CN112861367A - 一种基于船舶交通流调查的通航桥梁优化设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于船舶交通流调查的通航桥梁优化设计方法，包含：S1、对拟建桥梁处的河道和周边信息、船舶交通流信息进行采集；S2、以基本船撞桥模型为基础，进行船撞桥概率模型的修正；S3、基于S2，建立船撞桥概率数学模型；S4、基于S1采集的数据和S3所得的船撞桥概率数学模型，计算桥梁建成后的船撞桥概率，预计最小化船撞桥概率，得到最小化船撞桥概率的方案。其优点是：该方法在桥梁设计阶段将桥梁船撞概率完全消除或尽可能降低，从而让桥梁从设计之初拥有免疫船撞的基因，以便保障桥区水域的船桥共同安全。

Description

一种基于船舶交通流调查的通航桥梁优化设计方法

技术领域

本发明涉及水上交通领域，具体涉及一种基于船舶交通流调查的通航桥梁优化设计方法，其包含船舶交通流的调查以及基于船舶交通流调查预测的最小化船撞桥概率，以优化桥梁设计。

背景技术

目前水路运输仍然是一种非常重要的运输方式，航道的设置尤为重要，其中不乏涉及铁路桥、公路桥等桥梁的建设。随着桥梁的建设和航道的发展，船撞桥事故频繁发生，严重的甚至会造成船沉桥塌人亡，这无疑是巨大的损失。船撞桥概率的影响因素很多，比如船长的操纵失误、判断失误以及桥梁的建设是否合理等。桥梁的建设在一定程度上限制了航道的通行能力，船撞桥的风险也因此增加。综上，我们需要在桥梁规划设计阶段就考虑到桥梁被船撞的概率，若能在桥梁设计阶段将桥梁船撞概率完全消除或尽量降低，就有可能使得桥梁在一开始就获得免疫船撞的基因。但是现有的一些风险评价都是建立在桥梁已经建好的情况下，且没有进行定量的分析评价，不便于通航桥梁优化设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于船舶交通流调查的通航桥梁优化设计方法，通过对拟建桥梁处的河道和周边信息、船舶交通流信息进行采集，以基本船撞桥模型为基础，进行船撞桥概率模型的修正，建立船撞桥概率数学模型，并据此计算桥梁建成后的船撞桥概率，预计最小化船撞桥概率，得到最小化船撞桥概率的方案，作为桥梁防撞设施设备配置的依据。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于船舶交通流调查的通航桥梁优化设计方法，包含：

S1、对拟建桥梁处的河道和周边信息、船舶交通流信息进行采集；

S2、以基本船撞桥模型为基础，进行船撞桥概率模型的修正；

S3、基于所述步骤S2，建立船撞桥概率数学模型；

S4、基于所述步骤S1采集的数据和步骤S3所得的船撞桥概率数学模型，计算桥梁建成后的船撞桥概率，预计最小化船撞桥概率，得到最小化船撞桥概率的方案。

可选的，所述步骤S1中，拟建桥梁处的河道和周边信息包含：

河道的宽度、水流速度、地形地质、周边是否有居住区、是否有影响交通流较大的设施设备。

可选的，所述步骤S1中，

采用AIS设备，将航经拟建桥梁处附近水域的船舶在电子海图综合显示平台实时动态显示，以得到船舶交通流信息，所述船舶交通流信息包含船舶的位置分布、航速分布、船舶尺寸分布。

可选的，当所述船舶没有装载AIS设备或所述AIS设备未启动时，采用雷达和/或望远镜进行实地观测调查。

可选的，所述步骤S2中的基本船撞桥模型为AASHTO规范算法模型，船撞桥概率模型的修正包含：船型修正、上下水修正、大风修正和大雾修正，引入修正系数γ对AASHTO规范算法模型进行修正，修正系数γ为：

式中，γ为修正系数，B为船舶宽度，L为单孔跨径，a为上下水修正系数，根据碰撞统计资料a取3，Q_下水为下水通航量，Q_上水为上水通航量，Q为全年通航量，b为大风修正系数，取值1.5，d′为风速大于7.9m/s的通航天数，D为全年通航天数，F为一年能见度小于1000m的雾日天数，K为大雾影响系数，参考取为2511000～2512000，S为航区能见度距离，能见度不好S₁取1000m，能见度良好S₂取10000m。

可选的，所述步骤S3包含：

船撞桥概率目标函数公式为：P＝N×P_A×P_G×γ (2)

式中，P为船舶碰撞桥梁的概率，N为年通过桥区水域船舶的数量，P_A表示船舶偏航概率，P_G为船舶碰撞桥梁的几何概率，γ为修正系数；

其中，P_A函数为：P_A＝B_R×R_B×R_C×R_XC×R_D (3)

式中，B_R为偏航基准概率；R_B为桥位修正系数；R_C为平行水流修正系数；R_XC为横流修正系数；R_D为船舶交通密度修正系数；

基于船舶交通流调查航迹分布服从一个数学期望为μ、标准方差为σ²的高斯分布，则船撞桥概率密度函数f(x)为：

实际船舶交通流调查航迹在电子海图综合显示平台上汇集，以航迹带中心位置为均值μ、1倍设计代表船型的船长为标准差σ建立船撞桥几何概率公式：

式中，P_G表示船撞桥几何概率，x_j为第j个水中桥墩离船舶交通调查航迹分布中心的距离、Δx为桥墩在航迹方向的投影长度，n为桥墩个数。

可选的，所述步骤S4包含：

根据步骤S1采集的数据和步骤S3所得的船撞桥概率数学模型得到初步船撞桥概率；

在跨径不变的情况下，平移桥梁通航孔位置与船舶交通流中心位置重合，水中墩的数量不变，计算得到优化船撞桥概率；

增大通航孔跨径，计算再优化船撞桥概率。

可选的，步骤S4中采用切片累计法计算船撞桥概率，其具体包含：

对桥线位桥区4倍设计代表船型的船长范围进行切片，以4倍设计代表船型的船长x₀处为基准面，往桥线位方向切片，得到x_i个切片，得到每个切片对应的标准差，以获取每个切片的船撞桥几何概率，根据船撞桥概率目标函数公式得到船撞桥概率。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明的一种基于船舶交通流调查的通航桥梁优化设计方法，通过AIS设备、雷达和现场观测获得船舶的交通流量、船速、船型、船舶航迹等相关信息，同时考虑拟建桥梁通航环境条件对AASHTO规范算法模型修正，根据桥区船舶交通流调查计算船撞桥的几何概率及船撞桥概率，基于最小化船撞桥概率目标，得到船撞桥概率最低的桥梁设计方案；进一步的，本发明提出了运用切片累计法计算桥梁建成后船撞桥概率，作为桥梁防撞设施设备配置的依据。

附图说明

图1为本发明实施例中的船撞桥几何概率示意图；

图2为本发明实施例中的初步设计方案效果图；

图3为本发明实施例中的初步设计方案船撞桥几何概率示意图；

图4为本发明实施例中的优化设计方案船撞桥几何概率示意图；

图5为本发明实施例中的再优化设计方案船撞桥几何概率示意图；

图6为本发明实施例中的桥区航段切片方式示意图；

图7(a)为切片x₀在不同标准差下的正态分布示意图；

图7(b)为切片x₁在不同标准差下的正态分布示意图；

图7(c)为切片x₂在不同标准差下的正态分布示意图；

图8为切片x₀、x₁、x₂在同一坐标轴里分布的示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

本发明公开了一种基于船舶交通流调查的通航桥梁优化设计方法，包含：

S1、对拟建桥梁处的河道和周边信息、船舶交通流信息进行实地调查采集。

其中，拟建桥梁处的河道和周边信息包含：河道的宽度、水流速度、地形地质、周边是否有居住区、是否有影响交通流较大的设施设备。

所述步骤S1中，采用AIS设备(包含AIS信息解析和处理软件)，将航经拟建桥梁处附近水域的船舶在电子海图综合显示平台ECDIS实时动态显示，以得到船舶的动态信息和静态信息即船舶交通流信息，所述船舶交通流信息包含船舶的位置分布、航速分布、船舶尺寸分布。通过AIS设备观测数据可以准确的得到航经桥梁线位及附近水域船舶的位置分布、航速分布、船舶尺度分布等船舶交通流信息，通过航迹在电子海图综合显示平台ECDIS的汇集，可以比较直观的得到拟建桥梁附近水域的船舶交通状况。

