事故樹在長江干線船舶事故中的應(yīng)用案例分析目錄TOC\o"1-3"\h\u29009第1章緒論 1307971.1研究背景 147021.2研究意義及價值 275031.3研究現(xiàn)狀 232384第2章船吸效應(yīng) 3277982.1船吸現(xiàn)象 3261822.2力和力矩的計算 4651第3章事故樹分析法 5210373.1事故樹分析模型 5298633.2事故樹分析計算公式[7] 57432第4章事故分析 6267924.1事故經(jīng)過 668974.1.1事故船舶資料 6231124.1.2“J”輪事故記錄 763004.1.3“Y”輪事故記錄 8112104.2案例事故樹 8323054.2.1案例的事故樹圖 8163494.2.2事故樹定性分析 9312664.3系統(tǒng)評估分析 104005第5章安全操縱建議 1131645第6章結(jié)束語 121505參考文獻 12第1章緒論1.1研究背景這些年，依靠著國家經(jīng)濟規(guī)劃的推動，長江的航運業(yè)務(wù)一直保持著高速的成長。貨運量增長十分快速。而且在現(xiàn)有的運輸途徑中，對比公路、鐵路等傳統(tǒng)運輸途徑，水路運輸在成本、運輸能力各方面，都有著非常大的優(yōu)勢。目前，長江經(jīng)濟帶擁有著超200家全國500強公司，2020年一整年中，長江干線上的貨物通過總量超過了30億噸，對照2015年要增長了40%。同時，隨著我國的船舶擁有量激增，船舶越來越大型化，長江航道的航行環(huán)境也更加復(fù)雜。根據(jù)2020年交通運輸部發(fā)布的報告顯示，2020年，我國一共發(fā)生了138件運輸船舶水上交通事故，死亡或失蹤人數(shù)達到196人，沉船76艘。長江海事局轄區(qū)發(fā)生事故113件，死亡或者失蹤21人。1.2研究意義及價值長江航道每日航行在其上的船舶數(shù)以萬計。水域情況復(fù)雜，有許多支流，船舶經(jīng)常出現(xiàn)有船舶穿越主航道的情況。并且船舶間，經(jīng)常因為相互之間的船速差距大而出現(xiàn)追越情況。在這種情況下，船只因為船吸效應(yīng)就很容易造成交通事故，給人們和長江水道環(huán)境造成了很大傷害。因此，預(yù)防因為船吸作用造成船舶事故就成了一項很有價值的研究。查明事故原因?qū)︻A(yù)防此類事故的發(fā)生也有著非常重要的作用。本文通過研究一起典型地在追越操縱時發(fā)生船吸進而導(dǎo)致船舶發(fā)生碰撞的事故，在基本的事故資料的基礎(chǔ)上，使用事故樹分析法綜合解析事故發(fā)生的原因，提出減少事故發(fā)生的相關(guān)建議。1.3研究現(xiàn)狀在船舶交通事故領(lǐng)域的研究，絕大部分研究人員的主要目光都聚焦在海上船舶安全事故的研究，對內(nèi)河水域的船舶事故的研究相對較少。目前國內(nèi)對于長江航道船舶事故的討論主要分為：長江干線事故特征分析、長江航道某航段事故研究以及事故原因分析等幾方面。在長江干線船舶事故特征分析方面，上海海事大學(xué)的吳琴等人收集了2008至2016年之間長江干線上水上交通事故的數(shù)據(jù)，通過相關(guān)分析方法，結(jié)合實際案例，從分布特征、關(guān)聯(lián)關(guān)系、致因挖掘等方面對長江干線事故特征展開研究，研究結(jié)果顯示長江干線水上交通事故數(shù)總體呈下降趨勢[1]。事故高發(fā)時間段在00:00―06:00。