船舶会遇过程碰撞风险演化随机Petri网模型

为探讨船舶碰撞风险随时间和空间变化的动态演化规律,提出一种基于随机Petri网的船舶碰撞风险演化模型。通过分析影响船舶航行安全的主要因素,构建船舶碰撞风险演化的指标网络拓扑模型,并构建同型的马尔科夫链得到各状态下的稳态概率表达式,通过仿真实现对船舶碰撞风险演化过程的定量分析。案例结果表明船舶碰撞风险演化是阶段性的多路径共同作用的结果,并伴随着风险因素的累积和耦合的演化。此模型可以用于分析基于多因素耦合的船舶碰撞风险演化过程,将演化过程中各节点的风险值量化,实现了从多因素耦合和风险演化的角度对船舶会遇动态风险的研究。

珠江口船舶引航风险态势未确知测度评估

为保障珠江口大型船舶安全引航,针对大型船舶进港过程中的高风险航段进行管控是非常必要的。通过对港口水域引航风险影响因素分析,引入未确知测度数学模型,采用Copula函数测量风险因素之间的权重关系,建立基于未确知测度的港口水域引航风险评估模型。结合大型船舶的实际进港多个场景,对珠江口引航过程进行量化评估,揭示相对显著的重要航段引航作业风险态势特征。实例验证表明:大型船舶在珠江口进港引航中,船舶在引航中后段的风险程度为中等;潮流是影响船舶引航风险态势的关键因素之一。

广州港水域船舶航行风险评估

广州港水域是我国比较繁忙的沿海船舶交通水域之一。为了更好地了解船舶航行的风险特征和风险发展趋势,采用改进型风险评估法(PRA)对港口水域环境进行风险评估,提出基于贝叶斯理论的风险预测和通航流量计算方法,分析船舶航行的风险特征和风险发展趋势。经对广州港水域状况的综合安全评估和通航水域的饱和度分析,可得出不同水域在不同船舶动态和风险种类下的风险程度,并可预测广州港水域船舶航行风险发展趋势。其结论可为安全管理部门制定风险控制方案提供决策支持。

船舶通道火灾一维网络模型方法

选取某大型货船中的典型通道构建基于FDS的场模型和基于MFIRE的一维网络模型,进行船舶通道火灾的场模拟和网络模拟。对比FDS与MFIRE的烟气运动模拟结果表明:0~360s,MFIRE不能真实反映通道内热烟气的物理特性;360~600s,通道e_1、e_2、e_3的MFIRE结果同FDS结果的流量误差为9%、64%、1%,温度误差为6%、37%、3%。MFIRE模拟所需时间不到FDS的1%。通道内烟气的温度梯度越大,MFIRE模拟结果的精度越低。对于大型船舶火灾,MFIRE适用于火灾趋于稳定的情况下,模拟远离火源区域的通道烟气蔓延情况。

船舶水上交通相对风险随机性的贝叶斯分析

船舶水上交通风险的评估一直是业内研究人员十分重视的研究课题。采用贝叶斯概率理论方法,通过贝叶斯统计、估计,结合国内引航及航运单位的船舶事故的实际情况,进行了事故发生频率与后果情况的贝叶斯概率评估。并着重就贝叶斯方法在船舶水上交通风险评估中的随机性特性问题进行了探讨。结论证明贝叶斯评估方法得到的结果具有良好的评估效果。

人为失误的控制与BRM

阐述人为因素与人为失误的关系,以及海事安全中控制人为失误的必要性。FSA作为一种系统性和规范化的综合评估方法,同样适用于海事安全中的人为失误的评估并提出合理的控制方案。通过评估发现,在海事安全中人为失误的控制可以从船员素质抓起,进而提出对船员实施BRM培训以提高其综合素质。

规范化安全评估与港口船舶交通安全

港口船舶交通是海上交通运输系统的一个子系统。该系统所具有的危险性,可能造成的损失,人们可接受的风险值究竟如何,所有这些都依赖于有效和合理的安全评价。规范化安全评估(FSA)是近年来国外已在不断推广应用的一种安全评估方法。在简要介绍FSA特点与实施步骤的基础上,文中根据港口船舶交通安全评估的实际情况与需要,采用人工神经网络的方法对港口船舶交通系统的模型和技术路线进行了论述,并就相应人为因素的研究提出一些建议,以改进港口船舶交通安全工作和提高其安全水平。

