航海路线设计论文大连到新加坡航线设计 18页

大连海事大学┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊毕业论文二○一一年六月2 大连到新加坡航线设计专业班级：姓名：指导老师：航海学院2 内容摘要随着航运业的不断发展，在各大船公司为市场经济效益努力的同时，安全一直以来都被认为是决定船舶营运成败最关键的基本要素。如果两者能有机地结合起来，进而使船舶高效率地营运，那么优秀的航线设计却是尤为重要的基本工作。航线设计的原则是在确保安全的前提下，以缩短航时来提高船舶营运的经济效益。因此，最佳航线应是在各种航行环境下，以避开灾害性天气，确保安全、航时最省、货损最小的理想航线。要设计一条适当的航线，需在一定的航海理论基础上，借鉴航海实践经验，对大量因素进行全面、综合、周密地思考，从而在此基础之上作出的选择，进而使航行船舶达到最大的安全系数，确保船舶和财产安全。本文按照航线设计的基本原则，针对不同的航行环境，并结合船舶安全和经济的运营要素对整个过程进行了详细的论述。在文章最后，以我所在的实习船舶为例，对大连到新加坡航线设计进行阐述，以解读如何在实践中进行航线设计。关键词：航线设计；安全；经济 ABSTRACTAsthedevelopmentoftheshippingmarket,Nowadays,allshippingcompaniesaretryingtoobtainasmucheconomicbenefitaspossible,atthesametime,securityisaproblemwhichcannotbeneglectedandisbeingpaidcloseattentiontoallthetime.Onlyifcombiningthetwoaspectsmuchlogically,soastoimprovetheshippingbusinessofbeneficialresult,thentheworkofdesigningtheshiproutesisbasicandnecessary.Onthebasisofcertaintheoryofnavigation,westillneedtoutilizesomeexperienceasasourceofreferenceandadoptmethodsandmeasuresaccordingtospecificsituations.Indifferentsailingterritorialwaters,differentweathers,specificsailingroutes,particularsailingperiod,etc.,alloftheseneedtobeconsideredcomprehensivelyinordertomaketheshipachievethebestsafetyfactor,therebytoassurethesecurityofboththeshipandthegoodsonit.Tosumup,itisparticularlyimportanttodesignareasonablesailingroute.Thisarticlesuppliesadetailedexplanationinconnectionwithdifferentsituationsandcombinesthefactorsthatshouldbeconsideredinbothsafeandeconomicalroutes.Attheendofthisarticle,ItakethesailingrouteofSINGAPOtoDALIANasanexampletoanalysethewholeprocessofdesigningthesailingroutes.Keywords：thedesignofsailingroute，safety，economical 目录第1章绪论1第2章影响航线设计的主要因素22.1本船的条件22.2水文气象22.3航行受限制区域32.4船舶定线42.5经济航线设计要考虑的因素5第3章航线设计的具体实施方法和应注意的问题63.1航线设计的方法63.2航线设计时应特别注意的问题7第4章实例分析大连到新加坡的航线设计84.1听取航次任务84.2备妥，改正航线设计所需的航海图书资料84.3具体设计步骤84.3.1航线选定84.3.2抽选航线所用海图84.3.3确定启航点和到达点94.3.4海图的标注94.3.5航向和航程的计算94.3.6上报审阅9第5章本文总结10附表11【参考文献】13 大连到新加坡的航线设计第1章绪论如何保证船舶在海上的安全航行，其首要的任务就是要能够制定出一条正确合理的航线来。