当所述船舶没有装载AIS设备或装载了AIS设备但所述AIS设备未启动时，可采用雷达和/或望远镜等设备进行实地观测调查，以保证数据的完整性，为桥梁建设的精确性提供了保证。

S2、以基本船撞桥模型为基础，进行船撞桥概率模型的修正。

所述步骤S2中的基本船撞桥模型为AASHTO规范算法模型，由于AASHTO规范算法模型是美国的规范设计指南，不一定符合我国的实际情况，为了使其符合我国的实际，需要对此模型进行修正。船撞桥概率模型的修正包含：船型修正、上下水修正、大风修正和大雾修正等，引入修正系数γ对AASHTO规范算法模型进行修正，修正系数γ为：

式中，γ为修正系数，B为船舶宽度，L为单孔跨径，a为上下水修正系数，根据碰撞统计资料a取3，Q_下水为下水通航量，Q_上水为上水通航量，Q为全年通航量，b为大风修正系数，取值1.5，d′为风速大于7.9m/s的通航天数，D为全年通航天数，F为一年能见度小于1000m的雾日天数，K为大雾影响系数，参考取为2511000～2512000，S为航区能见度距离，能见度不好S₁取1000m，能见度良好S₂取10000m。

S3、基于所述步骤S2，采用事故统计分析方法和数学模型方法，建立基于AASHTO规范算法模型修正后的船撞桥概率数学模型。

所述步骤S3包含：

船撞桥概率目标函数公式为：P＝N×P_A×P_G×γ (2)

式中，P为船舶碰撞桥梁的概率，N为年通过桥区水域船舶的数量，P_A表示船舶偏航概率，P_G为船舶碰撞桥梁的几何概率，γ为修正系数；

其中，P_A函数为：P_A＝B_R×R_B×R_C×R_XC×R_D (3)

式中，B_R为偏航基准概率；R_B为桥位修正系数；R_C为平行水流修正系数；R_XC为横流修正系数；R_D为船舶交通密度修正系数。

如图1所示，为船撞桥几何概率示意图。基于船舶交通流调查航迹分布服从一个数学期望为μ、标准方差为σ²的高斯分布，则船撞桥概率密度函数f(x)为：

实际船舶交通流调查航迹在电子海图综合显示平台ECDIS上汇集，以航迹带中心位置为均值μ、1倍设计代表船型的船长为标准差σ建立船撞桥几何概率公式：

式中，P_G表示船撞桥几何概率，x_j为第j个水中桥墩离船舶交通调查航迹分布中心的距离(m)、Δx为桥墩在航迹方向的投影长度(m)，n为桥墩个数。

S4、基于所述步骤S1采集的数据和步骤S3所得的船撞桥概率数学模型，计算桥梁建成后的船撞桥概率，预计最小化船撞桥概率，得到最小化船撞桥概率的方案。

在拟建桥梁当地的经济技术条件和自然条件下，能够确定拟建桥梁通航孔的最大跨径，此时通航孔中线即为河道中线，利用船撞桥几何概率的公式计算当通航孔中线位置在河道中线时的船撞桥几何概率，进一步结合船撞桥概率公式即可求得在该情况下的船撞桥概率。桥线位不变的情况下，以桥梁跨径和桥墩尺寸为约束条件，通过平滑通航孔中线位置，将通航孔中心位置与实际船舶航迹中心位置重合，利用船撞桥几何概率公式计算即可得到最小化船撞桥几何概率，进一步结合船撞桥概率计算公式即可得到最小化船撞桥概率。

具体地，所述步骤S4包含：

S41、根据步骤S1采集的数据和步骤S3所得的船撞桥概率数学模型得到初步船撞桥概率；

S42、在跨径不变的情况下，平移桥梁通航孔中心位置与船舶交通流中心位置即实际船舶航迹中心位置重合，水中墩的数量不变，计算得到优化船撞桥概率；

S43、增大通航孔跨径，计算再优化船撞桥概率即最小化船撞桥概率。

例如，在某一实施例中，根据第一步船舶交通实况调查获得船舶的位置分布、航速分布、船舶尺度分布以及AIS设备的船舶航迹数据在电子海图综合显示平台上的汇集，可得到船舶航迹的均值在航道的左边界，均值参数设置为航道中线偏左58m，标准差选取1倍代表船型的长度67.5m，桥区年通过船舶交通数量Q_年，即N＝Q_年,偏航概率为A，即P_A＝A，修正系数为B，即γ＝B。