桥区水域通航安全风险评价研究

为把握桥区水域通航安全现状,采取针对性措施降低通航安全风险,需要对通航安全风险现状进行跟踪评价。基于桥区水域通航安全风险系统、加重和减轻事故后果的风险致因体系,建立桥区水域通航安全风险评价模型。提出2-范数法组合赋权方法,并利用其处理主客观赋权法的差异信息,提出基于多元联系数的一致性检验方法进行权重的SPA一致性检验。最后利用所提出的桥区水域通航安全风险评价模型,对10个典型桥区水域通航安全风险进行评价。结果表明,所提出的模型能够合理地反映各桥区的通航安全风险,可以依据评价结果对各桥区进行分类管理,采取针对性措施降低通航安全风险。

基于云模型的航运公司安全管理分级评价方法

为更好地解决航运公司安全管理分级评价过程中的模糊性和随机性问题,提高公司安全营运管理决策的科学性,将《国际船舶安全营运和防止污染管理规则》(ISM)与航运公司的安全需求相结合,建立基于人力资源、操作管理、体系完善3个一级指标,公司的责任和权力、指定人员等12个二级指标以及32个三级指标的3层结构评价模型。采用云变换的数据驱动法,确定每个评价指标对应的权重云。结合某海事管理机构给出的航运公司的评语云图,最终根据云交换规则对其进行定量评价。结果表明,该评价模型能更加方便而准确地解决航运公司安全管理分级评价的模糊性和随机性量化问题。

大桥船撞动态风险评估系统的设计与实现

大桥船撞(SCB)风险评估与预警是预防与控制水上交通事故的重要内容之一,有助于实现桥梁安全,减少SCB事故的发生。在SCB风险因素辨识和梳理的基础上,建立SCB风险因素体系。然后,通过模糊推理系统(FIS)方法构建SCB动态风险评估模型,包括固有风险、风险上升修正因子、风险下降修正因子。再者,提出SCB动态风险评估系统(ASDR)的设计方案,并开发评估系统。最后,以上海长江SCB的ASDR为例,运用所开发的系统开展模拟试验。试验结果表明,用基于FIS的ASDR能够评估出SCB风险整体水平。

航运公司安全管理有效性组合赋权评价模型

为提高航运公司安全营运管理的决策科学性,需要对其安全营运管理的有效性进行过程跟踪评价。基于安全管理的运行过程与安全结果 2种评估指标,提出2种指标相结合的安全管理有效性评价模型。在熵权法(EVM)和层次分析法(AHP)计算的基础上,通过一致性检验确定有效性评价体系指标的权重。提出以组合赋权法确定优化权重数值。经案例应用,得出某航运公司安全管理有效性评价定量化结果。分析结果表明,当前该公司安全管理体系中操作管理是安全管理绩效的关键,而人力资源方面和管理体系方面的改善措施需要与之协调。

北极冰区船舶安全航行过程风险动态仿真

近年来随着北极冰区航道的开辟与成功通航,船舶航行安全广受重视,因冰区通航条件对船舶交通安全影响因素特殊且变化大,有必要分析极地冰区船舶航行时航路过程中的风险。探讨低温、浮冰、高纬度等特殊属性对船舶极地冰区航行安全的影响,结合船舶交通风险的特点,提出北极冰区东北航道船舶航行风险状态概率转移的过程风险,构建北极冰区东北航道船舶航行过程风险模型。基于马尔科夫过程假设,建立基于马尔科夫链-蒙特卡洛方法的云仿真模型,利用该模型对北极冰区东北航道船舶航行进行时间连续的过程风险动态仿真。研究表明:夏季时期船舶在北极冰区东北航道航行过程风险整体上处于可通航状态,离散风险程度随时间而连续变化,总体呈现"M"型趋势,风险波动明显。

基于动态风险预测的船舶引航任务分级管理

为加强引航安全,实现引航任务的科学管理,需要对其进行有效的分级。基于引航风险的物理属性,从被引船舶和环境2方面入手,辨识船舶引航过程中的动态风险,考虑引航任务风险的动态特性和风险因素间的网络结构关系,引入动态贝叶斯网络(DBN)构建风险预测模型。根据模型预测得到的引航任务风险值,对其进行分级管理。以青岛港2002—2011年10 a间的引航事故数据为基础,应用模型对港口的引航任务进行预测,据此确定风险大小与引航员等级的匹配标准。结果表明:利用所建模型预测得到的引航任务动态风险与实际情况较吻合,说明根据风险大小对引航任务进行分级管理的方法具有可行性。

基于HFACS的海上交通事故原因系统分析

为定量研究海上交通事故人失误致因因素,分析各种人失误因素对事故的影响程度,从而达到控制人失误事故的最终目的.在引入人的不安全行为分类框架和"人—机—环境"系统的基础上,运用人因素分析与分类系统(Human Factors Analysis and Classification System,HFACS),提出海上交通事故人失误分析与分类系统(Human Error Analysis and Classification System for Marine TrafficAccident,HEACS-MTA),对海上交通事故人失误因素进行分类.运用灰色关联分析法(Grey Rela-tional Analysis,GRA)对事故形成原因进行定量分析,得出管理因素是事故的根本原因.导致事故发生的人失误因素依次为不安全行为的前提条件、不安全的监督、不安全行为和组织影响.

