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自航耙吸式挖泥船典型情景施工风险预警研究
| 论文题名： | 自航耙吸式挖泥船典型情景施工风险预警研究 |
| 关键词： | 航道维护;自航耙吸式挖泥船;碰撞风险;耙管损伤;模糊逻辑;贝叶斯网络 |
| 摘要： | 随着船舶的运载能力和吨位不断提升，对海港航道的水深和通航能力提出了更高要求。同时，由于海洋环境的复杂性，海港航道经常出现泥沙回淤问题，海港航道需要定期或不定期的疏浚维护，以保障其通航能力。为此，大量的自航耙吸式挖泥船投入到海港航道的建设和维护工程中。然而，这些挖泥船在航道施工时引起的船舶碰撞和耙管损伤等典型事故时有发生，给通航安全和挖泥船本身作业安全带来了巨大风险。因此，本文对自航耙吸式挖泥船航道施工风险展开预警研究，以模糊逻辑方法和贝叶斯网络为基础，提出了船舶碰撞风险预警模型和耙管损伤风险预警模型，主要工作内容及结论如下： （1）结合自航耙吸式挖泥船船体结构、施工作业环境以及施工作业特征，通过文献知识、实践调研和专家咨询，分析施工作业过程中存在的船舶碰撞风险特征和施工作业耙管损伤风险特征，为识别自航耙吸式挖泥船两种典型情景施工作业安全风险提供基础。 （2）在碰撞风险特征分析的基础上，归纳分析了自航耙吸式挖泥船安全会遇距离的计算公式，建立了考虑安全会遇距离、操纵性能和环境因素影响的碰撞风险指标体系。通过模糊逻辑方法建立了碰撞风险预警模型，并将碰撞风险预警模型转化为适合工程人员使用的应用程序。基于船舶操纵模拟器对碰撞风险预警模型中的安全会遇距离和会遇几何态势进行了验证，验证结果与专家意见吻合；此外，实际工程项目中的实船实践表明，在典型会遇场景下，碰撞风险预警结果与专家意见吻合。 （3）在耙管损伤风险特征分析的基础上，归纳分析了耙管损伤事故的类型和原因，建立了耙管损伤风险指标体系。通过解释结构模型法得到贝叶斯网络结构，利用模糊数处理专家意见得到贝叶斯网络的节点概率，建立了基于贝叶斯网络的耙管损伤风险预警模型。实际工程项目的实船实践表明，耙管损伤的预测概率为55%，风险预警等级为二级，预警结果与专家意见吻合；此外，事故案例中耙管损伤的预测概率在87%以上，风险预警等级为一级，与实际情况吻合。 |
| 作者： | 胡健 |
| 专业： | 机械 |
| 导师： | 母德伟;程志友 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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