初步设计方案为：拟建桥梁初步设计方案采用双塔结合梁斜拉桥，河道宽为600m，由于当地的经济情况和自然条件的约束，此河道拟建桥梁最大通航孔跨径为260m，在河道内共设置2排桥墩，设置单孔双向通航，主跨260m，桥墩在航迹方向的投影长度Δx＝15m。如图2所示，为本实施例的初步设计方案效果图，图3为拟建桥梁初步设计方案船撞桥几何概率示意图(横轴代表距离航道中线的距离，纵轴代表船撞桥几何概率)，船撞桥几何概率计算结果参见表1：

表1初步设计方案船撞桥几何概率计算结果：

将上述数据代入修正后的AASHTO规范模型船撞桥概率公式(2)，求得初步船撞桥概率，即，P_初步设计＝Q_年×A×B×P_{G初步设计}。

优化设计方案为：基于AIS设备采集的数据船撞桥概率的计算，初步设计方案的船撞风险可能不被接受，因此需要对初步设计方案进行优化设计，在跨径不变的情况下，平移桥梁通航孔位置与调查的船舶交通流中心位置重合，水中墩的数量保持不变，能够降低一半左右的船撞桥几何概率。如图4所示，为拟建桥梁船撞几何概率示意图(横轴代表距离航道中线的距离，纵轴代表船撞桥几何概率)，船撞桥几何概率计算结果参见表2：

表2优化设计方案船撞桥几何概率计算结果

将上述数据代入修正后的AASHTO规范模型船撞桥概率公式(2)，求得优化船撞桥概率，即，P_优化设计＝Q_年×A×B×P_{G优化设计}。

再优化方案：在当地经济条件和自然条件允许的情况下，基于优化设计方案，其它条件不变，增大通航孔跨径为360m,可以进一步降低船撞桥几何概率，如图5所示为拟建桥梁船撞桥几何概率示意图(横轴代表距离航道中线的距离，纵轴代表船撞桥几何概率)，船撞桥几何概率计算参见表3：

表3再优化方案船撞桥几何概率计算结果

将上述数据代入修正后的AASHTO规范模型船撞桥概率公式(2)，求得再优化设计方案船撞桥概率，即P_再优化＝Q_年×A×B×P_G再优化。

由上述可知，三种不同方案的船撞桥概率，P_初步设计＞P_优化设计＞P_再优化。根据船舶交通调查的修正，桥梁初步设计方案和优化方案的跨径为260m，在跨径不变的情况下，基于AIS设备的船舶航迹分布的优化方案可降低一半的船撞桥概率；再优化方案，在优化方案的基础上增大通航孔跨径为360m，船撞桥几何概率进一步降低，进一步船撞桥概率也降低。

桥梁的建设必定对之后的船舶交通流有一定的约束，为了计算桥梁建成后的船撞概率，所述步骤S4中采用切片累计法计算桥梁建成后的船撞桥概率，其具体包含：

对桥线位桥区4倍设计代表船型的船长范围进行切片，以4倍设计代表船型的船长x₀处为基准面，往桥线位方向切片，切片方式参见图6，得到x_i(i＝0,1,2,3…N)个切片，区间[-a_i,a_i]表示每个切片的长度区间(i＝0,1,2,3…N)。随着切片与桥线位之间的距离减小，切片的长度也随之减小，即船舶航迹在切片上的分布更加集中，因此每个切片都对应一个标准差