頻率較高的事故類型是碰撞和擱淺。經(jīng)常發(fā)生事故的船型為普通貨船和砂石船。研究數(shù)據(jù)表明碰撞事故的發(fā)生主要是因為船員操作失誤[1]。在長江航道某航段事故研究方面，蕪湖海事局的何靜通過收集2010至2019年間，長江干線重慶至蕪湖段航行船舶事故數(shù)據(jù)，結(jié)合涉及到的事故船舶數(shù)據(jù)、進出港報告、船旗國監(jiān)督檢查數(shù)據(jù)以及行政處罰數(shù)據(jù)，對重慶至蕪湖段這一段長江干線中發(fā)生的航行船舶事故規(guī)律進行了分析[2]。在事故原因分析方面，武漢理工大學(xué)的袁雄基于GIS建立了長江內(nèi)河船舶交通事故分析系統(tǒng)，利用GIS強大的可視化功能，數(shù)據(jù)處理能力以及空間分析功能，來滿足長江海事部門和航道管理部門對船舶交通事故信息管理和分析的要求[3]。大連海事大學(xué)的蒙和彪對長江航道重慶段發(fā)生的船舶交通事故進行了分析和總結(jié)，他通過使用事故樹分析法，從人為因素、船舶因素、環(huán)境因素方面對事故進行分析，在論文最后，他建議可以通過加強船員管理、改善助航設(shè)施以及使用電子海圖服務(wù)這幾方面，來減少船舶事故的發(fā)生[4]。在內(nèi)河的船舶交通事故發(fā)生原因方面，目前國內(nèi)通過事故樹分析法探究事故原因的研究較為少見。尤其是在船舶追越事故方面，缺少基于事故樹分析法的事故原因研究。船吸效應(yīng)2.1船吸現(xiàn)象船吸現(xiàn)象是當兩艘船舶從相互靠近到逐漸平行這一過程中，因為水動力的作用使船舶受到吸力或者排斥進而發(fā)生轉(zhuǎn)頭的現(xiàn)象。船吸現(xiàn)象在追越和對遇局面中都會出現(xiàn)，另外當一船從近距離駛過錨泊或系泊船時，船吸現(xiàn)象也會發(fā)生。在追越時中，船舶并行航行時間較長，所以船吸現(xiàn)象對追越局面影響最大。根據(jù)伯努利原理P+12ρ如圖3.5顯示出了當A船在追越B船時，隨著兩船相互之間位置的變化，水流對船的作用力還有轉(zhuǎn)向力矩的變化。圖2.1追越時船間效應(yīng)的發(fā)展船間效應(yīng)的影響因素有：船間橫距。兩條船舶之間的橫向距離越小，相互之間的作用力越大。當兩船之間的橫向距離小于兩船的船長相加之和時，船間作用就會發(fā)生。當兩船橫向距離小于1/2兩船的船長相加之和時，相互之間的作用力增大的會很明顯。船速。船舶的速度越快，船舶所引起的興波就會越大，相互之間作用力也會越大。當兩船向同一方向航行且兩船船速差別較小時，兩船之間相互作用的時間會變長，作用力也越大。船舶大小。兩船大小差距較大，他們相互接近的過程中，較小船所受到作用力的影響大。在淺水、狹窄等受限水域航行時，船體四周水動力的變化和興波更為劇烈，船對船的影響也更為強烈。2.2力和力矩的計算Brix在1979和1993年間提出了一種半經(jīng)驗估算方法，用來計算船舶間力和力矩的大小。船舶在追越操縱時，估算力矩相對來講比較實用。這種方法計算出來的結(jié)果是船舶在追越過程中力和力矩各自的最大值。雖然不能表示作用力在追越操縱中的整個作用過程，但是在研究一船近距離駛過另一船時船舶的安全性有很重要的意義。其公式為：Xmax=(0.014~0.017)式中：Lm——兩船船長的平均值；Vm——兩船船速平均值；dm——兩船吃水平均值。橫距的大小是影響船間作用的一個重要因素。船舶橫向間距也稱為船中間距，指追越船與被追越船舶各自艏艉線的橫向間距。