摘要：在水运范围里，最值得进行研究的内容之一是船只在航道内行驶的安全问题。船只在港口内前行的时候，会因为港口内航道自身的一些特点，如航行通道比较窄小，水位不深、过往船只比较多、风向复杂等这些情况都会对船只的运行和躲避能力产生影响。所以，探讨港口内船只安全航行，同时对安全问题展开评价估量，这项研究不仅对科学研究同时对现实生活都有着很重大的意义。

关键词：港口航道；码头通航；安全评估

1 前言
　　港口以及它能够顺利不断的前进是确保水运能够繁荣发展的根本。现在，港口都越来越向着大规模发展，重新建筑港口码头、来往船只数量和重量都在慢慢的变多，港口类型也正在从天然码头向人工开发方向发展，港口的交通运行也在越来越忙碌。最近几年，根据事故调查整理分析出来的数据显示，水上交通事故多发地带即港口和附近的水域，对港口的正常运行、附近的自然环境以及港口的持续发展都到来了不利因素。因为如此，所以在建设港口之前，就一定要对港口航行道路的安全环境进行评价估量，保证将要建设的港口及其附近的水域在船只运行和停靠时的安全操作。
　　近些年，港口码头不断有一些事故发生，港口码头以及附近的水域成为海上事故的多发区，在港口安全港口繁荣以及港口生态环境方面有诸多负面影响港口码头的安全问题已经成为不可忽视的问题，因此对港口内船舶通航安全问题进行评估是非常值得重视和研究的问题。

2 进行安全评估的目的
　　进行航道的安全评测就是为了经过航道周围安全性的预测，更好的航道发展，对针对性的问题进行具体分析的时候，必须实事求是的对待，与水相关的建设项目需有严格的分析在分析的过程中，要尽量避免过多的水下工作，在工程实施前，想到所有建设过程中受水影响的安全因素，确保河道内的通航安全，通行有序进行，杜绝水上通航事故的出现，这样就能将我国水运事业的发展的更加繁荣。

3 安全评估系统的组成
　　3.1 船舶操纵模拟器
　　某高校自主研发出一种大型的船体模拟操纵器，使用这种模型，其中包括散货船、油船、集装箱船、客船、滚装船、等近三十多种模型，能够对各种类型的船体进行安全性能检测，其中有航道、港口、码头等各种模式的全面检测。这个模型的设计原理是交换分布仿真的概念，其中包括一个主船模型二百七十度视角的投影屏幕，还有在侧船上三个视角一百二十度的投影屏幕系统，所有的船体能有经过雷达图像，电子式海图进行信息交流。
　　3.2 船舶运动数学模型
　　在本行业中，船舶操纵模拟器的核心部分就是船舶运动的数学模型，船舶数学运动模型对结果的评估有直接的影响。欧美学派和日本学派是目前船舶运动模型化研究的两大流派，其中欧美学派采用整体模型结构，现在已不是主流的分析方式。日本学派又被称为MMG学派，该学派主要发展MMG模型，应用理论分析对裸船体敞水螺旋桨与敞水舵的力矩与流体动力进行分析，并对各结构间相互干涉的力矩与流体动力进行分析，这是MMG模型的主要特点，MMG模型之所以成为目前国际上比较流行的船舶操纵运动数学模型，源于它能够紧密结合理论分析与试验研究，特别是适合用计算机进行模拟预报船舶动态响应。
　　3.3 生成评估区域通航环境
　　通常来说，评估系统的通航环境生成包括以下三个方面：
　　3.3.1 制作电子海图
　　搜集调查所需要的此地的资料包含：该动的航行道路图、建筑港口的图纸以及大范围内的图纸等，据此绘制通航范围的电子海域图。选择最新发行的海上地图开展数字化，在只是标注海域的地图上标注出最新建筑的码头、桥梁、海底通道、建筑物等对航行产生影响的建筑物，同时按照建筑物的设计图把具体的位置、大小、航道加深的水深值允许通行的船只类型等一起标注的电子海域地图上。
　　3.3.2 建立风流潮汐等环境
　　对海区的风、浪、流、潮汐等自然现象的资料进行收集，并录入到计算机中，建立相应的虚拟环境，应用风压力系数计算风的干扰力，对于不稳定不均匀的海流的处理，需要考虑根据实测值给出大致的实测点，并在实测点的附近用加权平均法求值。
　　3.3.3 码头工程设施数据的CAD转换及叠加
　　航海模拟器和港航工程设计图分别使用VEC格式和CAD的DWG格式，因而使用的坐标也不同，前者使用的是BEJ-54经纬度坐标，后者使用的是高斯坐标。由此，应该在海图上对CAD数据进行叠加，把CAD数据转换，使CAD数据的坐标点转变为BEJ-54经纬度。使用专门设施数据CAD转换的软件，能够方便的得到高精度的坐标转换，在获得BEJ-54经纬度后，由VECTOR海图矢量化程序将转换好的数据叠加到电子海图上，从而最终完成码头工程设施数据的CAD转换和叠加。