看似简单，却是航海实践中一项非常重要而复杂的任务。这项工作做得好与不好，直接影响到船舶在海上的航行安全、也影响着船舶的营运利润。安全、经济是每个船舶管理公司都关注的问题，因此在选择航线时只考虑一个因素是不正确的。即：不安全的经济航线绝不可取;而不经济的安全航线也是得不偿失的。要想设计出一条最佳航线，必须要做到:安全、经济。即：首先在确保船舶安全顺利地抵达目的港的前提下，再考虑经济效益，也就是在安全的前提下达到经济，经济必须安全，安全和经济应是统一的，其目的都是为了提高经济效益。由于船舶所航行的海区和季节差异较大，所去的港口和水道各异，可能遭遇到的灾害性天气和特殊情况也有较大差异，因此航线拟定应有较强的针对性。如果考虑问题简单片面，甚至随心所欲草率行事，这将会给船舶营运带来严重的安全隐患，以至于给船公司带来不必要的经济亏损。航线的优劣对提高经济效益有重大的影响，只有做好细致充分的各项准备工作，在航线实施中，才能做到心中有数、遇险而不慌。13 第2章影响航线设计的主要因素2.1本船的条件u本船的技术状况：如船龄、船况、船舶设备、航速、船舶吨位、船体结构强度。例如：老船锈蚀严重抗风能力差。若冬季船舶选择于北太平洋40°N以北航行，常有10级偏北大风，如本船为低速的老船，拟定大洋航线应适当考虑低纬海区，同时应结合实际做必要而合理的绕航。不同航速的船舶，应选择不同的推荐航线来确保船舶安全。u本船的载货情况，如货物种类，货物性质及船舶吃水：航线拟定时应考虑是否满载；是否载有危险品、甲板货，封舱、衬垫和绑扎情况。如甲板上装有大量货物，舱内装有易滑动的货物而未经平舱或认真绑扎和装有大量易爆、易燃、易污染的货物时，或货物重心太高太低而致GM值过小或过大时，都会使船舶在海上的风险大大增强，因此，选择的航线也应有不同，要慎重考虑。客船一般应选择风浪小的航线。u船舶续航力：船舶在航行中需要消耗大量的燃料，对于万吨级货船，航行时每天要消耗燃油20t左右。对于航线长的船舶，航行时间长，燃料消耗大，开航前需要燃料储备量也大。一般应考虑到船舶航行安全储备一定数量的燃料，不致于在航行途中因缺乏燃料而造成停车漂航，或不得已挂靠港口补充燃料，延误到港时间，增加不必要的开支。设备老旧的船舶尤其是主机状况不佳的船舶，要适当增加储备量。船舶在航行中，如遇冬季、台风季节或其它恶劣天气，船舶顶风、顶浪航行，会使船速下降，航行时间增加，或为了避离灾害性天气，船舶需要调整航线而增加航程，都将会增加燃料消耗量。因此，船舶在航行中每天检查燃料消耗量，将剩余燃料与剩余的航程进行比较，选用合适的航速，以保证船舶安全顺利地抵达目的港。-2.2水文气象：航线设计应充分了解本航次所经海区的水文气象条件，如风浪、涌、海流、特殊的气象情况等。对可能会遇到的灾害性天气的航区，应事先做好充分准备，并在航线拟定时为保证船舶航行安全采取的具体措施均应作出设计与安排。多年来由于灾害性天气给船舶造成的海难事故时有发生。所以，对灾难性天气要特别留心防范，绝不能掉以轻心。u气象条件船舶要经哪条风带，对船舶航行有利还是不利；应千方百计地避离热带气旋；对世界上有名的雾区要了解清楚，本航线是否经过这些雾区，应做到心中有数并做好准备；在高纬度海区航行时，流冰和冰山出现较频繁，应注意避开流冰和冰山。u海况13 大洋航线主要研究洋流。洋流是大洋环流，与风带有密切关系。近海海流主要受季风影响。近岸航线主要是受潮流的影响。拟定航线时，应尽量避开顶流，多利用顺流。另外，大风过后常伴随着大浪，大浪威胁船舶的安全，大大降低船速，也会影响到船员的生活和工作，应尽可能避开大风浪区。