國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)提名公示

1、1國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)提名公示國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)提名公示一、項(xiàng)目名稱一、項(xiàng)目名稱沿海復(fù)雜水域超大型船舶通航安全保障關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用二、提名者及提名意見二、提名者及提名意見提名者：交通運(yùn)輸部提名意見提名意見：我單位認(rèn)真審閱了該項(xiàng)目推薦書及附件材料，確認(rèn)全部材料真實(shí)有效，均符合國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)工作辦公室的填寫要求。該項(xiàng)目在國家自然科學(xué)基金、交通運(yùn)輸部重大建設(shè)科技等項(xiàng)目支持下，圍繞沿海復(fù)雜水域超大型船舶通航安全保障關(guān)鍵共性技術(shù)開展研究，攻克了多因

2、素耦合下超大型船舶富裕水深（UKC）取值、安全航速控制、船舶領(lǐng)域尺度確定等技術(shù)難題，解決了超大型船舶無動(dòng)力狀態(tài)下系泊防臺(tái)安全保障等技術(shù)瓶頸，取得發(fā)明專利等知識(shí)產(chǎn)權(quán)41件，發(fā)表學(xué)術(shù)論文73篇，其中SCI收錄10篇，EI收錄23篇；獲中國航海學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，二等獎(jiǎng)2項(xiàng)。該項(xiàng)目面向超大型船舶，結(jié)合沿海復(fù)雜水域的環(huán)境條件，系統(tǒng)形成了一套通航安全保障應(yīng)用理論體系，研發(fā)了船舶下沉量計(jì)算與綜合測量及碼頭系泊防臺(tái)兩套新型裝置，創(chuàng)建了超大型船舶

3、全任務(wù)新型六自由度仿真與試驗(yàn)平臺(tái)，創(chuàng)新了超大型船舶全程動(dòng)態(tài)無縫監(jiān)管模式。項(xiàng)目成果已在中國沿海全部轉(zhuǎn)化，在五大港口群、大型船廠、航運(yùn)公司及主管機(jī)關(guān)等單位得到廣泛應(yīng)用，滿足了“大船時(shí)代”的發(fā)展需求，取得了重大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，對(duì)引領(lǐng)超大型船舶健康發(fā)展提供了關(guān)鍵技術(shù)保障，對(duì)實(shí)現(xiàn)由航運(yùn)大國邁向航運(yùn)強(qiáng)國的宏偉目標(biāo)提供了核心技術(shù)支撐，助推了交通強(qiáng)國、京津冀一體化等國家戰(zhàn)略的實(shí)施。該項(xiàng)目整體國際先進(jìn)，核心成果超大型船舶UKC、安全航速、動(dòng)態(tài)下沉量確

4、定方法及無動(dòng)力船舶極限狀態(tài)下泊穩(wěn)安全、系泊防臺(tái)技術(shù)等國際領(lǐng)先。提名該項(xiàng)目為國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。三、項(xiàng)目簡介三、項(xiàng)目簡介航運(yùn)強(qiáng)國是交通強(qiáng)國的重要內(nèi)涵，船舶大型化是航運(yùn)強(qiáng)國的重要標(biāo)志之一。超大型船舶（16萬及以上載重噸的油輪、船長超過300米的散貨船、萬箱級(jí)集裝箱船及承載能力達(dá)21萬方的LNG船等）快速發(fā)展成為航運(yùn)的主力軍，對(duì)既有的安全保障技術(shù)提出了新挑戰(zhàn)，一旦發(fā)生海難事故極易造成毀滅性環(huán)境破壞和經(jīng)濟(jì)損失，如“TryCanyon”輪水

5、深控制不當(dāng)觸礁導(dǎo)致11.8萬噸原油泄漏，大連港30萬噸“CosmicJewel”油輪碼頭系泊不當(dāng)導(dǎo)致泄漏爆炸，因安全航3技術(shù)支撐。四、客觀評(píng)價(jià)四、客觀評(píng)價(jià)1.國內(nèi)外技術(shù)比較國內(nèi)外技術(shù)比較表1本項(xiàng)目核心技術(shù)與國內(nèi)外同類技術(shù)比較對(duì)比內(nèi)容國內(nèi)國外本項(xiàng)目效果先進(jìn)性富裕水深（UKC）計(jì)算方法及綜合測量裝置經(jīng)驗(yàn)取值法，一般采取外海20%d，港外15%d，港內(nèi)10%d。取值相對(duì)固定，沒有反映港口環(huán)境和船舶載況等實(shí)際情況。采用經(jīng)驗(yàn)取值法，取值標(biāo)準(zhǔn)固定單

