船舶驾驶自动化在船舶避碰中应用的探究

船舶驾驶自动化在船舶避碰中应用的探究

胡彦

青岛海洋技师学院 山东 青岛 266001

摘要：船舶驾驶自动化在船舶避碰中的应用主要通过雷达、GPS、自动识别系统等技术实现智能导航，提高船舶在复杂交通环境中的安全性。自动化系统可监测周围船舶动态，采取自主决策和避让操作，有助于减少人为错误，确保航行安全。本文深入探讨了船舶驾驶自动化在船舶避碰中的应用，分析了其自动化的概述、避碰规则以及实际应用中面临的挑战和问题。着重介绍了现代船舶自动化系统的技术特点，以及其在避碰中的具体应用。同时，讨论了技术挑战、法规和标准的问题，强调了行业需要共同努力以应对这些挑战。

关键词：船舶驾驶自动化；避碰规则；碰撞防范系统；航行安全性；技术挑战

引言：随着科技的迅速发展，船舶驾驶自动化在现代航运中扮演着越来越重要的角色。本文旨在深度探讨船舶驾驶自动化在船舶避碰中的应用，全面解析其概述、避碰规则，以及在实际航行中的应用情况。通过引入实例，着重突显先进技术对提高航行安全性的积极作用。然而，这一领域也面临着技术挑战、法规不足以及标准化问题，这些需要航运业各方的协同努力来解决。

一、船舶驾驶自动化概述

船舶驾驶自动化是通过先进技术和系统，实现船舶在无需人工直接操控的情况下进行导航和避碰的领域。这一概念涵盖了自主航行、自主避碰、自主停泊等多个方面，旨在提高航行的效率、安全性和可持续性。随着科技的进步，船舶驾驶自动化逐渐演进为更智能化的自主导航和避碰。

现代船舶自动化系统整合了全球卫星定位系统、雷达、传感器以及先进的计算机技术。这使得船舶能够实时感知环境、分析数据，并基于这些信息做出相应的导航决策。这种全面的自动化不仅提高了航行效率，而且在一定程度上减轻了船员的工作负担。船舶在复杂的海上环境中能够更为可靠和安全地航行，因为自动化系统能够迅速应对变化，避免潜在的碰撞风险，同时优化船舶的航线和速度，以实现更高水平的操作效能。这一趋势推动了船舶驾驶从传统的人工操控向更智能、高度自主的导航方式的演进。船舶驾驶自动化的发展不仅提高了船舶的整体安全性，还为航运业注入了更强大的技术支持，助力推动行业的可持续发展。

二、船舶避碰规则

船舶避碰规则中，最重要的是《1972年国际海上避碰规则》。该规则是为确保船舶航行安全，预防和减少船舶碰撞，规定除在港口、河流实施地方性的规则外，在公海和连接于公海而可供海船航行的一切水域中的一切船舶都共同遵守的海上避碰规则。

《1972年国际海上规则》将海上船舶根据不同的标准划分为不同的种类，并根据它们操纵能力和态势规定了不同避让责任。例如，在交叉局面中当两艘机动船交叉相遇致有构成碰撞危险时，有他船在本船右舷的船舶应给他船让路，如当时环境许可，还应避免横越他船的前方。再例如，在对遇局面当两艘机动船在相反的或接近相反的航向上相遇致有构成碰撞危险时，各应向右转向，从而从他船的左舷驶过。遵守规则的这些要求可以最大程度地减少海上船舶碰撞事故的发生，确保人命、船舶和货物的安全。

在船舶避碰规则中，避碰行动的关键概念包括“保持机动性”、“避让义务”和“不得妨碍”。“保持机动性”要求船舶将机器做好随时机动操纵准备，即要求备车航行，这样可以根据需要随时减速、停车或倒车操作。“避让义务”涉及不同种类船舶之间的责任关系，例如规则第十六条规定须给他船让路的船舶，应尽可能及早地采取大幅度的行动，宽裕地让清他船。“不得妨碍”要求不得妨碍义务的船舶应根据当时的环境和情况及早采取行动已留出足够的水域供不应被妨碍的船舶安全通过。对这些概念正确的理解和遵守对于船舶避碰行动的有效性至关重要。

三、船舶驾驶自动化在避碰中的应用

船舶驾驶自动化在避碰中的应用彰显了先进技术在提升航行安全性方面的显著潜力。自动化系统通过整合雷达、GPS、自动识别系统（AIS）、先进传感器和智能导航算法，使船舶能够实时感知周围环境、识别其他船只的位置和航向，从而有效规避碰撞风险。碰撞防范系统是一个显著的例子，通过自动化技术实时监测船舶周围环境，提供预警并采取自主避让措施，最大限度地降低碰撞风险。

现代船舶配备的碰撞防范系统在航行中发挥关键作用。这一系统利用先进的传感技术，包括雷达、GPS和AIS，能够持续监测船舶周围的海域。一旦系统检测到潜在碰撞风险，它会立即发出警告并采取自主措施，比如调整航向、速度或采取规避动作，以确保船舶安全。这种实时响应系统大大提高了船舶在复杂交通环境中的应对能力，减少了人为因素导致的错误，从而有效地保障了航行的安全性。挪威一些远洋货轮采用的就是自主航行技术,这些船舶装备了先进的传感器，如激光雷达和相机，通过实时监测周围海域的情况，结合人工智能算法对其他船只的行为进行预测。这种先进的自主航行技术使船舶能够在复杂的船流中实现自主避碰，进一步提高了航行的安全性。这不仅有助于防范碰撞事故，还为船员提供了有力的辅助，使航行更加安全、高效和可控。船舶驾驶自动化在避碰中的应用极大地推动了航行安全性的提升。先进技术的引入不仅降低了人为错误的可能性，也提高了船舶对复杂环境的适应能力，为航行安全打造了更为可靠的保障体系。这一趋势的发展不仅对整个航运行业具有深远的影响，同时也为未来船舶技术的创新和发展奠定了坚实的基础。

四、挑战与问题

船舶驾驶自动化面临着多方面的挑战和问题，其中之一是技术上的挑战。自动化系统需要应对复杂多变的海上环境，包括天气、海况、其他船舶的行为等因素，确保系统的可靠性和稳定性是一项巨大的挑战。技术的不断创新和升级是必要的，以适应不断变化的海事领域。还有涉及法规和标准。当前的法规体系未能完全跟上自动化技术的发展，因此需要不断更新和调整现有法规以适应新的船舶驾驶自动化应用。此外，标准化也是一个问题，因为缺乏一致性的标准可能导致不同系统之间的兼容性和协同性问题。解决这些挑战需要行业各方的共同努力，包括技术研究者、政府监管机构和航运公司。

结论：船舶驾驶自动化在船舶避碰中的应用为航行安全性带来了显著的提升，使船舶能够更加智能地应对复杂多变的海上环境。然而，技术挑战、法规和标准的不足仍然是需要解决的问题。为了更好地推动这一领域的发展，需要行业各方共同努力，不断创新技术、完善法规，并确保标准的一致性，以实现船舶驾驶自动化在未来航运中的广泛而可持续的应用。

参考文献：

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[3]胡昊.浅析船舶驾驶自动化在船舶避碰中的应用[J].电脑迷,2018,(02):225.