CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Probabilistic analysis of ship-bridge allisions when designing bridges
RISE.ORCID iD: 0000-0003-2451-3276
Chalmers.ORCID iD: 0000-0001-6950-1864
RISE.ORCID iD: 0000-0002-8046-837X
Chalmers.ORCID iD: 0000-0002-7126-1254
Responsible organisation
2025 (English)In: Reliability Engineering & System Safety, ISSN 0951-8320, E-ISSN 1879-0836, Vol. 260Article in journal (Refereed) Published
Abstract [sv]

De senaste framstegen inom anläggningsteknik, med nya brolösningar mellan öar och över fjordar med långa spann, i kombination med ökad fartygstrafiktäthet och större fartyg i kustområden, har lett till en ökad frekvens av fartyg–bro‑kollisioner världen över. Det är därför av avgörande betydelse att ingenjörer har tillgång till tillförlitliga modeller och metoder för att utforma säkra konstruktioner av dessa nya broar samt för att tidigt kunna simulera och analysera proaktiva riskreducerande åtgärder. Denna studie presenterar en ny probabilistisk simuleringsmodell med medelhög noggrannhet för fartygstrafik och kollisioner (STAPS), som inkluderar fartygens manövrerbarhet och rörelsefysik och använder Monte Carlo‑simulering i de probabilistiska beräkningarna. Modellen jämförs med IWRAP Mk2, som används för att analysera risken för fartygskollisioner med konstruktioner. Två fallstudier med scenarier för fartyg–bro‑kollisioner presenteras för att jämföra hur modellernas noggrannhetsnivåer i STAPS och IWRAP Mk2 påverkar de beräknade sannolikhetsnivåerna för sådana händelser. På en övergripande nivå visar resultaten att IWRAP Mk2 överskattar olyckssannolikheten; till exempel förutspår IWRAP Mk2 en 4,5 gånger högre sannolikhet för kollisioner jämfört med STAPS i basfallet. Vidare har varaktigheten av felet och ruttens utformning ett betydande inflytande på resultaten i båda modellerna. Studien drar slutsatsen att IWRAP Mk2 är att föredra i de tidiga skedena av broprojektering, medan STAPS lämpar sig bättre i senare designfaser.

Abstract [en]

The advances in civil engineering with novel bridge designs between islands and across fjords with long spans, increasing ship traffic density and larger ships in coastal areas, have resulted in an increased frequency of ship-bridge allision accidents worldwide. It is thus essential to have reliable models and methods for engineers to create safe designs of these new bridges to simulate and analyse early pro-active mitigation measures. This study presents a new ship traffic allision probabilistic simulation mid fidelity model (STAPS), which includes a ship's manoeuvrability and motion physics and uses the Monte Carlo simulation method in the probabilistic calculations. It is compared with the low fidelity model IWRAP Mk2, which is used to analyse the risk of ship allisions with structures. Two case studies with ship-allision scenarios are presented to compare how the model fidelity levels of STAPS and IWRAP Mk2 affect the calculated probability levels of ship-bridge allision events. On a general level, the results show that IWRAP Mk2 overestimates the accident probability, for example IWRAP Mk2 predicts a 4.5 times higher probability of allisions compared to STAPS in the base case, and that the failure's duration and route layouts significantly influence both models. The study concludes that IWRAP Mk2 is preferred in the early phase of bridge design and STAPS is preferred in later stages.

Place, publisher, year, edition, pages
Elsevier , 2025. Vol. 260
Keywords [sv]
Sjöfart, broar, fartyg, fartyg-bro-kollisioner
National Category
Infrastructure Engineering
Research subject
FOI-portföljer; FOI-portföljer, Bygga
Identifiers
URN: urn:nbn:se:trafikverket:diva-22114DOI: 10.1016/j.ress.2025.111026Archive number: TRV 2022/115758OAI: oai:DiVA.org:trafikverket-22114DiVA, id: diva2:2051395
Projects
Olyckslaster från fartyg på fasta strukturer
Funder
Swedish Transport Administration, TRV 2022/115758Available from: 2026-04-08 Created: 2026-04-08 Last updated: 2026-04-08

Open Access in DiVA

Probabilistic analysis of ship-bridge allisions when designing bridges(10373 kB)96 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 10373 kBChecksum SHA-512
9384df0e60c0b449c79fd8f39ae67010dfbb3607dd2d3b83dd2c9ef9ecbb8d14e4f3066cc6ebcfadd964f678595721e97ebd49dc9d4b28a6424073cf0b90e2c8
Type fulltextMimetype application/pdf

Other links

Publisher's full text

Search in DiVA

By author/editor
Hörteborn, AxelRingsberg, JonasLundbäck, OlovMao, Wengang
In the same journal
Reliability Engineering & System Safety
Infrastructure Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

doi
urn-nbn

Altmetric score

doi
urn-nbn
Total: 1624 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf