体问题具体分析和实事求是的态度去对待每一个评测。要充分考虑港口航道和码头通航中水的影响以及周围环境的变化，确保港口通航安全有序的进行，以不断促进我国河运和海运事业的健康快速的发展。
（二）安全评估的组成
1.操纵模拟器
利用具有集装箱船、油船、散货船、客船等30多种船舶模型的操纵模拟器，根据各种不同的港口码头、航道工程和通航环境来完成不同目的的模拟试验，然后依据试验结果进行安全评估。这种模拟器是由某高校自主研发的，包括主船模型、二百七十度视角投影屏和侧船的三个一百二十度视角投影屏，另外所有船体模型都可以通过雷达图像、电子海图进行信息的交流。
2.船舶运动数学模型
这类模型是作为操纵模拟器的一个核心部分，它关系到安全评估结果可信度的高低。国际上对这类的研究出现两大流派，一个是欧美学派，它是通过整体模型的结构来进行分析评估，目前这种方式已经不再是各国各大港口码头采用的主要分析方式。另一个是日本学派，它是利用船体与舵体之间的力矩和流体动力进行分析，同时也分析各个结构之间相互的力矩和流体动力。相比欧美学派的模型分析，日本学派的模型分析更细致，它来源于紧密结合理论分析与试验研究，对船舶在航道中的变化可以非常清楚的表现出来，特别适用于计算机进行船舶试验的动态数据预报，因而其成为现在国际上比较流行的船舶运动数学模型。
3.航道的评估环境
首先，制作一个电子版海图。这需要根据港口的实际情况来制作，包括港口的航道、修改的航道以及港口周围的建筑设施等影响船舶航行环境的因素。其次，港口区域的环境建立。港口区域包括风力、海浪、潮汐、洋流等水文、气象自然资料要进行收集整理并输入电脑，建立一个能够反映港口真实环境变化的虚拟环境。同时对那些最容易影响船只通航的环境变化，要进行深入的研究，并作特殊处理。最后，将数据进行CAD数据坐标表达转换，通过这种转换，能够更加方便的获取精确的位置坐标，以便于研究分析。
4.港口船舶航迹数据的分析处理
整合通过在评估环境下进行模型操纵而获取的数据，并对这些数据进行系统的分析处理，把航迹中的所有要素显示出来，以满足安全评估所需。通过系统数据的分析，能够直接获取船只在航道上的一系列数据的变化，结合这些变化，评估航道的安全系数。现在技术的成熟，出现了一种专业的分析评估系统软件，它可以非常清晰的将船舶在航迹上的所有操作运行数据展现出来。这不仅提高了安全评估的效率，而且也使得评估的结果更加准确和科学，对港口码头的建设具有十分重大的促进作用。
三、港口航道和码头通航的安全评估
对港口航道和码头通航的安全评估就是通过对港口周围水域环境的调查，研究分析港口水域环境的安全状况，并提出进行安全管理建设的办法和措施。利用操作模拟器和船舶运动模型，在虚拟的港口环境中模拟试验，并针对试验中出现的安全问题进行分析，研究出解决这类问题的安全对策，保障港口水域通航的安全，保证船舶在往来运作中的安全操作。具体的评估内容主要有港口水域通航条件，港口航道的带宽度，码头船只的转向水域尺度和船只停靠数量的配置等方面。
（一）现状分析
评估港口通航水域的深度和宽度、可供船舶航行的高度以及在码头范围内进行船体运动的空间条件是评估一个港口码头能否正常、安全进行船舶航行的标准。然而船只本身的运行能力、港口的吞吐量以及人员的技术水平等都会影响到这一标准的评估。因而，在进行港口航道安全评估的时候，首先要调查当地的通航能力、水域环境、交通能力、港口的建设前景以及港口附近的海图等，再经过全面分析和研究，然后确定该水域航道在运行中是否存在安全隐患。
（二）安全评估模拟试验
利用现有的技术，包括船舶模拟系统和虚拟现实等技术，制作试验海区电子海图、生成试验虚拟通航环境、建立船舶运动模型和制定仿真试验方案。
通过对船舶安全进出港口的航道尺度、码头前船舶的转向水域尺度以及极限通航条件的模拟试验，分析在港口码头船舶航行、靠离操作的安全性以及可行性。试验将船舶在操纵指令、模拟环境和运动状态记录下来，并运用专用分析软件对试验结果进行分析处理，以帮助船舶得出合理可靠的安全操纵数据。
（三）模拟试验结果的分析
依照事先设计好的试验方案，经过一定次数的仿真试验，获取足够多的试验数据之后，再根据一个合理的评价标准，对这些试验的数据结果，进行全面分析，并对港口以及附近水域通航的安全性作一个评价。也可以把模拟试验所得的数据与港航部门、海事局等相关部门的数据综合起来进行分析研究。
基于港口通航环境与模拟试验数据结果的分析，按照相关规范的要求，分析和研究港口建设工程对港口航道和码头通航安全性的影响，并采取相应的措施解决存在的的安全问题，完善港口的安全保障措施。
四、结束语
港口航道和码头通航的安全评估对港口航道的规划设计和码头规模格局的设计等方面有着非常重要的作用。运用模拟仿真试验可以确保评估结果的可信度，可以在为安全评估的数据结果分析时提供非常科学的理论依据。安全评估还可以通过对港口周边建筑工程项目的安全评估，减少其在实施过程中的风险，避免造成不必要的经济损失，同时也保证了港口水域通航环境以及周边环境的安全，也为港口的工作人员提供一个科学的安全管理依据。
拟建港口前，必须经过安全评估，这不仅是港口建设的需要，也是经济发展的需要，保障安全是所有工程项目建设的首要任务。现在经济技术的不断进步，港口航道的安全评估手段更加科学，更加准确。其对港口日常运作的正常有序进行有着重要的意义和作用。重视安全评估，是做好港口建设的第一步，是促进经济稳步发展的有效途径。港口航道和码头通航的安全评估形成一个港口安全管理和建设的保障，其在船舶航行安全方面的重要性是不容置疑的，它是保障港口船舶的安全运行，保障港口顺畅的运行，是港口安全评估的重要体现。
参考文献：
[1]周建红.港口航道和码头通航安全评估[J].科技创新与应用，2013（14）
[2]董海会.港口泊位改造工程水域通航安全评估方法研究[D].大连海事大学：交通信息工程及控制，2010
[3]王恩思.旅顺新港拟迁客滚泊位的通航安全研究[D].大连海事大学：航海科学与技术，2011
[4]赵红红.东营港通航安全评估研究[D].中国海洋大学：水利工程，2009