6、一，沒有反映港口環(huán)境和船舶載況等實(shí)際情況，無40萬噸船舶UKC取值標(biāo)準(zhǔn)。美國：船舶最大吃水的10%新加坡：確保3.5m的富裕水深日本：吃水12m以上取10%d歐洲：港外15%d，港內(nèi)10%d英國：采用動(dòng)態(tài)UKC：5.1m~9.5m（1）超大型船舶UKC計(jì)算模型可以計(jì)算出不同水深吃水比、航速、風(fēng)、浪、流等條件下的動(dòng)態(tài)UKC。（2）綜合數(shù)值船池仿真、縮尺船模試驗(yàn)、實(shí)船試驗(yàn)以及大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的計(jì)算方法和測量裝置。（3）界定了40萬噸級(jí)船舶進(jìn)出港U

7、KC計(jì)算方法和取值標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算模型和測量技術(shù)優(yōu)化了國內(nèi)外現(xiàn)有UKC取值標(biāo)準(zhǔn)：渤海水域超大型船舶動(dòng)態(tài)UKC控制區(qū)間為船舶吃水的6%~21%，最大限度提升了裝載率；上海洋山港四期全自動(dòng)化碼頭靠泊集裝箱船型由6600TEU提高到15000TEU；成果支撐了40萬噸級(jí)散貨船設(shè)計(jì)船型尺度及相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)定，實(shí)現(xiàn)了巴西“淡水河谷”型40萬噸級(jí)散貨船成功首靠青島港控制航速計(jì)算模型無明確的量化計(jì)算模型無明確的量化計(jì)算模型建立了超大型船舶三維安全航速量化標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算

8、模型計(jì)算模型融合了船舶特征、水域條件、氣象條件、交通流速度等特征，保障了通航安全，如超大型船舶進(jìn)出渤海裝載率提升了33%船舶領(lǐng)域模型通過能力計(jì)算模型尚未建立適用于系統(tǒng)地判定超大型船舶動(dòng)態(tài)安全領(lǐng)域模型日本藤井模型、歐洲Goodwin模型、英國Davis船舶動(dòng)界建立了反映超大型船舶運(yùn)動(dòng)特征、海域環(huán)境條件的高精度動(dòng)態(tài)船舶領(lǐng)域模型，特別適用于超大型船舶在交匯水域安全領(lǐng)域的確定模型可精確計(jì)算動(dòng)態(tài)船舶領(lǐng)域維度值，最大限度地提升復(fù)雜水域港口航道通過能

9、力，如港口航道通過能力提升了近20%，LNG船進(jìn)出示范港口月艘次提高了50%防臺(tái)系泊力計(jì)算模型《港口工程載荷規(guī)范》中提供的系纜力計(jì)算模型，計(jì)算值非常大《石油公司國際海事論壇系泊設(shè)備指南》、《美國海軍艦船防臺(tái)操作指南》系纜力計(jì)算模型，計(jì)算值較大建立了組合優(yōu)化模型：提出了極限泊穩(wěn)條件下碼頭系泊力計(jì)算優(yōu)化模型。該模型中，在橫、縱向上受到的風(fēng)、浪、流、錨碇及拖輪輔助作用的合力計(jì)模型。準(zhǔn)確計(jì)算船舶縱向、橫向上的合力，能夠用于核準(zhǔn)超大型船舶防臺(tái)的系

10、泊設(shè)施強(qiáng)度、纜繩配置以及碼頭結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等，此模型明顯優(yōu)于國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范中的確定方法，如碼頭系泊防臺(tái)等級(jí)可達(dá)到預(yù)報(bào)級(jí)別18級(jí)碼頭系泊防臺(tái)技方案與組合裝置無成熟的超大型無動(dòng)力船舶碼頭系泊防臺(tái)方案無成熟的超大型無動(dòng)力船舶碼頭系泊防臺(tái)方案建立了針對(duì)超大型無動(dòng)力船舶碼頭系泊防臺(tái)的組合優(yōu)化方案，選配出多資源組合防臺(tái)裝置，如對(duì)應(yīng)的錨錠、拖輪、纜繩、防爆樁等首次實(shí)現(xiàn)了大型無動(dòng)力船舶碼頭系泊防臺(tái)，創(chuàng)造性設(shè)計(jì)了其技術(shù)方案及融合多資源的組合防臺(tái)裝置，有效提升了

11、船舶碼頭系泊抗風(fēng)能力，如碼頭系泊防臺(tái)等級(jí)可達(dá)預(yù)報(bào)級(jí)別18級(jí)超大型船舶模擬操縱仿真平臺(tái)僅有普通大型船舶操縱模擬器，滿足不了復(fù)雜水域超大型船舶仿真試驗(yàn)需求僅有普通大型船舶操縱模擬器，滿足不了復(fù)雜水域超大型船舶仿真試驗(yàn)需求研發(fā)了超大型船舶新型六自由度仿真與試驗(yàn)平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜水域超大型船舶全任務(wù)、多工況下仿真及試驗(yàn)需求集成了高精度風(fēng)流載荷模型、生態(tài)仿真模塊，建立了三維模型數(shù)據(jù)庫，模型符合精度達(dá)90%，實(shí)現(xiàn)了船舶姿態(tài)測量、泊穩(wěn)驗(yàn)證、系纜力核算