國家科學技術進步獎提名公示

1、1國家科學技術進步獎提名公示國家科學技術進步獎提名公示一、項目名稱一、項目名稱沿海復雜水域超大型船舶通航安全保障關鍵技術及應用二、提名者及提名意見二、提名者及提名意見提名者：交通運輸部提名意見提名意見：我單位認真審閱了該項目推薦書及附件材料，確認全部材料真實有效，均符合國家科學技術獎勵工作辦公室的填寫要求。該項目在國家自然科學基金、交通運輸部重大建設科技等項目支持下，圍繞沿海復雜水域超大型船舶通航安全保障關鍵共性技術開展研究，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、船舶領域尺度確定等技術難題，解決了超大型船舶無動力狀態(tài)下系泊防臺安全保障等技術瓶頸，取得發(fā)明專利等知識產(chǎn)權41件，發(fā)表學術論文73篇，其中SCI收錄10篇，EI收錄23篇；獲中國航海學會科學技術獎一等獎1項，二等獎2項。該項目面向超大型船舶，結合沿海復雜水域的環(huán)境條件，系統(tǒng)形成了一套通航安全保障應用理論體系，研發(fā)了船舶下沉量計算與綜合測量及碼頭系泊防臺兩套新型裝置，創(chuàng)建了超大型船舶

3、全任務新型六自由度仿真與試驗平臺，創(chuàng)新了超大型船舶全程動態(tài)無縫監(jiān)管模式。項目成果已在中國沿海全部轉化，在五大港口群、大型船廠、航運公司及主管機關等單位得到廣泛應用，滿足了“大船時代”的發(fā)展需求，取得了重大經(jīng)濟效益和社會效益，對引領超大型船舶健康發(fā)展提供了關鍵技術保障，對實現(xiàn)由航運大國邁向航運強國的宏偉目標提供了核心技術支撐，助推了交通強國、京津冀一體化等國家戰(zhàn)略的實施。該項目整體國際先進，核心成果超大型船舶UKC、安全航速、動態(tài)下沉量確

4、定方法及無動力船舶極限狀態(tài)下泊穩(wěn)安全、系泊防臺技術等國際領先。提名該項目為國家科學技術進步獎二等獎。三、項目簡介三、項目簡介航運強國是交通強國的重要內(nèi)涵，船舶大型化是航運強國的重要標志之一。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、萬箱級集裝箱船及承載能力達21萬方的LNG船等）快速發(fā)展成為航運的主力軍，對既有的安全保障技術提出了新挑戰(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)濟損失，如“TryCanyon”輪水

5、深控制不當觸礁導致11.8萬噸原油泄漏，大連港30萬噸“CosmicJewel”油輪碼頭系泊不當導致泄漏爆炸，因安全航3技術支撐。四、客觀評價四、客觀評價1.國內(nèi)外技術比較國內(nèi)外技術比較表1本項目核心技術與國內(nèi)外同類技術比較對比內(nèi)容國內(nèi)國外本項目效果先進性富裕水深（UKC）計算方法及綜合測量裝置經(jīng)驗取值法，一般采取外海20%d，港外15%d，港內(nèi)10%d。取值相對固定，沒有反映港口環(huán)境和船舶載況等實際情況。采用經(jīng)驗取值法，取值標準固定單

6、一，沒有反映港口環(huán)境和船舶載況等實際情況，無40萬噸船舶UKC取值標準。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：采用動態(tài)UKC：5.1m~9.5m（1）超大型船舶UKC計算模型可以計算出不同水深吃水比、航速、風、浪、流等條件下的動態(tài)UKC。（2）綜合數(shù)值船池仿真、縮尺船模試驗、實船試驗以及大數(shù)據(jù)驅動的計算方法和測量裝置。（3）界定了40萬噸級船舶進出港U

7、KC計算方法和取值標準計算模型和測量技術優(yōu)化了國內(nèi)外現(xiàn)有UKC取值標準：渤海水域超大型船舶動態(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40萬噸級散貨船設計船型尺度及相關設計規(guī)定，實現(xiàn)了巴西“淡水河谷”型40萬噸級散貨船成功首靠青島港控制航速計算模型無明確的量化計算模型無明確的量化計算模型建立了超大型船舶三維安全航速量化標準計算

8、模型計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，如超大型船舶進出渤海裝載率提升了33%船舶領域模型通過能力計算模型尚未建立適用于系統(tǒng)地判定超大型船舶動態(tài)安全領域模型日本藤井模型、歐洲Goodwin模型、英國Davis船舶動界建立了反映超大型船舶運動特征、海域環(huán)境條件的高精度動態(tài)船舶領域模型，特別適用于超大型船舶在交匯水域安全領域的確定模型可精確計算動態(tài)船舶領域維度值，最大限度地提升復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船進出示范港口月艘次提高了50%防臺系泊力計算模型《港口工程載荷規(guī)范》中提供的系纜力計算模型，計算值非常大《石油公司國際海事論壇系泊設備指南》、《美國海軍艦船防臺操作指南》系纜力計算模型，計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算優(yōu)化模型。該模型中，在橫、縱向上受到的風、浪、流、錨碇及拖輪輔助作用的合力計模型。準確計算船舶縱向、橫向上的合力，能夠用于核準超大型船舶防臺的系

10、泊設施強度、纜繩配置以及碼頭結構強度等，此模型明顯優(yōu)于國內(nèi)外相關規(guī)范中的確定方法，如碼頭系泊防臺等級可達到預報級別18級碼頭系泊防臺技方案與組合裝置無成熟的超大型無動力船舶碼頭系泊防臺方案無成熟的超大型無動力船舶碼頭系泊防臺方案建立了針對超大型無動力船舶碼頭系泊防臺的組合優(yōu)化方案，選配出多資源組合防臺裝置，如對應的錨錠、拖輪、纜繩、防爆樁等首次實現(xiàn)了大型無動力船舶碼頭系泊防臺，創(chuàng)造性設計了其技術方案及融合多資源的組合防臺裝置，有效提升了

11、船舶碼頭系泊抗風能力，如碼頭系泊防臺等級可達預報級別18級超大型船舶模擬操縱仿真平臺僅有普通大型船舶操縱模擬器，滿足不了復雜水域超大型船舶仿真試驗需求僅有普通大型船舶操縱模擬器，滿足不了復雜水域超大型船舶仿真試驗需求研發(fā)了超大型船舶新型六自由度仿真與試驗平臺，可以實現(xiàn)復雜水域超大型船舶全任務、多工況下仿真及試驗需求集成了高精度風流載荷模型、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90%，實現(xiàn)了船舶姿態(tài)測量、泊穩(wěn)驗證、系纜力核算