进一步计算可求得每个切片的船撞桥几何概率，再根据船撞桥概率目标函数公式得到船撞桥概率。

由于通过每个切片的船舶数量相同，因此在不同长度的切片上船舶航迹分布的密集程度不一样，即各切片概率密度函数下切片长度区间对应的面积相等，即：

由公式(6)可求解各切片对应的标准差

为x₀切片处均值为μ、标准差为

船舶概率密度分布在[-a₀,a₀]区间的面积，

为切片x_i处均值为μ、标准差为

船舶概率密度分布在[-a_i,a_i]区间的面积，

表示第x_i(i＝0,1,2,3…N)个切片处的标准差。

展开公式(6)，即，

均值μ＝0，

为基准面x₀的标准差，在本实施例中，

取67.5m，区间[-a_i,a_i]为第x_i个切片的长度，区间[-a₀,a₀]为第x₀个切片的长度，均可实测得到，数据计算量大，可通过MATLAB编程计算每个切片的标准差

值。由上述数据可得到

值，此时的船舶航迹正态分布参见图7(a)。

求解切片x₁的标准差

切片x₁的长度区间[-a₁,a₁](请参见图6)，将数据代入公式(7)，即可得到

值，此时的船舶航迹正态分布参见图7(b)，

求解切片x₂的标准差

切片x₂的长度区间[-a₂,a₂](请参见图6)，将数据代入公式(7)，即可得到

值，此时的船舶航迹正态分布参见图7(c)，

每个切片都可根据不同的标准差绘制出船舶航迹正态分布图，请见图8，此处仅绘制x₀、x₁、x₂三个切片的图像，其他图像均同理可得。同理可以求得其他切片的标准差值。

随着切片长度的减小，其上船舶航迹分布更加的集中，即

各切片均值μ＝0，标准差已知，带入船撞桥几何概率公式(5)，即

由公式(8)得到每个切片的船撞桥几何概率P_G，

为第x_i个切片船撞桥几何概率，x_j为第j个水中桥墩离船舶交通调查航迹分布中心的距离(m)、Δx为桥墩在航迹方向的投影长度(m)，n为桥墩个数，

为每个切片的标准差(i＝0,1,2,3…N)。

切片x₀船撞桥几何概率计算：

切片x₁船撞桥几何概率计算：

切片x₂船撞桥几何概率计算：

同理可求得其它切片船撞桥几何概率。各切片船撞桥几何概率比较，即

将通过桥区水域年船舶数量N、偏航概率P_A、各切片的船撞桥几何概率

修正系数γ带入船撞桥概率计算公式(2)，可求解得到各切片的船撞桥概率

即

切片x₀船撞桥概率计算：

切片x₁船撞桥概率计算：

切片x₂船撞桥概率计算：

各切片船撞桥概率比较，即

各切片船撞桥概率累加求均值，

即可得到桥区该航段船撞桥概率P^*，

再将求得的航段船撞桥概率与桥线位之间的切片累加求均值，得到桥梁缩窄船舶航迹后航段的船撞桥概率，通过不断地迭代，船撞桥概率逐渐逼近拟建桥梁桥线位处的船撞桥概率，可以得到结论，桥梁缩窄航迹后船撞桥概率逐渐减小，即可为桥梁的防船撞设施设备的配置提供参考依据。

需要说明的是，上述实施例中涉及的数据都为假设数据，仅为了更清楚地说明本发明的内容，在真正的实际运用中，需要以实测数据为准。

综上所述，本发明的一种基于船舶交通流调查的通航桥梁优化设计方法，考虑桥区实际情况，对AASHTO规范模型进行基于桥区船舶交通流调查，考虑通航环境条件的船撞桥概率修正，基于上述的修正以及考虑经济技术成本的条件下，通过在桥线位上平移桥墩的位置，最小化船撞桥几何概率，进而最小化船撞桥概率，优化桥梁设计(主要是通航孔设置)。本发明可在桥梁设计阶段将桥梁船撞概率完全消除或尽可能降低，从而让桥梁从设计之初拥有免疫船撞的基因，最后采用切片累计均值法得到桥梁建成后的船撞桥概率，验证该桥线位该桥墩布置的合理性，并基于上述的船撞桥风险配置合适的防船撞设施和设备、以便保障桥区水域的船桥共同安全。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种基于船舶交通流调查的通航桥梁优化设计方法，其特征在于，包含：

