使用航海模擬器對船舶駕駛人員海上避碰人為因素的研究

　　如前所述，FSA的專(zhuān)項研究需要大量信息和數據。這些信息和數據以往主要來(lái)自船舶事故或案例的調查與分析，或來(lái)自相關(guān)專(zhuān)家的“頭腦風(fēng)暴（brainstorming）”等工作。但在現代科技特別是計算機和仿真模擬技術(shù)得到快速發(fā)展和航海模擬器已全面推廣應用的今天，基于航海模擬器對人為因素調查與分析的結果也完全可以用于FSA的危險識別、風(fēng)險評估、風(fēng)險控制等方面的具體研究工作。目前，基于航海模擬器對船舶事故人為因素調查與分析的研究工作已經(jīng)在世界主要海運國家的科研單位與院校不斷發(fā)展和深化。事實(shí)證明，這種具有數據挖掘（data mining）性質(zhì)的研究工作，可以為FSA的研究提供大量有價(jià)值的信息與數據。

　　基于航海模擬器的避讓行為研究

　　為了解和獲得船員在海上采取避讓行動(dòng)的行為和數據，上海海事大學(xué)的老師專(zhuān)門(mén)利用為船員提供培訓的機會(huì )，通過(guò)雷達模擬器對危險局面的操縱避讓行為進(jìn)行了調查。在雷達操縱模擬器上對船舶駕駛員在設定的船舶會(huì )遇局面的實(shí)操行為進(jìn)行記錄，可在數學(xué)定量上分析船舶操船者避讓決策規律。接受調查的對象是在各雷達模擬器培訓單位接受培訓的船員，包括船長(cháng)和大副。通過(guò)在雷達模擬器上避讓專(zhuān)設會(huì )遇局面中的他船的模擬操作過(guò)程，可以方便地記錄和了解他們具體的避讓方法與行動(dòng)。在整個(gè)調查的過(guò)程中，總共收集到模擬器實(shí)際操作調查記錄表56份（有效卷50份）。

　　避讓行為調查內容，一般包括操船者對碰撞危險的判斷、避讓行動(dòng)實(shí)施的時(shí)機（距離或時(shí)間）、避讓行動(dòng)（變向、變速或變向變速）中方式的選擇、避讓行動(dòng)的幅度和最后會(huì )遇距離的大小。這些內容是針對國際避碰規則中規定的“碰撞危險、早讓、大幅度讓、寬讓”等避讓行為中動(dòng)機、時(shí)機、方式、幅度、效果等方面的調查。具體內容有：

　�。�1）采取避讓行動(dòng)時(shí)來(lái)船會(huì )遇的最近會(huì )遇距離（DcPA）；

　�。�2）采取避讓行動(dòng)時(shí)與來(lái)船的距離（D）或來(lái)船位于本船的相對方位（舷角Q）；

　�。�3）船舶避讓方式（轉向或減速）；

　�。�4）船舶行動(dòng)的幅度（△C）；

　�。�5）兩船實(shí)際通過(guò)距離（DcPA）

　　雷達模擬器實(shí)操行為調查中（設定會(huì )遇時(shí)D= 0—0．3 n mile，船速比為1：1船舶為萬(wàn)噸級的集裝箱船舶），得出左舷來(lái)船形成小角度橫越時(shí)，操船者采取避讓行動(dòng)一般在2～4 n mile之間實(shí)施，行動(dòng)距離平均為3．38 n mile.右舷來(lái)船形成小角度橫越采取避讓行動(dòng)一般在2～5 n mile之間實(shí)施，行動(dòng)距離平均為3．93 n mile.左舷來(lái)船形成正交會(huì )遇時(shí)，操船者采取避讓行動(dòng)一般在2～4 n mile之間實(shí)施，行動(dòng)距離平均為3．87 n mile.

　　左舷來(lái)船形成小角度橫越時(shí)，右轉幅度平均48.右舷來(lái)船形成小角度橫越采取避讓行動(dòng)，右轉幅度平均53.左舷來(lái)船形成正交會(huì )遇時(shí)，操船者采取避讓行動(dòng)右轉幅度平均52.

