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背景分析
近年来，随着国民经济和交通运输业的迅猛发展，愈来愈多的跨江、跨河大桥陆续兴建，加之通航河流上的船舶流量、船舶吨位及船舶尺度均在持续增加，由此带来的桥梁及船舶航行安全问题越来越突出。据不完全统计，国内从1996年至2004年，发生的船舶撞击桥梁事故高达231起，造成了大量人员伤亡和巨大的经济损失。船撞桥风险概率计算分析是桥梁安全评价及设防标准的关键环节，研究成果的正确与否对桥梁的结构设计、船舶航行安全以及水上交通安全监管等均具有重要意义。
船撞桥概率模型——AASHTO
目前，国内外常见的船撞桥概率模型主要有美国AASHTO规范模型、欧洲规范模型、KUNZ模型和黄平明直航路模型。
AASHTO模型简单、可操作性较强，是业内广泛采用的概率模型。在AASHTO模型中，计算偏航概率时，可根据航道内船舶碰撞、搁浅、漂泊等历史资料的统计与在相应期间内通航船舶流量的比较获得。当缺乏统计资料时，尽管AASHTO给出了偏航概率的估算经验公式，但并未充分考虑建桥、航道条件等因素的影响，如桥梁间距、分叉型河道条件等。实际上，对于内河通航河流上的桥梁而言，上述因素对船撞风险的影响较为突出，主要表现为：
(1) 在同一河段上较短的距离内建设多座桥梁时，尤其是在原来老桥的基础之上并排修建一座或者两座复线桥而形成所谓的“桥群”时，造成的对船舶航路、航道尺度和水流条件的影响较大，船舶通过该类桥区河段时，驾运人员需要操作船舶连续躲避多座桥梁，由于船舶航行视线较差，同时缺少足够的时间和安全距离来调整航向，极易因操纵不当或失控偏航而撞上桥梁。
(2) 对于分叉河道，在洲头和洲尾分流区以及两叉水流交汇区，容易因相互碰撞、挤压和摩擦等而产生较强的紊流区和漩涡区，通航水流条件较差，航道条件复杂，增加了船舶操纵难度，进而加大了该河段桥区船舶的偏航概率。
此外，因大雾天气引发的能见度不良天气而导致的船撞事故也屡见不鲜，然而，在AASHTO模型中尚未包含大雾天气的影响因素。
对此，有不少研究人员引进了能见度修正系数，但计算公式较为复杂，可操作性不强。基于此，针对AASHTO的偏航概率经验公式中未涉桥梁间距、分汉型河道条件以及能见度等因素的影响，可采用增加修正系数的方法，以期得到较为合理的船撞风险概率评价结果。
知识扩展
美国各州公路和运输官员协会(AASHTO)早在1991年就颁布了美国第一部《船舶碰撞公路桥梁设计指南》，此后，该指南的一些内容被写进美国《公路桥梁设计规范》的有关章节，其中关于桥梁构件的垮塌年频率计算公式如下：
(1)
式中AF、N、PA、PG、PC分别为船舶撞击引发的桥梁倒塌年频率、航道中不同类型船舶的年流量、船舶偏航概率、船舶撞击几何概率以及桥梁倒塌概率。
当无法获取当地的统计资料时，可按下列经验公式计算偏航概率：
（2）
式中BR、RB、RC、RXC、RD分别为基本偏航率、桥位修正系数、顺航向水流修正系数、横航向水流修正系数、航船密度修正系数。
