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浅谈浮动标志夜间显色显形的设想

2019-11-05李忠

珠江水运 2019年18期
关键词:设想

李忠

摘 要:为了保障船舶航行安全,业主或航保部门在航道或港池上设置浮动标志来标示水域通航环境。对于驾驶员来讲,白天可通过标牌号码、标体颜色和形状来判断其在港口及航道水域的作用,夜晚却只能利用点光源闪光周期及灯光颜色来判断灯浮性质及编号。考虑夜间浮标易被撞,人眼识别能力差,闪烁点光源识别难,各种点光源易混淆等问题,本文提出浮动标志夜间显色显形的设想,通过夜光漆涂层或配置浮标辅助灯,使灯浮能够在夜间达到显色和显形效果,使浮动标志更容易识别,清晰标示航道边界,以此降低浮标被撞概率,提升导助航能力。

关键词:浮动标志 夜间显色显形 设想

1.夜间通航环境存在的问题

为了保障船舶航行安全,业主或航保部门在航道或港池上设置浮动标志来标示水域通航环境。对于驾驶员来讲,白天可通过标牌号码、标体颜色和形状来判断其在港口及航道水域的作用,夜晚却只能利用点光源闪光周期及灯光颜色来判断灯浮性质及编号。但依赖点光源识别航标存在以下问题:

(1)点光源在夜间很难捕捉位置,导助航性能差,带来潜在安全隐患。

(2)夜间航行,各种航标灯闪烁,辨别灯质困难,驾引人员难以识别航道边界,影响船舶操纵决策。

(3)点光源易与渔标混淆,缺少航道指示连续性。

随着船舶流量迅速增长,夜间灯光背景复杂交错,各种灯光交替闪烁,人眼夜间识别能力弱,尤其在较短时间内,判断船船、船标相对动态,错看、漏看浮动标志,容易作出失误判断,进而发生走错航道甚至搁浅和碰撞等严重事故,需要花费较大的人力、物力进行修复。

2.沿海浮动标志现状

2.1沿海浮标标志统计

截止2018年年底,中国沿海设置各类航标15971座,其中灯船20艘,灯浮4202座,浮标23座,按照海区划分为如表1。

2.2浮标标志配布及显形标准

(1)《海区浮动助航标志配布导则》(GB/T 26781-2011)第4条配布原则中4.2指出配布的浮动助航标志应示意清晰、作用明确、特征显著、易于识别。第6条技术要求中6.1.4指出背景光干扰严重或相邻航道灯光易造成误认为的,宜采用或部分采用同步闪光。6.1.5指出连续设置的侧面浮动助航标志,灯质可按单闪、双闪、三闪有规律配置,转向点处设置标志的灯质宜选用快闪。

(2)《中国海区水上助航标志》(GB 4696-2016)第10条10.2指出同种类型的水上助航标志可采用同步闪光或顺序闪光。

(3)《中国海区视觉航标表面色规定》(GB 17381-1998)第5条表面色中指出中国海区视觉航标表面色(其中分为普通色、荧光色和逆向反射物色)采用的颜色红、绿、黄、黑、白五种。

3.浮动标志被撞分析

3.1浮动标志被撞统计分析

据统计,2018年广州航标处疑似被撞浮动标志100多单,随着遥测遥控技术的应用推广,配合导助航用应用系统的轨迹回放功能,广州航标处成功抓获肇事船舶25艘,为单位挽回巨大经济损失。但通过分析肇事船舶船型、碰撞航标位置及时间点,发现浮动标志碰撞事故有以下几个特点:

(1)碰撞航标的时间点均在1900时至次日0700时,都发生在夜晚。

(2)碰撞航标多为航道交叉口的侧面浮动标志。

(3)碰撞的船舶船型多为中小型船舶。

(4)肇事驾驶员多数不知道船舶碰撞航标。

(5)肇事驾驶员存在浮动标志难以辨认的问题。

综合上述特点及肇事船舶驾驶员的情况记录,造成碰撞事故发生的原因可能是由于浮动标志夜间难以辨认的情况导致的,具体原因如表2。

3.2船舶碰撞浮动标志案例

为了更直观表达点光源夜间难以捕捉识别的概念,以沙仔岛1号灯浮被撞案例进行详细阐述夜间浮动标志容易被忽视的情形。2018年12月26日早上,广州航标处接报沙仔岛1号灯浮被撞漂至锚地,灯架及望板基本完好,航标管理人员通过查询航标遥测遥控与防台值班系统发现,沙仔岛1号灯浮在25日2302时,位置偏移20米,2316时,位置偏移410米,能够推断2302至2316时间段发生航标碰撞(如图1)。

通过导助航综合应用系统的轨迹回放功能,该时间段有“常荣口”轮和“海港消拖2”轮进港,经过海图距离测量,沙仔岛1号(2306时位置)与“常荣口”轮轨迹线最近距离为32米,与“海港消拖2”轮轨迹线最近距离为15米,最近距离均大于两船船宽的一半,在船舶正常航行姿态,两艘船舶存在撞标嫌疑,航标工作人员尝试询问两艘船舶驾驶员,对方均表示未碰撞沙仔岛1号灯浮(如图2)。