　　雷達模擬器實(shí)操行為調查中得出左舷來(lái)船形成小角度橫越時(shí)，實(shí)施避讓行動(dòng)后的通過(guò)距離平均為1．35 n mile.右舷來(lái)船形成小角度橫越采取避讓行動(dòng)，實(shí)施避讓行動(dòng)后的通過(guò)距離平均為1．5 n mile.左舷來(lái)船形成正交會(huì )遇時(shí)，實(shí)施避讓行動(dòng)后的通過(guò)距離平均為1．4 n mile.

　　基于航海模擬器的人之可靠性研究

　　大連海事大學(xué)的老師為了解和統計船舶駕駛人員在航行與值班之中人的影響因素，專(zhuān)門(mén)組織了航海專(zhuān)業(yè)高年級學(xué)生參加在船舶操縱模擬器上進(jìn)行的實(shí)驗。通過(guò)在這項實(shí)驗過(guò)程中加入培訓狀況、疲勞程度、航行水域、交通狀況、操船人員性格等人的因素，來(lái)觀(guān)測和統計相關(guān)人為失誤的數據。從該項實(shí)驗得到的人為失誤影響因素的模擬器試驗結果的數據中就能看出船舶操縱模擬器可以用來(lái)統計和分析人為因素在航行與值班中的影響。表5給出了這些參加模擬器的學(xué)生在不同狀況下參加實(shí)時(shí)模擬訓練的結果，特別給出了相應的由于人為失誤而導致的考核成績(jì)不合格的比例。這些實(shí)驗中的影響因素就是前面提及的由于受培訓狀況、疲勞程度、航行水域、交通狀況、操船人員性格等的不同而對避讓效果產(chǎn)生影響的因素。

　　在船舶操縱模擬器上所得到的實(shí)驗數據表明，人的性格、培訓狀況、通航密度和疲勞程度確實(shí)對船舶避讓結果有影響，也證明了這些因素與人的避讓行為確實(shí)密切相關(guān)。這也充分反映了航海模擬器在人的因素研究中的有效性。

　　另外，除以上這些研究項目以外，國外一些院校也進(jìn)行了許多類(lèi)似的研究。如日本東京商船大學(xué)采用航海模擬器對“駕駛員在船舶應急情況下的反映與行為”和“船舶操縱系統中的人為因素與特點(diǎn)”進(jìn)行了大量的實(shí)驗，美國波士頓大學(xué)采用航海模擬器對“飲用低劑量酒精對船舶操縱的影響”進(jìn)行了研究，而這些實(shí)驗與研究所得到的結果，都可用于對特定項目或內容進(jìn)行FSA的有效評估。

　　值得一提的是，利用航海模擬器進(jìn)行人的因素或行為研究時(shí)，可在控制和改變相關(guān)不同環(huán)境與條件的情況下，將參加模擬駕駛人員的行為及其結果全部加以記錄，在事后又可供參加實(shí)驗的對象或其他研究人員進(jìn)行討論與分析，最終能獲得影響人的行為的因素和人的實(shí)際行為等方面的信息與數據。與通常的船舶事故調查相比，航海模擬器在人的因素研究中不但有效，而且安全經(jīng)濟，并可以用來(lái)從事一些常規調研中無(wú)法進(jìn)行的模擬實(shí)驗工作，所以它在FSA諸如全面進(jìn)行海上安全現有與潛在危險的識別、對存在不同風(fēng)險的危險度評估和如何有效預防和控制風(fēng)險等方面的研究中具有廣闊的應用前景。但是，在以上這些研究工作中，研究人員也應充分注意到因航海模擬本身所具有的局限性而對相關(guān)研究工作帶來(lái)的不足之處（包括模擬環(huán)境的真實(shí)性和設備功能限制等）。因此，在從事這些研究工作中，可通過(guò)充分發(fā)揮和不斷完善航海模擬器的功能，或采用其他相應適當的研究方法來(lái)加以補充和比對，以解決因航海模擬器局限性所產(chǎn)生的問(wèn)題和提高研究工作的水平。