u危险物在大洋中水比较深，危险物比较少。在沿岸航行时危险物比较多，对船舶航行安全威胁比较大，在拟定航线时应离开危险物有足够的安全距离要充分了解本航次所经海区的水文气象条件，对可能会遇到的灾害性天气的航区，应事先做好充分准备，并在航线拟定时为保证船舶航行安全采取的具体措施均应作出设计与安排。多年来由于灾害性天气给船舶造成的海难事故时有发生，所以对灾难性天气要特别留心防范，绝不能掉以轻心。u本船的定位与避让条件拟定航线时，应充分考虑利用各种定位方法进行定位的可能性结合本船的避让条件，特别是重要转向点位置应考虑实测求得。接近陆地时，应选有显著物标或明显特征等深线的水域。特别是能见度不良时，更应尽可能避免穿过渔区或拥挤水域。还应考虑避免通过禁航区、军事演习区等水域。2.3航行受限制区域航行受限制区域主要包括军事演习区，水下电缆与通道，空中电缆与桥梁，海上油田服务区，雷区，禁区，避航区等。当航线设计在这些区域进行时应该注意到以下几点：u在航线设计中：绝不进入已经宣布为禁航区的军事演习区；不应进入固定的事前有出版物刊载的军事演习区。但船长在接近现场时，如在演习时间之外，仍可能临时决定驶入，仍须在演习时间之前驶离；航线可画在临时演习区或无界限的演习区内。u由于海底电缆在海图上的位置并非十分精确，不得近于0．25nmile。误触水下电缆、管道其后果严重，将会发生通信中断、用水中断与触电、爆炸、火灾引起的诸如人员伤亡重大经济损失等后果。u航经空中电缆或桥梁的下方时，须注意船在水面上的高度和空中电缆与桥梁的高度，一般需保留2～5m的距离以防计算失误。航线设计要求对船舶的两个高度必须十分清楚，一是大桥的安全通过限制高度，另一个是本船的最大高度，即当时吃水状态下本船的实际水面上高度。显然，如果本船的最大高度小于大桥的制限高度，则船舶可以安全通过，反之，则不能通过。如果本船的最大高度接近大桥的安全制限高度时，就更应认真核对当时水尺、潮高，仔细计算船舶最大水面高度。倘若两者非常接近，就应当机立断，采取措施如注入压载水，调整油水舱，以调整水尺，满足大桥安全制限高度的要求。u海上油田区中，其中钻井架位置会变更，故应注意查阅航海通告与收听航行警告。在航线设计中，对上述孤立的设施应距1．5nmile以上。对一群设施的最外一项设施也应距1．5nmile以上，更应避免穿越其设施群。如海图上已标明该处油田区的范围，则应离其界限500m以外,海上油田区不得抛锚。13 2.4船舶定线定线措施在实际水域中通常是根据当地情况相互结合起来使用的。船舶定线制的目的是在下列水域中增进航行安全：交通汇聚区域；通航密度大的区域；由于海域有限而使船舶活动的自由受到约束的水域；存在航行障碍的水域；水深受限的水域；气象条件不佳的水域。1.船舶定线制的实施船舶定线制通常由各国海上交通安全主管机关负责实施。有强制和非强制船舶定线制。强制的船舶定线制由主管机关依法制定和实施，具有行政法规的性质，船舶必须遵守。非强制的船舶定线制不具有行政法规的性质，只是向船舶推荐使用。在实际可行的情况下，船舶遵守非强制的船舶定线制是海员运用良好船艺的表现。（1）分道通航制(trafficseperationschemes，TSS)是船舶定线制中使用最频繁、最重要的定线措施。它对于避免船舶对遇中的碰撞事故具有重要意义。为了实现分道通航的规范化和在分道通航制水域中航行方法的统一《1972年国际海上避碰规则》第十条规定了船舶在分道通航制水域中的航行方法，而且，规定该条仅适用于IMO采纳的分道通航制。也就是说，仅当船舶在IMO采纳的分道通航制水域中航行时，船舶才应遵守《1972年国际海上避碰规则》第十条的规定。（2）深水航路多属IMO所制定，主要供深吃水船或限于吃水的船舶使用，故在海图上不但具有“DW”字样而且在航跨范围内或线上标明最小水深，是经过精确测深的，故某些深水航路水深并不大于航路以外的水深。若非深吃水或非限于吃水船进入深水航路而与深吃水船或限于吃水船发生碰撞，则前者违反了避碰规则第十八条的规定“应避免妨碍显示第二十八条信号的限于吃水的船舶安全航行”。