后经查询船舶资料,发现“常荣口”轮为滚装船舶,“海港消拖2”轮为拖轮,沙仔岛1号灯浮发生异常移位时间段,“海港消拖2”轮协助“常荣口”轮右舷船尾带缆绳进港,缆绳处于松弛状态浸入水面,且进港时,“海港消拖2”轮听到巨响。综合分析可推测,沙仔岛1号灯浮在两艘船舶航迹线中间位置,两艘船舶通过缆绳连接拖带进港,松弛的缆绳勾住侧面浮动标志水下锚链部分,在两艘船舶巨大惯性下,灯浮锚链受到巨大瞬时冲击力而破断。在证据面前,“常荣口”轮承担了灯浮重新投放的相应损失,但该船驾驶员依旧表示由于夜晚航行视觉效果差、船舶驾驶台高度等原因,很难发现闪烁点光源的灯浮,更难识别闪烁点光源的位置及性质,直接导致船舶碰撞事故。

4.浮動标志夜间瞬时导助航显示效果对比

《海区浮动助航标志配布导则》(GB/ T 26781-2011)第5条配布原则中5.2疏浚航道5.2.2规定轴线设置的同侧标志间的距离,在标准气象能见度(T=0.74)条件下,对直线段的浮标间距,原则上白天应达到能从一座浮标处看到同一侧相邻的下一座浮标;夜间应达到能从一座灯浮处看到同一侧相邻的下两座灯浮标的灯光。浮标设置间距通常为1nmile ~2nmile。广州处辖区灯浮标灯器射程为3nmile ~4nmile,广州港13号灯浮至广州港20号灯浮之间相邻浮标间隔约1nmile,本文通过对比该段航道灯浮不同状态下的夜间瞬时显示效果,展示浮动标志的夜间导助航效能。该航段灯浮相关参数如表3所列。

4.1四种状态下夜间瞬时导助航显示效果(见图3)

(1)非同步闪或不同灯质状态。如表格所知,8个灯浮的闪光节奏(指明暗次数)相同,灯光颜色不同。

①假设广州港13号灯浮至20号灯浮未装置同步闪灯器,8个灯浮的灯器第一闪都是随机开始,所有灯器不能达到同闪同灭效果,即8个浮标灯器只能够瞬时亮几座,出现类似图1中该段航道夜间仅有14、15、20号灯器瞬时同亮的效果,不能瞬时显示航道边界。

②假设8个灯器设置的明暗时间周期不同,即便闪光节奏(指明暗次数)相同,第一闪同时亮起,由于明暗的时间长短不同,其它时刻会出现类似图1中该段航道夜间仅有14、15、20号灯器瞬时同亮的效果,不能瞬时显示航道边界。

③假设8个灯器闪光节奏不同(明暗时长和次数均不同),出现类似图1中该段航道夜间仅有14、15、20号灯器瞬时同亮的效果,点光源不能瞬时显示航道边界。

(2)同步闪状态。当8座灯浮配置同步闪灯器,通过全球卫星定位系统的授时功能,达到同闪或同灭的节奏,即出现图2中该段航道夜间8个灯器瞬时同亮的效果,点光源瞬时显示航道边界。

(3)非同步闪或不同灯质夜间显色显形状态。通过夜光漆涂层或配置浮标辅助灯,使灯浮能够在夜间达到显色和显形效果,8个灯浮按照标体性质发光,在配置非同步闪、明暗周期不同或不同灯质情况下,即出现类似图3中该段航道夜间8个灯浮发光、显色、显形,且仅有14、15、20号灯器瞬时同亮的效果,显色显形标体一直显示航道边界,点光源不能瞬时显示航道边界。

(4)同步闪夜间显色显形状态。通过夜光漆涂层或配置浮标辅助灯,使灯浮能够在夜间达到显色和显形效果,8个灯浮按照标体性质发光,并配置同步闪灯器,即出现图3中该段航道夜间8个灯浮发光、显色、显形,8个灯器瞬时同亮的效果,显色显形标体一直显示航道边界,点光源瞬时显示航道边界。

4.2夜间显色显形的优点

(1)通过图片及上文可知,同步闪夜间显色显形状态的导助航效果最佳,能够十分清晰向驾驶员展示航道边界。

(2)提升浮动标志的识别速度,夜间显色显形浮动标志作为参照物,驾驶员更容易捕捉灯质节奏。

(3)浮动标志灯器故障时,夜间显色显形标体能够作为辅助光源,在一定程度上能够起到标示通航环境的作用。

(4)闪烁灯器与夜间显色显形标体的结合,更容易区分渔标等其他非导助航效能浮动标志。

(5)夜間显色显形标体更明显,能够提高驾驶员注意力,降低夜晚船舶碰撞的浮标的概率。

(6)结合城市形象建设,作为风景元素融入旅游航道,起到美化效果。

5.结束语

随着电子导航设备及通讯技术的不断发展,船舶航行已经进入智能化,白天船舶能够通过视觉观察轻松完成狭窄水域船舶航行和避让。但是,船舶安全夜航的难题仍然困扰着航海者,作者希望通过浮动标志的夜间显色显形构想,提升航标夜间导助航性能,进而保障船舶航行安全。

参考文献:

[1]GB/T 26781-2011,海区浮动助航标志配布导则〔S〕,2011.

[2]GB 4696-2016,中国海区水上助航标志〔S〕,2016.

[3]GB 17381-1998,中国海区视觉航标表面色规定〔S〕,1998.

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