张 健，万正权，张充霖，尹 群

（1江苏科技大学 船舶与海洋工程学院，江苏 镇江212003；2中国船舶科学研究中心，江苏 无锡214082）

1 引 言

据美国地质调查局的2008年的评估显示[1]，北极圈地区蕴藏着尚未开发的30%天然气资源和13%的石油资源，被誉为是下一个波斯湾。可以预言，极地海域的开发将成为未来世界追逐的焦点。近一个世纪以来，由于温室效应导致全球气候变暖，南北两极的冰川大量融化，一方面使得开辟具有更短航程的航线成为可能，但一方面又使散落于海上的冰山及浮冰碎片大量增加，给航行于其间的船舶带来极大的困难和潜在的威胁，船只与包括冰山在内的浮冰碰撞事故屡有发生，往往造成船体损坏，并引起货物泄露和环境污染，乃至酿成重大人员伤亡。而对于不同海域，受风、浪、流等各种因素的影响，船舶与浮冰的分布密度往往差别较大，因此有必要对具体航道下的船-冰碰撞概率问题进行研究。这对于预报高纬度海域船舶与浮冰的碰撞风险，保障船舶在冰区中的航行安全具有重要的实际意义。

2 船—冰碰撞问题场景描述

对于某海域来说，设其面积为S1。一定时期内，若海况稳定，则浮冰的数目可看作是不变量，设为n。对于往来于各个港口之间的远洋船队来说，其航迹并不是杂乱无章的，即航线往往是遵循一定路线，航行其中的船舶沿一定航线形成的航迹范围称为航道，设航道在该海域的面积为S2。海域与航道的示意图如图1所示，假设在某种情形下，n个浮冰中有m个进入该航道，则此情形出现的概率为：