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在海上活动日益频繁，尤其是海上风电场不断发展的背景下，航海安全风险评估至关重要。研究人员开展多视角海上风电场碰撞风险评估研究，构建事件表分析风险，发现增加航道与风电场距离可降风险等。该研究为航海安全决策提供依据。
随着全球对清洁能源的需求不断增加，海上风电场如雨后春笋般在海洋中兴起。在繁忙的海洋上，船只往来穿梭，海上风电场的建设使得原本就拥挤的海洋空间变得更加局促。这不仅改变了海洋的空间布局，还对航海安全带来了新的挑战。过去，在海洋这片广阔天地里，虽然也存在一些风险，但随着海上风电场的大规模发展，船只与风电场设施碰撞（allision）的潜在风险急剧上升。2022 年 1 月的一场风暴中，干散货船 Julietta D. 就因系泊系统故障而漂流，对其他船只、在建平台和风力涡轮机基础造成了损坏。
为了应对这些问题，荷兰等国家虽采取了一些措施，如进行环境影响评估，包括航海安全和风险评估，但目前仍面临诸多挑战。一方面，航海安全风险缺乏明确的目标定义，决策过程中难以准确权衡航运安全；另一方面，现有的风险评估透明度差，不确定性隐藏在概率中，难以制定有效的缓解措施。而且，现有方法对环境条件对航海安全风险的影响大多忽视，不同碰撞建模方法的结果差异大，其有效性也受到质疑。在这样的背景下，开展更深入、更科学的海上风电场碰撞风险评估研究迫在眉睫。
来自国外的研究人员 Solange van der Werff、Sietse Eppenga 等人针对这些问题展开了研究。他们采用基于事件的方法，通过构建事件表，对海上风电场碰撞风险进行多视角评估。研究结果发表在《Applied Ocean Research》上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：
- 碰撞概率计算方法：参考 Fujii 和 Shiobara 的方法，将碰撞概率定义为几何概率和因果概率的乘积，以此来确定船舶 - 物体碰撞（如与海上风电场的碰撞）的概率。
- OpenDrift 模型：利用该模型评估船舶的漂移路径，通过考虑船舶的长度、宽度、吃水深度、高度以及环境因素（如风浪流），模拟船舶在不同条件下的漂移轨迹。
- 多源数据融合：研究使用了北海几何数据、AIS 数据、ERA5 数据和潮汐流数据等多种数据来源，从不同方面获取信息，为风险评估提供数据支持 。
下面来看看具体的研究结果：
- 尺度视角（Scales）：研究发现碰撞概率在空间上呈现出明显的规律。在靠近海上风电场的区域，碰撞概率最高；随着与风电场距离的增加，碰撞概率逐渐降低。通过对不同 “缩放级别” 的空间分析，发现主航道交通密度高，但航道与风电场之间区域仍有船只，若要显著降低碰撞概率，未来风电场设计时，航道与风电场的距离应增加 1.5 - 2 倍 。
- 条件视角（Conditions）：环境条件对碰撞概率影响显著。研究表明，风速在 7m/s（4 Beaufort）左右、风向为西南方向时出现概率最高，且该方向风速通常较高。结合北海的空间设计，多数航道为南北走向，风电场位于东西两侧，所以西风和西南风方向的碰撞概率最高 。
- 行为视角（Behaviour）：不同船舶类型对碰撞概率的贡献不同。小型散货船和集装箱船因数量多，碰撞概率较高；超大型集装箱船尽管出现频率与油轮相当，但因其风面积大，漂移进入风电场的概率显著更高 。
- 依赖视角（Dependencies）：评估了外部干预措施（如应急拖船 ERTV 的部署策略）对碰撞概率的影响。研究考虑了两种 ERTV 部署策略，结果显示第一种策略在降低南部风电场的碰撞概率方面更有效，第二种策略在降低北部风电场的碰撞概率方面更成功 。
在研究结论和讨论部分，该研究成果具有重要意义。一方面，基于事件的方法提高了分析的透明度，事件表的建立和背景信息的跟踪，有助于从多个角度全面理解碰撞风险，为定性和定量评估的结合提供了基础，也为制定预防或干预措施提供了支持。另一方面，通过研究空间模式和环境条件的影响，可以为缓冲区大小的决策提供依据，考虑风电场与航道的方向以及环境条件，合理规划缓冲区。此外，通过评估 ERTV 部署策略的有效性，可以为应急响应提供更科学的指导 。
然而，研究也存在一些局限性。例如，使用的 2019 年 AIS 数据存在局限性，当时航运路线尚未针对规划中的海上风电场进行调整；漂移模型和输入数据存在不确定性，不同文献中船舶漂移概率的表达方式和依据不同；OpenDrift 模型对多种船舶类型的漂移路径预测有效性还需进一步研究。但总体而言，该研究为海上风电场碰撞风险评估提供了新的思路和方法，为保障航海安全迈出了重要一步，后续研究可针对这些局限性展开，进一步完善海上风电场碰撞风险评估体系。