橫距對船間效應(yīng)的影響可分為以下關(guān)系：當ycc<0.6Lm時，船間效應(yīng)與船間橫距成反比。當0.6Lm<ycc<Lm時，船間效應(yīng)與橫距的二次方成反比。當y圖2.2船間效應(yīng)坐標系第3章事故樹分析法3.1事故樹分析模型事故樹分析法是比較常見的一種安全分析方法。通過畫出事故樹的邏輯圖可以清晰地顯示出事故發(fā)生的邏輯過程。然后在事故樹圖的基礎(chǔ)上，針對某一方面進行定量、定性的分析，最后得出事故發(fā)生的主要原因[6]。制作事故樹圖有著規(guī)定的邏輯符號。先找到事故樹的頂部事件，也就是我們不期待發(fā)生的事件。接著找出導(dǎo)致頂層事件發(fā)生的直接因素，再對這些因素，依次分析，找出他們的下層原因。直到找到根本原因，也就是整個事故樹的基本事件。圖3.2列出了部分事故樹圖中可能用到的符號種類。a表示最頂部或者中間事件。b代表基本事件，不需要再對其進行分析。c代表客觀事件，無法改變。d代表與門符號，只有當符號下層的事件一起發(fā)生時本事件才發(fā)生。e代表或門符號，表示當符號下層的事件中只要有一個發(fā)生本事件就能夠發(fā)生。符號f是條件與門符號，表示當符號下層的事件都發(fā)生時并且需要滿足此條件，本事件才發(fā)生。符號g表示條件或門符號，表示當符號下層的事件任何一個發(fā)生并且滿足此條件，本事件就會發(fā)生。圖3.2事故樹中符號種類一般來說，建立事故樹可以按照以下步驟進行：選擇需要分析的頂部事件，確定分析方向以及分析成功的標準。收集所需要的資料，建立起事故樹的流程圖。對事故樹進行定性分析，可以通過布爾代數(shù)簡化事故樹關(guān)系式，得到由基本事件組成的最小割集或最小路徑集。對事故樹圖中的基本事件重要性進行逐個計算，最后得出結(jié)論。3.2事故樹分析計算公式[7]事故樹的定性分析主要是指按照事故樹的結(jié)構(gòu)，寫出事故樹的邏輯關(guān)系式，對關(guān)系式進行運算和化簡，得到事故樹的最小割集或徑集。最后通過計算公式來得出各個基本事件在事故樹中的結(jié)構(gòu)重要度。其計算公式為：Ii=X∈pj式中Ii為基本事件Xi重要度系數(shù)近似值，pj為Xi所在最小割集或者最小徑集中基本事件的總數(shù)。第4章事故分析4.1事故經(jīng)過2008年5月27日1121-1122時許，長江119號浮下游約500米下行通航分道內(nèi)，事故地點經(jīng)緯度：32°12′.8N,119°14′.3E。在長江儀征水道長江119號浮附近水域，上海XX航運有限公司所屬“J”輪與南京XX集團所屬“Y”輪發(fā)生碰撞。江蘇省水上搜救中心接到事故險情報告后，立即啟動水上搜救應(yīng)急預(yù)案，省政府領(lǐng)導(dǎo)和水上搜救中心領(lǐng)導(dǎo)在接報后第一時間到達現(xiàn)場親自指揮搜救，組織了南京、鎮(zhèn)江、揚州、泰州海事局的海巡0825等10艘海巡艇，協(xié)調(diào)了江蘇水警750等公安艇以及過往船舶、漁船赴現(xiàn)場搜尋落水人員，同時調(diào)集鹽撈5號等6艘工程船對沉船進行打撈。沉船于2008年5月28日0530時出水。在整個搜救過程中，有15人獲救，共搜尋到9名遇難者遺體。事故造成“Y”輪沉沒，船上9人死亡。4.1.1事故船舶資料4.1.1.1“J”輪船籍港：上海

船舶種類：散貨船總長：128.00米船寬：21.60米型深：9.40米總噸位：7994凈噸位：4476