4 安全评估
　　在进行通航周围环境的检测时，重点项目就是：对预计建港口的水域地段周围的船体运行环境进行检测，在调查之后，针对调查数据进行周围安全环境具体分析，并提出出现问题的环节进行改进方法；采用这种模型，能够进行打算建立港口的区域船体运行或者停泊的情况模拟式的检测，检测出两种状态下所能达到极限程度的临界点，针对该检测结果做出相应的措施，确保航行中各种状态下的通行安全。
　　4.1 调研与安全现状分析
　　评价估量港口航行通道、码头通道范围内能够正常安全航行的标准包含通航水域的水深度以及宽度、能够航行的高度和在码头范围内进行调转船身的长度和限制条件等。这些标准又会因为船行驶的速度、船只运行能力、舵角、港口拖船数量和功率、风流速度、船只数量和驾驶船只人员的技术等原因的影响。所以，进行评价估量工作之前，要对评价估量需要的数据展开收集调查，提出需要处理的问题，策划出评价估量的整体计划。在当地搜集调查需要的数据，包含正在规划中的项目水域环境、通航能力、航道通行方式、交通流量的计算、船只交通事故和将来港口的前进方向，还有项目初期设计图纸、航行通道附近的海图等，经过对正在规划中项目的航道通行能力以及环境的了解和分析，讲出将要建设的项目对此片水域航道通行的运行和安全的影响。
　　4.2 模拟仿真试验
　　该模拟器还能够对船体的停泊与运行的环境安全以及可行性的研究结果进行记录，另外，对于正在运行的船只，也能够进行记录，针对其结果分析后选择适应的软件再次检测，得到科学的安全性与可行性的检测结果，在模拟码头和港口航道安全运行的过程中，最好使用规模比较大的船只操作模拟设备进行模拟，这项研究主要对船只在港口、码头通道中能够正常运行的尺寸要求、航行限制条件和在码头边沿进行转向所需水深尺度。

5 结束语
　　进行拟建码头安全通航性能检测的时候，船体大型模拟操纵器对船体操作论证、通航的环境安全检测、航道科学设计等多个方面都是不能缺少的。使用该模拟器进行仿真的实验检测通航安全，在增加信誉度的同时还为分析的结果提供了科学依据。利用模拟器进行评估的好处就是，通过检测能够减少在实际通航中事故问题的出现，避免了多出的经济损耗，将以往出现事故时的解决经验进行总结，这样能提高对水域航行的安全方面以及运行操作方面的安全管理体系。

参考文献
　　[1]尹勇，金一丞.航海模拟器与分布交互仿真技术[J].计算机仿真，2000（6）.
　　[2]张秀凤.船舶操纵模拟器在船舶通航安全评估中的应用[J].中国航海，2003（3）.