一般吃水的船在选择航路时，可不采用“深水航路DW”，但当实际中未发现有深吃水船或限于吃水船驶经或不妨碍它们的行动时，其他船舶也可随时驶入，除非有明文规定或设有专门的控制台、信号台须经其批准后才能驶入。2.在船舶定线制水域中设计航线时的注意事项:①　在IMO采纳的分道通航制水域中设计航线时，应使船舶在所设计的航线上航行时能有效而方便地遵守《1972年国际海上避碰规则》第十条中有关规定。②　在未经IMO采纳的分道通航制水域中或其他定线制水域中设计航线时，应使船舶在所设计的航线上航行时能有效方便地遵守有关主管机关制定的在该分道通航制水域中或定线制水域中的航行规定和一些特殊规定。③　在非强制性的定线制水域中设计航线时，也应参照上述⑴、⑵中的一般原则和方法。④　航线通常应在通航分道的端部画进或画出，但船舶在分道的任何一侧驶进或驶出时，应与分道内的船舶总流向形成尽可能小的角度。设计航线应尽可能避免穿越通航分道，但如不得不穿越时，应尽可能与分道的船舶总流向成直角的航向且船流密度小、分道宽、危险物少的水域穿越。若分隔带由自然障碍物构成，航线应尽量设计在通航分道的外缘，以避开障碍物。13 2.5经济航线设计要考虑的因素1)航程：如跨大洋航行时选择大圆航线比恒向线航线航程要短。尽量选择大圆航线，但是当航程较短等情况下需要设计航线时，如果选择航线时二者对航程影响不大时，可考虑选择恒向线航程为了方便操船。2)航行时间：有时航程短的航线不一定航行时间少。要综合考虑风流因素和所经海域的通航密度，有碍航行的危险物，能见度情况，等因素，如果航区一直是多雾季节，则船舶所使用的安全航速数值就会降低，航行时间必然要增加，则不经济。3)合理利用海流、优化航线设计经过实践总结，多和一些有经验的船长交流，通过分析不同季节航路风流情况修正航路设计。因此要结合种种因素综合考虑，在安全的前提下，选择一条最经济的航线。这才可能设计出最佳的航线来。13 第3章航线设计的具体实施方法和应注意的问题3.1航线设计的方法航线设计方法一般因人或因具体航线的不同有所差异，但方法基本相同，具体如下；①　听取任务：听取船长结合本船航次任务对航线的分析、要求、具体实施的原则。②　抽取资料：在综合考虑船长指示意见和图书资料内容后，在总图上画出全段计划航线，根据航次命令(出发港到目的港)，抽选出所需海图，在着手进行航线设计前应做好充分的准备工作，以避免设计中手忙脚乱，忙中出错。海图书资料海图应从《英版海图及其它水道图书目录》中进行抽选，然后将抽选出的海图按航线先后顺序排放，以便于绘画具体航线。参考资料也一并抽选出来，单独摆放以便查阅参考。③　根据海图，资料研究各海区情况：先在小比例尺海图上勾画出航线概况，确定初步设计方案。小比例尺总图可利用《总目录》从前页XA页上查找，作为全程的总图来研究。根据出发港和到达港，可查阅《世界大洋航路》、《航路设计图》和《航路指南》的有关章节，了解整个大洋航区中的有关推荐航线，水文气象、航法等资料。根据多方面资料全面系统地分析研究，初步确定大洋水域的大洋航线。④　分段研究各海区情况，形成完整的航线⑤　以阅读大比例尺海图和《航路指南》为主，了解航线附近的自然情况，水文气象、水深、障碍物、危险物、禁航区等，以确定航线的走向和转向点。阅读《无线电信号表》、《灯标雾号表》，以查阅与本航线有关的无线电航标，灯塔、灯浮、浮船等的详细资料。特别要注意查阅由大洋接近沿岸时首先发现的灯塔、灯标的详细资料，估算出该灯塔或灯标初显时的方位和距离。另外，船舶做沿岸航行时还应根据本船的结构、吃水、导航定位条件以及驾驶员的技术水平等因素来确定合适的航线。⑥　计算：在海图上应画出分段计划航线，并根据危险物距离来调整航线。然后，在海图航线上标出专用符号和数字。根据各个转向点，计算出每段航线的航程、航向以及总的航程。整条航线的航程是起航点由引航站开始，到达点为引航站或锚地。从码头至引航站的航向为机动航向，航程为机动航程。用整个航程除以平均航速便可得出本航次预计航行的时间。这个时间是船舶考虑加燃油、加淡水和其他物料的依据。⑦　请船长审阅：设计完成后，应请船长审阅。船长一般会提出一些更具体的问题，需要再做修改。经船长批准后生效。⑧　整理海图等资料：将海图按使用的先后顺序，放在特定的海图栏内，并把相关航线的图书资料也放在海图桌附近，以便随时查阅。