載重噸：12060噸主機功率：3530千瓦

航區(qū)（航線）：近海建造完工日期：2008年2月29日船舶所有人：上海XX航運有限公司等船舶經(jīng)營人：上海XX航運有限公司4.1.1.2“Y”輪船籍港：南京

船舶種類：交通船總長：30.50米

船寬：6.20米型深：2.20米總噸位：92凈噸位：55

主機功率：182千瓦核定載客：60人

航區(qū)（航線）：長江A級航區(qū)建造完工日期：1983年2月1日改建完工日期：2004年11月11日船舶所有人：南京XX集團船舶經(jīng)營人：南京XX公司4.1.1.3沉船現(xiàn)場勘驗情況左舷中后部有前后兩個不規(guī)則的破洞，分別為直徑約0.38米、0.84米，整個破損變形長度為1.7米。破損的最后部距船尾距離為9.62米，破損最低點為水線下0.2～0.3米，且正上方護舷局部有折裂。車鐘處于雙車全速前進位置，舵角指示器處于左舵3度位置，舵葉處于正中位置。4.1.2“J”輪事故記錄根據(jù)“J”輪當班駕駛員陳述和相關(guān)記錄，事故經(jīng)過如下：

2008年5月27日0020時，“J”輪第21航次由安徽獲港裝載水泥熟料12005噸，開往寧波北侖港，開航吃水：前7.32米/后7.30米；0740時許，該輪過南京三橋三副喬某接班，駕駛船舶繼續(xù)下行，舵工朱某負責(zé)操舵；0817時許，該輪過長江144號浮，航速11.0節(jié)；0911時許，該輪過南京二橋，航速11.1節(jié)；1032時許，該輪過長江125號浮；約1110時，該輪過長江121號浮，左舷追過長江82019船隊；1115時，該輪過長江120號紅浮后，三副叫了右5度，向右修正航向至130～132度把定；1118時許，該輪過新河口，向鎮(zhèn)江海事局指揮中心報告船位。隨即當班三副在記載航行日志時發(fā)現(xiàn)“Y”輪正在本船右后50～100米下行；同時該輪右舷還有3、4艘黃砂船在航道內(nèi)沿紅浮下行，其中最近的一艘橫距約60米；1120時許，航速約10.6節(jié)，此時三副發(fā)現(xiàn)“Y”輪在駕駛臺右舷正橫前，橫距約30米；1121時許，當班三副發(fā)現(xiàn)“Y”輪突然向左偏轉(zhuǎn)，快速貼近本船船首，三副立即采取左舵5、左舵10、左舵20，同時采用前進一、停車；此時，船長在房間看見“Y”輪突然沖向本船船首，立即趕往駕駛臺；1121-1122時許，該船船首右側(cè)與“Y”輪左舷中后部發(fā)生碰撞。船長到駕駛臺立即采用左滿舵。4.1.3“Y”輪事故記錄因該輪駕駛臺人員全部遇難，且由于生還人員均在艙內(nèi)，沒有人能夠描述本船的操作和碰撞情況，據(jù)“Y”輪生還人員陳述，以及對周圍的過往船舶進行調(diào)查取證，情況如下：“Y”輪本航次船上共有人員24名，其中船員6名，考務(wù)人員2名，考生14名，公司工作人員2名，本航次承擔(dān)對本公司的船員進行實操評估考試的任務(wù)。此次船員實操考試是按照《中華人民共和國內(nèi)河船員實際操作考試辦法》要求安排的?？荚囋媱澴阅暇└?號碼頭向上游開往馬鞍山再返航下行；考試方式是考生叫舵叫車，“Y”輪船長李某負責(zé)操舵、搖車鐘等實際操作。2008年5月27日0810時，“Y”輪離南京港1號碼頭上行，第一位考生陸某在駕駛臺考試，至長江143號浮因上游能見度逐漸降低，遂改變計劃，掉頭往下游方向航行，繼續(xù)實考。至長江122號浮，第五位考生閏某上駕駛臺開始考試。