[发明专利]宽阔水域桥梁船撞的风险概率计算方法

权利要求书

1.一种宽阔水域桥梁船撞的风险概率计算方法，其特征在于，包括：

将一年划分为多个时段，其中，特定桥梁所处宽阔水域中的风速和水速在同一时段内保持不变；

对各时段内通过所述桥梁的各类型船舶，分别执行如下操作：

S1、根据任一时段内通过所述桥梁的任一类型单船的动力学方程，求解所述单船进入撞桥风险区后在风力作用和水流作用下的偏移量；具体的，根据所述单船在静水中的阻力，计算所述单船进入撞桥风险区后受到的推进力；沿顺桥方向和横桥方向分解所述推进力，以及所述单船进入撞桥风险区后受到的水阻力和风阻力；根据分解后的各力，求解所述单船在所述风险区内沿顺桥方向和横桥方向的偏移量，分别作为在风力作用和水流作用下的偏移量；

S2、根据所述偏移量，计算所述单船从任一横向位置进入所述风险区后发生撞桥的航偏角范围，其中，横向位置表示沿顺桥方向的位置；

S3、根据所述航偏角范围，以及航迹横向位置和航偏角的概率分布，计算所述类型的单船在所述时段内的撞桥频率；具体的，所述航偏角的概率分布满足第一正态分布，所述根据航迹横线位置的概率分布满足第二正态分布，则S3包括：根据以下公式，计算单船从横向位置x进入所述风险区后发生撞桥的第一概率P_n：，其中，和分别表示单船在从横向位置x进入所述风险区后发生撞桥的最大航偏角和最小航偏角，和分别表示所述第一正态分布的均值和标准差；根据以下公式，计算所述单船从所述横向位置x进入所述风险区的第二概率P_m：，其中，σ和分别表示所述第二正态分布的标准差和均值；根据以下公式，得到所述单船从横向位置x进入所述风险区且发生撞桥的第三概率P_l：；根据以下公式，得到所述类型的单船在所述时段内的撞桥频率P_i：

；

S4、累加所述类型的单船在各时段内的撞桥频率，得到所述类型船舶的撞桥年频率；

累加各类型船舶的撞桥年频率与通航量的乘积，得到桥梁的年船撞概率；

其中，根据所述单船在静水中的阻力，计算所述单船进入撞桥风险区后受到的推进力，包括：

根据单船进入风险区后的特定运动状态，将代入水阻力F_f的计算公式（2），得到单船进入撞桥风险区后受到的推进力：（4）

其中，ρ表示水的密度，c_f表示摩擦系数，v_s表示单船和水流的相对速度，S表示单船在水下的面积。

2.根据权利要求1所述的宽阔水域桥梁船撞的风险概率计算方法，其特征在于，所述各时段为1天或1小时。