S1、对拟建桥梁处的河道和周边信息、船舶交通流信息进行采集；

S2、以基本船撞桥模型为基础，进行船撞桥概率模型的修正；

S3、基于所述步骤S2，建立船撞桥概率数学模型；

S4、基于所述步骤S1采集的数据和步骤S3所得的船撞桥概率数学模型，计算桥梁建成后的船撞桥概率，预计最小化船撞桥概率，得到最小化船撞桥概率的方案。

2.如权利要求1所述的基于船舶交通流调查的通航桥梁优化设计方法，其特征在于，所述步骤S1中，拟建桥梁处的河道和周边信息包含：

河道的宽度、水流速度、地形地质、周边是否有居住区、是否有影响交通流较大的设施设备。

3.如权利要求1所述的基于船舶交通流调查的通航桥梁优化设计方法，其特征在于，所述步骤S1中，

采用AIS设备，将航经拟建桥梁处附近水域的船舶在电子海图综合显示平台实时动态显示，以得到船舶交通流信息，所述船舶交通流信息包含船舶的位置分布、航速分布、船舶尺寸分布。

4.如权利要求3所述的基于船舶交通流调查的通航桥梁优化设计方法，其特征在于，

当所述船舶没有装载AIS设备或所述AIS设备未启动时，采用雷达和/或望远镜进行实地观测调查。

5.如权利要求1所述的基于船舶交通流调查的通航桥梁优化设计方法，其特征在于，

所述步骤S2中的基本船撞桥模型为AASHTO规范算法模型，船撞桥概率模型的修正包含：船型修正、上下水修正、大风修正和大雾修正，引入修正系数γ对AASHTO规范算法模型进行修正，修正系数γ为：

式中，γ为修正系数，B为船舶宽度，L为单孔跨径，a为上下水修正系数，根据碰撞统计资料a取3，Q_下水为下水通航量，Q_上水为上水通航量，Q为全年通航量，b为大风修正系数，取值1.5，d′为风速大于7.9m/s的通航天数，D为全年通航天数，F为一年能见度小于1000m的雾日天数，K为大雾影响系数，参考取为2511000～2512000，S为航区能见度距离，能见度不好S₁取1000m，能见度良好S₂取10000m。

6.如权利要求5所述的基于船舶交通流调查的通航桥梁优化设计方法，其特征在于，所述步骤S3包含：

船撞桥概率目标函数公式为：P＝N×P_A×P_G×γ (2)

式中，P为船舶碰撞桥梁的概率，N为年通过桥区水域船舶的数量，P_A表示船舶偏航概率，P_G为船舶碰撞桥梁的几何概率，γ为修正系数；

其中，P_A函数为：P_A＝B_R×R_B×R_C×R_XC×R_D (3)

式中，B_R为偏航基准概率；R_B为桥位修正系数；R_C为平行水流修正系数；R_XC为横流修正系数；R_D为船舶交通密度修正系数；

基于船舶交通流调查航迹分布服从一个数学期望为μ、标准方差为σ²的高斯分布，则船撞桥概率密度函数f(x)为：

实际船舶交通流调查航迹在电子海图综合显示平台上汇集，以航迹带中心位置为均值μ、1倍设计代表船型的船长为标准差σ建立船撞桥几何概率公式：

式中，P_G表示船撞桥几何概率，x_j为第j个水中桥墩离船舶交通调查航迹分布中心的距离、Δx为桥墩在航迹方向的投影长度，n为桥墩个数。

7.如权利要求1或6所述的基于船舶交通流调查的通航桥梁优化设计方法，其特征在于，所述步骤S4包含：

根据步骤S1采集的数据和步骤S3所得的船撞桥概率数学模型得到初步船撞桥概率；

在跨径不变的情况下，平移桥梁通航孔位置与船舶交通流中心位置重合，水中墩的数量不变，计算得到优化船撞桥概率；

增大通航孔跨径，计算再优化船撞桥概率。

8.如权利要求7所述的基于船舶交通流调查的通航桥梁优化设计方法，其特征在于，步骤S4中采用切片累计法计算船撞桥概率，其具体包含：

对桥线位桥区4倍设计代表船型的船长范围进行切片，以4倍设计代表船型的船长x₀处为基准面，往桥线位方向切片，得到x_i个切片，得到每个切片对应的标准差，以获取每个切片的船撞桥几何概率，根据船撞桥概率目标函数公式得到船撞桥概率。

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