集装箱船舶货物运输风险云评价方法

为合理评价集装箱船舶货物运输风险程度,需解决风险评价过程中的模糊性和随机性定量化问题。将《国际安全管理规则》与国际标准化组织体系贯彻实施于集装箱货物运输安全管理工作中,确定通用要素、专属要素、扩展要素的集装箱船舶货物运输风险评价体系。运用云变换的数据驱动法确定每个评价指标对应的权重云,并将其与集装箱船舶内外审评价结果生成的云图结合,最终根据云交换规则对其进行定量评价。结果表明,运用该评价方法可以合理评价和诊断集装箱船舶货物运输的风险程度。

基于Petri网的海上事故应急流程绩效评价方法

为提高海上交通事故应急处置能力,提出一种基于Petri网的海上事故应急流程绩效评价方法.根据模糊随机Petri网(Stochastic Petri Net,SPN)理论,结合主要存在的船体受损、人员伤亡、火灾爆炸和海洋污染等4种事故类型,确立各事故类型的应急流程,并分析各流程因素的逻辑关系,构建海上事故应急流程的模糊SPN模型.通过基于该模型的马尔科夫链得到各种状态下的稳态概率表达式.利用模糊集理论对各个因素进行静态分析和动态分析,最终得到各种状态下稳态概率的变化情况.案例结果表明,当发生海上交通事故时,此模型能够体现各因素对整个应急流程绩效的影响,并能通过数值变化趋势反映不同状况下海上事故应急流程的关键环节,提高风险处置的效率和针对性.

安全氛围对引航员安全行为的影响:安全意识的中介作用

为阐明引航机构安全氛围对引航员安全行为的影响路径,基于理论分析,提出研究假设;研发测量量表并发放给海港引航员,分析返回的284份完整问卷并检验数据的有效性;利用结构方程模型(SEM)构建引航安全氛围、引航员安全意识和行为的关系模型,并实证检验该模型。结果表明:引航安全氛围的所有结构变量对引航员安全行为具有直接或间接作用;其中3个变量对引航员安全意识具有直接作用;引航员安全意识对其安全行为具有直接作用,且在安全氛围和引航员安全行为之间具有部分或完全中介作用。

基于灰云模型的海上交通系统风险推理方法

引入灰云理论的映射方法定量推理海上交通系统风险。首先,提出风险事件成因发生的可能性及其影响程度,定量推理海上交通系统风险;其次,构建灰云模型应用流程,推理海上交通风险成因的作用效果;再次,借助云模型的代数运算和升云计算,得出海上交通系统风险;最后,结合我国某港口水域的船舶交通风险数据,推理船员、船舶和环境等3个因素作用下的海上交通系统风险。运用基于系统因素相互作用的风险二维云推理,得出港口水域船舶交通风险水平为0.3‰,且不稳定。算例应用结果表明:借助灰云模型有助于不确定描述与定常信息的量化转换,实现多因素作用下的海上交通安全风险推理。

基于熵权的模糊集对模型在港口水域通航风险评价中的应用

为控制和降低港口水域的通航风险,基于港口水域通航风险评价指标的不确定性特点,按照集对分析理论和方法,以信息熵来确定指标权重,构建基于熵权的模糊集对评价模型.将该方法应用于我国的台州港,对其8个航段的通航风险进行评价和排序.结果表明,基于熵权的模糊集对模型的评价结果较为客观、合理,并与基于未确知测度评价方法的评价结果一致。

基于MC的不同能见度下港口交通系统风险分析

为加强船舶的安全管理,提高港口交通事故风险控制能力,在确定对应风险概率分布的基础上,通过采用蒙特卡洛方法,建立在不同能见度下的风险仿真模型。经过对仿真结果的分析处理,得出模型的平均风险值曲线。通过比较不同能见度下的离散风险值,拟合出一定范围内的连续风险曲线。实例表明,仿真模型能很好地反映港口交通风险的趋势,这为不同能见度下的港口航行提供了理论依据,也为相关海事管理部门提供了良好的决策平台。