Safety and Navigability Assessment of Ice Navigation in the Sea of Okhotsk

鄂霍次克海冰区航行安全及适航性评估

• 批准号: 22K04548
• 负责人: 宇都 正太郎
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04548/
• 关键词: オホーツク海; 氷海船舶; 航行安全性; 可航性; 氷抵抗; 氷中出力; 運航管理

近年、地球規模の環境変動に伴って北極海の海氷勢力が減退していることは良く知られている。オホーツク海の海氷も近年、減少傾向にあり、その流氷期における船舶交通量は限られているものの、今後の海氷勢力の変化によっては増加することも考えられる。また現在はごく一部の海域を除き行われていない流氷期の漁業活動も今後拡大する可能性がある。将来の船舶運航の拡大に伴う海難事故の発生及び油流出等による環境被害を未然に防ぐためには船舶の氷海域における航行限界を評価する手法を確立する必要がある。一般に氷海域における船舶の航行限界は船体の強度に起因する構造安全性及び、船型及び搭載主機出力によって定まる運航性能上の限界（以下では可航性と呼ぶ）によって規定される。本研究では流氷期オホーツク海を対象として、構造安全性及び可航性評価の2段階のアプローチにより航行限界を評価する手法を提案することを最終的な目的とした。このうち前者はすでに北極海を対象とした船舶のリスク評価手法（POLARIS）が国際海事機関（IMO）によって提案されている。令和４年度の研究では可航性評価手法の開発に取り組んだ。すなわち氷海域を航行する船舶に作用する抵抗及び所要出力を推定する手法を開発し、その精度及び適用範囲をオホーツク海における実船実験の結果を用いて検証した。その結果、合理的な精度で推定することが可能であることが明らかになった。さらにIMO POLARISと組み合わせた船舶の航行限界評価のための枠組みを提案した。さらに令和5年度に計画する船上観測の予備調査として、LiDAR技術の海氷観測への適用性を検証するため北海道知床沿岸で調査を行った。

众所周知，近年来，由于全球环境变化，北冰洋海冰面积不断缩小。鄂霍次克海的海冰近年来一直在减少，虽然在流冰季节船舶交通受到限制，但根据未来海冰强度的变化，可能会增加。此外，流冰季节的捕捞活动目前仅在少数海域进行，未来可能会扩大。为防止未来船舶作业规模扩大而造成溢油等海上事故和环境破坏，有必要建立船舶在冰冷水域航行极限的评估方法。一般来说，船舶在冰水水域的航行极限由船舶强度决定的结构安全决定，以及船舶类型和所装主机输出决定的操作性能极限（以下简称适航性）。本研究的最终目的是针对流冰期的鄂霍茨克海，提出一种采用结构安全性和适航性评估两步法来评估航行极限的方法。其中，国际海事组织（IMO）已经提出了北冰洋船舶风险评估方法（POLARIS）。在2020年度的研究中，我们致力于开发适航性评价方法。换句话说，我们开发了一种估算船舶在冰冷水域航行的阻力和所需功率的方法，并利用鄂霍次克海的实际船舶实验结果验证了其准确性和适用性。结果表明，可以以合理的精度进行估计。此外，我们结合IMO POLARIS提出​​了评估船舶航行限制的框架。此外，作为计划于2025年进行的船上观测初步调查，我们在北海道知床沿岸进行了调查，以验证LiDAR技术在海冰观测中的适用性。

项目成果

Preliminary Study of the Powering Method for Ships in Ice using WMO Egg Code Information

利用 WMO Egg 代码信息对冰区船舶供电方法的初步研究

• 发表时间: 2023
• 作者: Shotaro Uto

Engineering Challenge toward Sustainable Use of Arctic Sea Route

北极航道可持续利用的工程挑战

• 发表时间: 2023
• 作者: Shotaro Uto

カメラ-LiDARフュージョンセンサの海氷観測への適用性に関する予備的検証

相机-激光雷达融合传感器海冰观测适用性初步验证

• 发表时间: 2022
• 作者: 宇都正太郎;泉山耕;岡田浩希;髙山喜央;案浦雅徳
• 通讯作者: 案浦雅徳