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不确定性条件下北极东北航道船舶冰困风险评估研究
| 论文题名： | 不确定性条件下北极东北航道船舶冰困风险评估研究 |
| 关键词： | 北极东北航道;船舶冰困;风险评估;不确定性 |
| 摘要： | 在全球气候变暖的背景下，海冰大量融化，使得北极东北航道船舶的商业化、常态化运行将成为现实。但是，北极水域恶劣的自然环境、特殊的地理位置以及复杂的通航条件给船舶极地航行安全带来了严重威胁和挑战。冰困作为船舶极地航行面临的主要事故场景之一，近年来受到了越来越多学者的关注。因此，本文针对船舶冰困事故场景，考虑到风险因素识别以及风险分析过程中面临的不确定性和相关性问题，采用风险评估和不确定性建模方法，开展北极冰区船舶冰困风险因素识别、北极东北航道船舶冰困概率与后果建模、船舶冰困风险仿真等方面研究，阐明船舶北极东北航道航行中环境、人、船等因素与船舶冰困风险间的耦合关系，实现北极东北航道船舶冰困风险演化态势研究，具体研究内容如下: (1)北极冰区船舶冰困风险因素识别研究。在专家咨询和事故分析基础上，从环境-人-船三方面构建了北极冰区船舶冰困风险因素的层次模型。针对风险因素识别中涉及的不确定性和相关性问题，结合模糊集合、层次分析方法(AHP)和决策与实验室方法(DEMATEL)，提出了一种模糊AHP-DEMATEL方法来确定风险因素重要度，识别了影响北极冰区船舶冰困的重要风险因素。 (2)北极东北航道船舶冰困概率与后果建模研究。基于船舶冰困关键风险因素和各因素间相互影响关系的专家判断结果，构建了考虑各因素相关性的船舶冰困风险因素的解释结构模型，并将该模型映射到贝叶斯网络结构中，建立了基于环境-人-船三者耦合关系的船舶冰困的模糊贝叶斯网络模型。结合主客观数据计算得到了北极东北航道不同位置处不同专家意见下的船舶冰困等效概率和等效后果值。 (3)北极东北航道船舶冰困风险仿真研究。针对不确定性信息中的模糊性和随机性，引入云模型这一不确定性理论来代替概率分布下的蒙特卡洛模型。采用云模型算法获得了北极东北航道船舶冰困风险的还原云滴，有效增加了样本数量。并利用蒙特卡洛方法开展了风险还原云滴在随机状态下的模拟仿真，得到了北极东北航道船舶冰困风险的总体变化规律。 |
| 作者： | 周莹 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 薛彦卓 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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