1112時許，該輪平長江121號浮，航速約22～23公里/小時；1118時許，該輪平新河口，位于“J”輪右后50～100米下行，選擇從“J”輪右舷下行；1119時－1120時，平“J”輪駕駛臺，橫距約30米；1121-1122時，“Y”輪左舷中后部與“J”輪船首右側(cè)發(fā)生碰撞。4.2案例事故樹4.2.1案例的事故樹圖圖3.3碰撞案例事故樹表3.1事故樹中各符號的含義4.2.2事故樹定性分析由圖3.1知其結(jié)構(gòu)函數(shù)式為：T=A?B=(X=X=X=X根據(jù)上式，得到此事故樹的6個最小割集：P1P2P3P4P5P6分析以上6個最小割集，6個割集階數(shù)分別為4、4、5、4、4、5，根據(jù)式（3.1）得以下基本事件的結(jié)構(gòu)重要系數(shù)：I1I3I4I6I7由上得出此事故的結(jié)構(gòu)重要度順序I14.3系統(tǒng)評估分析由以上事故樹圖及定性分析可總結(jié)出以下幾點造成本次事故的原因：（1）“Y”輪在航行中航速過快，船舶噸位差距大，未保持安全橫距，是形成本次事故的直接原因。根據(jù)資料“Y”輪到達長江121號浮時，航速約22～23公里/小時。約6分鐘后，該輪位于“J”輪右后50～100米下行，選擇從“J”輪右舷下行。平“J”輪駕駛臺時，橫距約30米。根據(jù)公式（2.1）計算可知，“Y”輪橫向上受力Ymax=（1466~1759）KN，力矩為Nmax=（18583~32521）KN/m。對據(jù)事故后沉船打撈結(jié)果看，車鐘處于雙車全速前進位置，舵角指示器處于左舵3度位置，舵葉處于正中位置，可知，事故發(fā)生時，“Y”輪處于保向保速狀態(tài)，并未意識到危險的存在。沒有聯(lián)系“J”輪。盲目航行，所保持的安全橫距過小，是本次事故發(fā)生的直接原因。（2）“Y”輪駕駛?cè)藛T安全意識薄弱，思想麻痹大意，不能及時有效地判斷船舶航行態(tài)勢是造成本次事故的重要原因。事故地點位于長江世業(yè)洲上洲頭儀征水道內(nèi)，沒有設(shè)置小型船舶下行的推薦航路。因此下行的大型船舶和小型船舶都在同一通航分道內(nèi)航行。航段日船舶流量約為1500艘次，通航密度較大。事故發(fā)生時，正在進行船員駕駛考試，考生下達舵令，船長操舵。并未提及有其他船員作為安全預(yù)防人員，隨時注意江面船舶狀況，保持警惕。船長因為進行考試操作，并不能有效安全地履行船長職責(zé)，其他駕駛?cè)藛T也未進行有效的安全預(yù)防。追越時，船舶并未鳴放追越聲號，選擇追越時機并不理想。保持航速較快，也未用高頻電話聯(lián)系其他船舶。沒有分析船舶航行態(tài)勢，思想麻痹大意，沒有進行足夠的瞭望觀察，造成保持的橫距過小，是形成事故的重要原因。事故水域航行情況復(fù)雜，航行船舶多，是事故發(fā)生的一個客觀原因。事故發(fā)生時，航道內(nèi)，“J”輪右舷還有3、4艘黃砂船在航道內(nèi)沿紅浮下行，當“Y”輪航行至“J”轉(zhuǎn)船首位置時，受“J”輪和右前方黃砂船的興波影響，可能導(dǎo)致“Y”輪向左偏轉(zhuǎn)。