13 3.2航线设计时应特别注意的问题1)制定安全措施船长根据航次命令和有关航海资料，同驾驶员研究制定安全经济航线和安全措施，在拟定航线时，应考虑到航区的政治情况、水文气象因素、危险障碍物、助航标志、有关航行规章，以及本船技术设备状态和驾驶人员的经验等。2)提高海图作业的准确度大圆航线常以一天航程作一个分段，注意起航点必须是准确船位。二副对待设计工作要仔细、认真，各种英文图书资料要读懂不能一知半解，以提高海图作业的准确度。3)认真细致确保安全选用空白海图时，应注意其特点，图上罗经花在量取南纬时用内圈，经度用铅笔标写，且在使用空白海图时，经常核对该海区的航用海图，并将早、中、晚的船位移到航用海图上。转向物标最好是明显易认的物标，尽可能避开渔区及各种限制区，及时接收无线电航行警告，以免造成不必要的错误。航线设计是船舶航行计划的主要组成部分，必须严格按程序要求操作。同时，航线设计也必须在航行中结合航线的具体情况，通过全体船员的共同努力，按章航行，认真操作，才能确保安全，取得最佳经济效益。4)使用气象航线的问题气象航线是由气导公司根据本船航次和中短期气象预报所给出的航时较短的经济航线，但气导公司要求采取气象航线的船舶具有良好的条件，如船龄短、结构好、主机性能好、配载合理、能在长时间内抗八级风等，故要根据本船情况具体选用。13 第4章实例分析大连到新加坡的航线设计4.1听取航次任务听取船长通过本船航次任务对航线的分析、要求、具体实施的原则。例如两港间使用的几条不同航线的选择；大洋航行使用恒向线航法或大圆航法等等。4.2备妥，改正航线设计所需的航海图书资料《航海图书总目录》（CATALOGUE）（英版）。《世界大洋航路》（OCEANPASSAGEFORTHEWORLD）。《灯标和雾号表》（ADMIRALTYLISTOFLIGHTSANDFOGSIGNALS）。《潮汐表》（TIDETABLES）和《潮流表》（TIDESTREAMATLAS）。《航海员手册》（THEMARINER’SHANDBOOK）。《进港指南》（GUIDETOPORTENTRY）。《海图》(包括航用海图、空白定位图和专用海图等)。4.3具体设计步骤根据航海图书资料,结合安全、经济、周密、高效的原则和本船吃水,定位条件,在保证安全、经济的前提下，确定了新加坡到大连的航线。4.3.1航线选定由于本船本航次为直航，所以根据航次计划和船长指示，依据航海图书资料,结合安全、经济的原则和本船吃水、定位条件、在保证安全、经济的前提下,确定了新加坡到大连的航线（电子海图07号）4.3.2抽选航线所用海图1)海图的抽选程序：利用英版《航海图书总目录》抽选海图的一般程序是：先抽取航次所需的总图，再在总图上确定航线的大致走向，再根据走向在分区索引上找出航线经过的分区数字页数，最后从相应的页中抽选航次所需的大，中比例尺海图。2)利用索引图AA，A，A1和I1，查取本航次所需的计划用图，总图，小比例尺海图图号：4070，4073，4052，40533)利用分区界限索引图XA，查得本航次海图应查阅分区索引图字母页I1,I2,J3,K,K14)按航线顺序分别查阅分区索引图字母页,得大比例尺海图图号:3986 2661.A 2661.B  1968  1761  1754 1759 1199  34801255  1392  1798  369435435)空白海图索引图中,查得本航次空白海图图号:D6333,D63346)利用“航路设计图索引图”，查取航路设计图:5127(1)7)本航次所需航海图书；《天文表册(Astronomical)》中天体高度方位表为NP401(1)～NP401(3)；英版《潮汐表》为：NP*203-81；英版《灯标和雾号表》卷别为：F13 4.3.3确定启航点和到达点拟订计划航线。航线设计的启始点（或到达点）一般选择引航站到引航站或锚地。如需要，由港内至引航站的航行方法，应参考《进港指南》及《航路指南》中的介绍在海图上绘画出来，作为港内及其附近的航法。根据在总图上拟定好的计划航线，依次在各张航行用图上画出分段的计划航线，若发现航线离危险物过近，应根据离危险物距离所考虑的因素来调整航线，然后在各段航线上标出计划航向和航程。