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研究生:宋瑞屏
研究生(外文):Ruei-Ping Sung
論文名稱:臺灣西部海域船舶避讓通過距離之研究
論文名稱(外文):A Study on the Passing Distance between ships for Avoiding Collision in West Taiwan Waters
指導教授:林 彬
指導教授(外文):Bin Lin
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:商船學系所
學門:運輸服務學門
學類:航海學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:166
中文關鍵詞:安全距離船舶領域累積分布函數
外文關鍵詞:Safe distanceShip domainCumulative Distribution Function
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國際海上避碰規則雖已明定船舶必須及早採取避碰行動,以安全距離通過,但綜觀近年來的碰撞案件,大多原因皆為避碰行動施展時機太晚,導致船舶之間未能保持安全距離。有鑑於此,本研究蒐集龐大的船舶自動識別系統資料,推估船舶實際航行之海上交通情況,對臺灣西部水域之船舶進行避碰情況判別,分析不同航行水域及不同船舶大小之通過距離,並分別比較避碰樣本分布及累積分布函數,呈現安全距離邊界值之結果。
本研究結果發現,航行員採取避碰行動時機點對兩船通過之最近距離影響極大;愈早採取行動,通過距離愈大,可使碰撞危機及早解除。船舶領域形狀與各地區間交通流向有關,且隨著船長的增大,船舶領域有擴張之現象,並顯示以4至6浬避讓時機所得之通過距離,不足以代表實際船舶領域之邊界。因此,本研究之船舶領域研究成果切合臺灣西部海域船舶航行之現況,可供海上交通工程決策之參考。

Although the International Regulations for Preventing Collision at Sea (COLREG) has required all ships shall take early action to pass in a safe distance for avoiding collision, most of collision accidents were caused by violating the regulations during the past years. Therefore a huge of ship data from automatic identification system (AIS) were collected as samples for analysis of actual marine traffic situations and anti-collision actions in the west Taiwan waters, and for comparison of the passing distance and cumulative distribution function (CDF) in different parts of the waters in this study.
The results reveal the distance is affected by the time of navigators taking actions of avoidance. The earlier of the action, the larger of distance, and the earlier of collision risk can be dissolved. The shape of ship domain is related to traffic flow in different waters. Following the increase of ship length, the domain becomes larger. Text books states the best time of taking actions is 4 to 6 miles off other ships, but can not indicate the actual boundary of ship domain. These results are accordant to the current situations of traffic in the west Taiwan waters, and can provide the decision makers of marine traffic management as a valuable reference.

摘要 i
ABSTRACT ii
目錄 iii
圖目錄 xii
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究主題與目的 5
1.3 研究方法 5
1.4 研究範圍與限制 6
1.5 研究流程 7
第二章 文獻回顧 8
2.1 避讓行為 8
2.1.1 船舶領域的概念與模型 14
2.1.2 船舶領域影響因素 18
2.1.3 避讓時機 20
2.2 船舶領域之求法 21
2.2.1 統計方法 21
2.2.2 問卷方法 24
2.2.3 數學方法 25
2.3 小結 27
第三章 研究方法 28
3.1 海上交通觀測方法 28
3.1.1 AIS資料內容 31
3.1.2 資料選擇與處理 32
3.2 船舶避讓行為之判別 36
3.2.1 碰撞危機之判別 36
3.2.2 CPA之求解 36
3.2.3 兩船間距離計算 40
3.2.4 避讓行動之判別標準 40
3.2.5 避讓行動之判別流程 42
3.2.6 資料分析區域 43
3.2.7 採取避碰行動之時間區段 44
3.3 避讓行動判別及船舶領域統計分析程式 46
第四章 研究分析 51
4.1 研究條件設定 51
4.2 避碰行動採取時機之分析 53
4.3 最近點統計 60
4.4 各方位距離平均值分布 86
4.5 累積分布函數 108
4.5.1 船舶會遇安全距離之集合 109
4.5.2 船舶領域邊界值之比較 119
第五章 結論與建議 123
5.1 結論 123
5.2 建議 124
參考文獻 127
附錄 131
程式碼 147


一、 中文部分:
1. 方信雄,2008年,船舶碰撞的原因-航行員警覺性不足,保險大道社期刊,第五十八期,頁57 ~頁60。
2. 吳兆麟,2004年,海上交通工程,大連海事大學出版社。
3. 呂振森,2004年,機率與統計-機率篇,東華書局。
4. 周和平,1999年,地文航海學,周式兄弟出版社。
5. 周和平、簡光志、周明道,2002年,我國所轄海域海上交通管理芻議,海運研究學刊,第十二期,頁43 ~頁57。
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7. 翁禎佑,2009年,以機率密度函數探討臺灣及鄰近地區未來氣候變遷特性:IPCC全球海氣耦合模式資料之分析研究,國立中央大學大氣物理研究所碩士論文。
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9. 陳元平,1997年,航海員避讓行為之研究,國立臺灣海洋大學航運技術系碩士論文。
10. 陳希敬,1992年,船舶行為之研究,華成出版社。
11. 陳彥宏、陳治平、劉思妤、朱有為,2006年,全球商船全損海難分析,台灣海事安全與保安研究會,頁1 ~頁23。
12. 黃義恩,1996年,進港水域內航行空間規劃與管理之研究,國立臺灣海洋大學航運技術系碩士論文。
13. 溫子芸,2007年,臺灣船員的人格因素對船行為之影響,國立臺灣海洋大學商船學系碩士論文。
14. 靖心慈,2007年,海運業服務貿易統計試編,中華經濟研究院。
15. 廖家逢,2008年,風險傾向對於航行員避碰行為之影響,國立臺灣海洋大學商船學系碩士論文。
16. 趙勁松、王逢辰、今津隼馬,1998年,船舶避碰學原理,大連海事大學出版社。
17. 劉千豪,2005年,船舶自動識別系統應用於國際海上避碰規則之研究,國立臺灣海洋大學商船學系碩士論文。
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19. 操作級雷達及ARPA訓練教材,2006年,國立臺灣海洋大學航海人員訓練中心編印。
20. 鍾經樊,2005年,有關假設檢定的一些誤解,經濟與管理論叢,第一卷,第一期。
21. 羅逢源、吳東明、蘇東濤,2007年,多目標船舶碰撞資訊的演算解析法,技術學刊,第二十二卷,第三期,頁244 ~頁252。
22. 藤井彌平,1981年,海上交通工學,海文堂。
23. 鐘祥華,2007年,臺灣周遭海域船難事故分佈研究,國立臺灣海洋大學商海洋環境資訊學系碩士論文。

二、 英文部份
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5. Goodwin E. M., 1975, A Statistical Study of Ship Domain, The Journal of Navigation, Vol.28, No.3, pp.328~344.
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10. Yao C., et al., 2010, Distribution Diagram of Ship Tracks Based on Radar Observation in Marine Traffic Survey, The Journal of Navigation, Vol.63, pp.129~136.
11. Zbigniew P. and Janusz U., 2009, The Ship Domain – A Criterion of Navigational Safety Assessment in an Open Sea Area, The Journal of Navigation, Vol.62, pp.93~108.
12. Zhao J. S., Wu Z. L. and Wang F. C., 1993, Comments on Ship Domains, The Journal of Navigation, Vol.46, No.3, pp.422~436.
三、 網頁部分
1. 交通部統計查詢網
http://stat.motc.gov.tw/mocdb/stmain.jsp?sys=100
(查詢日期26/May/2012)

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