在事故發(fā)生前，“Y”輪的一系列操作都有不合規(guī)的情況，船長也沒有及時糾正，考生繼續(xù)進行考試。事故發(fā)生時也未采取避離操縱。因此，“Y”輪駕駛?cè)藛T所接受的船舶駕駛培訓(xùn)和系統(tǒng)知識學(xué)習(xí)不到位也是導(dǎo)致事故發(fā)生的另一原因。第5章安全操縱建議根據(jù)上述分析，可知船舶在長江航道航行時應(yīng)該注意：航行速度不宜過快，應(yīng)以較為適合的安全航速航行，當本船與其他航行船只體型相差較大時，更應(yīng)該降低速度，并且相互之間保持較大橫距航行。船舶航行期間，應(yīng)時刻保持瞭望，不可松懈大意，以免對危險的到來預(yù)判不足，形成碰撞危險。船舶駕駛?cè)藛T應(yīng)注意加強自身航海知識的學(xué)習(xí)，積極參加專業(yè)培訓(xùn)。海事機構(gòu)也應(yīng)該加強對長江航道從業(yè)船員的技能培訓(xùn)。抓牢從業(yè)資格審核。船舶在實施追越行動前，應(yīng)先確定船舶追越時的所需要的安全橫距，當橫距不足以安全通過或者以當前橫距進行追越存在碰撞危險時，不可追越。安全橫距的估算方法可參考當兩船之間的橫向距離小于兩船的船長相加之和時，船間作用就會發(fā)生。當兩船橫向距離小于1/2兩船的船長相加之和時，相互之間的作用力增大的會很明顯。在條件合適時，追越船可以通過通信設(shè)備請求被追越船配合行動，進行降速操作。追越操縱過程中，小船因為自身重量小，所以受到船吸作用的影響相對較大，在兩條船舶相互作用的發(fā)展過程中，小船可能會丟失舵的作用，也就是說當小船接近到大船一定范圍內(nèi)后，用舵可能無法脫離船吸作用。追越船相對來說船速更快，擁有著更好的舵效。所以在需要避讓操縱時，追越船有更好的避讓能力和優(yōu)勢。因為是追越船一方發(fā)起的追越行為，所以追越船承擔(dān)在追越過程中的主要責(zé)任。在追越時，如果條件比較合適的話，追越船可以在一定程度加快速度，縮短兩船并行的時間，盡快通過。追越結(jié)束后，追越船不可變向航行到被追越船船首，避免造成緊迫局面。當兩船接近平行時，兩船船間的橫向作用力達到最大。此時應(yīng)該盡快完成追越，避免平行時間過長引起船吸，導(dǎo)致碰撞。當追越船的船首在垂向距離上靠近被追越船只的船尾位置時，被追越船容易向兩船中間方向轉(zhuǎn)，與追越船航行方向交叉，形成碰撞事故。同樣，當追越船超過被追越船，船尾與被追越船船首接近平行時，也很容易出現(xiàn)與追越船航進方向交叉的局面，進而形成碰撞事故。兩船位于正橫位置前后時，兩船的轉(zhuǎn)向力矩最大，追越船易突然向內(nèi)轉(zhuǎn)向，撞到被追越船的船中位置?；蛘呤潜蛔吩酱巴蝗幌騼?nèi)轉(zhuǎn)向，進而撞到追越船的船中或者船尾[14]。第6章結(jié)束語本文針對一起船舶碰撞事故，結(jié)合事故樹分析法對事故進行了系統(tǒng)性的理論分析。本文所做的分析研究，主要是為了使船舶駕駛?cè)藛T掌握事故發(fā)生的原因并吸取事故教訓(xùn)。當駕駛船舶行駛在長江內(nèi)河航道上時，進行追越或者對遇情況發(fā)生時，船舶駕駛?cè)藛T應(yīng)當高度注意船舶間的航行狀態(tài)，精神集中并嚴格按照相關(guān)規(guī)定內(nèi)容進行操縱。近年來，長江航道航行任務(wù)重，航行船舶多，而船舶駕駛?cè)藛T素質(zhì)良莠不齊結(jié)合事故分析結(jié)果可知，船舶事故的發(fā)生跟從業(yè)人員的職業(yè)素質(zhì)有很大關(guān)系。所以減少長江船舶事故發(fā)生應(yīng)該主要從船員管理方面入手。應(yīng)該加強針對內(nèi)河船員資格審查、技能考核以及責(zé)任感等方面的工作。提高航道管理能力，減少同一時間段內(nèi)航道內(nèi)船舶的數(shù)量，改善船舶航行條件。除上述措施外，還需要制定必要的應(yīng)急預(yù)案，當船舶事