4.3.4海图的标注航用海图的标注应清晰、规范化：1)航向（T）、航程（D）：在航线上方（或下方）适当位置画一箭矢（直观醒目），上面标出航向，下面标出这段航线的航程。2)转向点：各转向点一律用a/c（altercourse）和圆圈标注。使其和航线设计表一致以及便于他人查阅，应标明航路点号。3)剩余航程D.T/G（Dist.T/G）：剩余航程标在转向点的正下方适当位置标出。如果是狭水道或转向频繁的航线，由于每段航程很短，为保持图面的清晰度，可取适当位置或在狭水道出口和入口处标出剩余航程T/G。4)相连接图号：在每张海图航线两端标明衔接海图的图号。5)危险物：航线附近危险物应用红色铅笔圈注，以引起注意。对于狭长形的危险物应在靠近航线一边用红笔标出其一侧。6)转向物标：应标出转向物标的方位和距离，或标出转向物标的正横距离。7)序号：在每张海图背面，按使用的先后次序编写序号。4.3.5航向和航程的计算充分利用GPS的航路点计算功能，将航线设计信息全部输入GPS接收机，这样航线每一段的航向和航程，都可令其自动地显示出来，也可单独计算两点间的航向和航程。最好把显示数据同海图实际量取的数据相比较，两者一致以确保安全。同时GPS还能插入、删除、改写航路点，并令其重新计算。在航行中，可求出剩余航程、到达下一转向点的航向、航行时间、对地航速、预计抵达时间等。GPS既可作恒向线航线设计又可作大圆航线的设计。如果航线较短，还应在海图上直接量取。4.3.6上报审阅航线设计完成后，请船长审阅，船长一般会提出一些更具体的意见和要求，根据船长的指示对航线进行修改，最后修改后的航线经船长批准后生效编制航线表。13 第5章本文总结航线设计的合理与否直接关系到船舶的营运安全和经济效益，做好这项工作是每个驾驶员都应该具备的基本素质。本文参考了主要的航海专业文献，对航线设计的要点和注意事项进行了详细的论述。同时，针对所在实习船从大连到新加坡航线的设计过程进行实践分析和阐述，以在实践中去检验和体会如何设计一条最佳航线。13 附表表4-1新加坡到大连航线设计表出发港(DeparturePort)：大连  目的港(ArrivalPort)： 新加坡序号No.转向点Waypoint海图图号计划航向CA（℃）航程（Nm）Distance剩余航程（Nm）DT/G预计到达时间ETA（h）备注Remarks1121-43-27E38-56-00N125536942692.2引水员离船时间或定速时间出发港引水站2123-51-58E36-49-24N1254141.37.82684.40.52鱼网多雾中航行应连续的测深.鸡鸣岛附近有异常磁区存在3124-37-14E31-04-32N3480202.4212663.41.44123-10-00E28-01-05N1759304.4235920.29附近有碍航物,船舶不能偏西,误入浅水区.5117-55-47E22-49-21N1968768.81590.251.25台湾浅滩常有强烈急流，海流方向不定，注意把向6113-27-22E16-23-00N94460.51129.730.7附近岛屿较多注意了望；沿途多恶劣天气和大浪13 7105-17-54E06-23-34N3543422.2707.528.158104-27-44E01-24-00N2403198.6508.913.249104-08-56E01-15-00N3833346.912623.13附近岛屿较多注意了望；沿途多恶劣天气和大浪10121-43-27E38-56-00N383312608.4   13 【参考文献】[1]郭禹.航海学.大连：大连海事大学出版社,2005年3月.[2]吴进潮.陈进才.谈谈船舶的航线设计，世界海运，1996年3期[3]王建军.航线设计适任性评估之我见，世界海运，2000年6期[4]刘先杰.谈大型船舶沿岸航行的几个问题.航海技术，2002年4期[5]黄道光王雷.如何做好航线设计工作.航海技术，2002年1期[6]王凤武贾传荧船舶优选航线的研究.大连海事大学学报，1998年[7]陈世才、王世林.航线标绘与航线表.世界海运1998年6期13