船舶交通数据分析及定线制方案表达

翁跃宗1 彭国均1，2 张寿桂1

1．集美大学航海学院 厦门 361021 2．中国科学院地理科学与资源研究所 北京 100101

船舶交通数据分析及定线制方案表达

翁跃宗1 彭国均1，2 张寿桂1

1．集美大学航海学院 厦门 361021 2．中国科学院地理科学与资源研究所 北京 100101

针对船舶定线制设计中对船舶交通数据分析及方案表达的需求，提出符合船舶定线制设计的数据分析方法，通过通航分道、警戒区、沿岸通航带等表达方式，将船舶定线制方案准确地表达在电子海图上，实践表明该方法具有一定的通用性。

船舶定线制 数据分析 方案表达

船舶定线制是指定船舶在水上某些区域航行时所遵循或采用的航线、航路或通航分道的一种制度，是水上交通繁忙区域实施有效管理的主要手段，是对航路合理规划、有效利用的重要方法，代表着水上船舶航行秩序管理的发展方向。船舶定线制设计中需要调查与分析的船舶交通数据主要包括船舶交通量、船舶航迹以及船舶交通流模型，对上述数据的处理及分析是定线制设计的基础。本文结合台湾海峡船舶定线制课题研究交通数据分析与定线制方案的表达。

1 船舶交通数据分析

1．1 船舶交通量分布

船舶交通量是指单位时间内通过水域中某一地点的所有船舶的数目，是表征一个水域海上交通实况的最基本的量。它的大小直接反映一个水域船舶交通的规模和繁忙程度，并在一定程度上反映该水域船舶交通的拥挤和危险程度。本文以可标绘船舶通过门线艘数作为船舶交通量的统计指标，即以统计样本时间段内通过每一门线的船舶艘数，反映船舶交通规模。利用门线表示船舶交通量指标，能够正确地体现某一时段通过水域中某一地点的所有船舶的数目，定量地反映了航行船舶的交通流量的大小及其范围，为定线制设计提供较为准确的数据支持。

1．2 船舶航迹分布

船舶航迹是船舶运动路线的记录，一个水域中所有船舶的航迹反映该水域海上交通路线的特性或交通模式。航迹分布是指一个水域内所有船舶运动路线的分布，是船舶交通的基本要素之一，在一定程度上反映一个水域的交通拥挤程度和交通潜在危险程度。

1．3 船舶交通流图型

为进一步量化处理及分析，全面研究船舶交通流、掌握整个交通实际状况，进而为设计船舶定线制提供重要指导，文中在航迹观测数据的基础上，提取该海区的交通流图型。应用“基于位置及船舶密度特征的交通流箭头”的方法来建立船舶交通流图型，由箭头及填充箭头的图形来表现，箭头标示交通流方向，并通过填充箭头的线条密度标识交通流密度，箭头的位置和形状大小表明交通流范围，见图1。

图1 船舶交通流图型

研究船舶交通流图型，就是将大块水域的海上交通分解成几个主要交通流，掌握各交通流的地理位置、占据水域的宽度和船舶会遇的重点区域，这是研究船舶交通对该水域的合理使用和建立船舶定线制的重要依据。

2 定线制方案的表达

2．1 船舶定线制的主要表达内容

船舶定线制就是要求船舶按规定航路航行，船舶定线制采用最多的是分道通航制，文中结合课题研究仅讨论分道通航制方案的表达［1］。

2．1．1 分道通航制设置的中心位置

分道通航制内外界限的设计应充分考虑主航迹带中心位置，使分道通航制的轴线尽可能接近主航迹带中心线，在满足分隔带和通航分道宽度的基础上确定两侧界限。

2．1．2 通航分道的长度和宽度

通航分道的长度应从航行安全的需要考虑，避免使用很长的连续的分道通航制。采用间断的通航分道，对保持全程性的通航分隔是恰当有效的，既避免分道通航制长度过长，又保持了长距离的通航分隔。在设计通航分道宽度时，应充分考虑交通密度、交通量、分道内的定位精度、最小安全追越距离和地理条件等因素。

2．1．3 分隔带宽度

规划设计分道通航制时，若有充分余地，最好选用分隔带而避免使用分隔线。确定分隔带宽度时，应充分考虑该水域可用定位方法的定位精度，交通拥挤和危险程度，分道边界距危险物的距离或分隔带内危险物的位置。

2．1．4 交通流方向

规定交通流方向是船舶定线制的关键内容，是指导船舶安全航行的重要指标。综合考虑船舶主交通流和习惯航线以及航路指南的推荐航线，设计分道通航制规定的交通流方向，使其与现存的交通流基本吻合。

2．1．5 警戒区

警戒区的设置通常是用来引起汇集和分流船舶（包括从事捕鱼的船舶）的特别注意。

2．2 船舶定线制推荐方案

以台湾海峡船舶定线制推荐方案为例，见图2，该方案充分考虑了台湾海峡船舶密集区域、船流交汇区域、现存渔船密集区域、碍航物、定位条件以及通航分道与海峡西岸主要港口船流的衔接等因素，采用间断的分道通航制设计，保持船舶在海峡西岸主航道实施全程性的有效通航分隔。整个定线制方案由南澎岛至兄弟屿航段、厦门港外航段、乌丘屿至牛山岛航段和东引岛航段组成［2］。

图2 台湾海峡船舶定线制推荐方案示意图

图3 定线制、主交通流与渔场叠加效果图

图3为在电子海图上叠加定线制方案、主要交通流与渔船最集中渔场的效果图，图中箭头方向和形状表示船舶主要交通流方向和覆盖区域，箭头填充的线条密度表示交通流密度的大小，方框表示大型张网渔船较密集的渔区和拖网渔船最集中的渔区。

3 结束语

船舶定线制是水上交通繁忙区域实施有效管理的主要手段，是对航路合理规划、海洋有效利用的重要方法。文中提出的船舶交通数据分析及定线制方案表达方法能够揭示所研究海区的主要船舶交通流和交通环境特征，该方法在台湾海峡和闽江口船舶定线制设计中得到了具体应用，实践结果表明该方法具有一定的通用性和推广价值。

［1］中华人民共和国海事局译．船舶定线制和报告制［M］．大连：大连海事大学出版社，2003．

［2］翁跃宗．基于电子海图的船舶定线辅助系统软件的实现［J］．中国航海，2004（3）：55-57．

Ship traffic data analysis and ship′s routing scheme presentation

WENG Yue-zong1PENG Guo-jun1，2ZHANGShou-gui11．Navigation Institute JiMei University XiaMen 361021 2．Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Chinese Academy of Sciences Beijing 100101

In light of the requirements of real data analysis and its scheme presentation for the traffic datum of ships，some data spatial analysis methods were put forth to fit for ship′s routing design based on real data analysis and actual practice，in which the plan of ship′s routing can be able to displayed in the electronic chart accurately by indicating the traffic lane，the conservation zone，the costal navigable waterway and so on．The methods showed to be general in practical use．

ship′s routing data analysis scheme presentation

U675．6

A

1671-7953（2007）02-0121-03

2006-09-22

修回日期2006-11-06

翁跃宗（1958—），男，硕士，教授。