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原文传递内河海事事故风险突变对人—船—环境失谐响应机理研究

论文题名：	内河海事事故风险突变对人—船—环境失谐响应机理研究
关键词：	风险突变;响应机理;海事事故;水路运输
摘要：	随着十二·五航运经济的快速发展，经济的持续增长和内河水上交通安全环境的协调矛盾日益突出。内河水路运输的发展依赖于良好的通航条件和便捷智能的监督管理，而现阶段船舶流量的增加，涉水活动加剧，全球气候变化异常导致极端天气的无规律性增加使内河海事事故发生概率的可能性加大，危险品运力及运量的增加使得内河海事事故可能的损害加剧，风险突变的可能性激增。　　内河水网密布，水文气象条件差异极大。内河船舶的大型化趋势明显，对船舶流量、密度等要求越来越高，船舶自身的适航性能和导助航设施的完备也有很大的差异性。近年来对矿粉和含水矿物运输造成的自沉事故也开始逐渐重视。而由于海事事故原因分析中人为因素的重要性，其研究也成为当前热点。所有这些通航影响因素给海事监管带来了前所未有的压力。研究海事事故风险突变对通航影响因素失谐的响应机理过程，能提高突发事件预警及预控能力，适应水上运输交通安全需要，保证通畅有序的水上交通运输环境具有重要意义。本文致力于该响应机理研究，从如下几个方面进行研究：　　 1.内河海事事故情景分析研究　　内河海事事故情景分析是指以内河水上交通事故调查报告为基础，在对事故发生的时间、地点及损害结果等进行了解的基础上，识别影响事故发展的节点并分析驱动的关键因素，以事故发生的时间和空间演变阐述情景逻辑，分析与之相应的情景内容。当情景分析达成一致后，可根据随时间和空间序列变化的场景中各影响因素的演变，确定其对事故推动起到的作用，形成最终情景概率并推测其未来趋势。　　 2内河海事事故通航影响因素量化指标体系研究　　失谐因素的量化，即通过对随时空变化的通航安全影响因素的数值化表述，这种表述能够反映出当前人-船-环境系统单一因素或多因素的耦合作用对可能发生海事事故的影响程度。量化的过程以通航影响因素(失谐因素)发生时某种事故的发生概率为基础，在引入船舶尺度概念、海事事故样本扩容和结合主观专家评判和客观统计分析的数据融合后建立改进量化指标体系。　　 3.突变理论建模及分析研究　　对于内河海事事故而言，风险突变往往是海事事故发生前的征兆。突变理论根据控制变量维数和状态变量维数确定突变模型结构，求解模型并拓扑，得到分叉集，研究势函数发生突变时临界控制变量。当以通航影响失谐因素或其函数为输入的控制变量进入突变模型非稳定区域时，事故风险突变。当系统控制变量进入突变模型分叉集临界区域时，具有一定的紧迫性，但若能通过调节控制变量，使其脱离分叉集，将会避免事故风险突变。将此方法应用于内河海事事故风险突变研究，在掌握内河海事事故风险的同时明确其风险突变情况，将更加有助于提升海事安全保障能力。　　 4.“事故风险突变”对“通航影响因素失谐”响应机理研究　　响应机理的研究是一个前沿问题，具有前瞻性和学术价值。在相同人-船-环境系统失谐因素情况下，计算船舶安全熵和系统混乱度，建立海事事故风险突变模型，运用突变级数法进行综合评价。量化的系统失谐因素作为系统混乱度的计算依据，可作为突变模型的控制变量或其函数建立突变模型。通过在突变模型风险突变的情况下对比系统混乱度和突变级数法综合评价值的关联性，推演两者变化趋势一致的紧迫区间，最终揭示海事事故风险突变对人-船-环境系统失谐的响应机理。　　本论文首次开展了以海事事故情景分析为手段、通航影响因素量化值为基础、以突变理论为方法的“事故风险突变”对“通航影响因素失谐”响应机理的相关研究，并获得了部分初期成果。该成果实施后可为内河突发海事预警、预控提供理论基础，为海事安全保障提供决策支持。
作者：	陈蜀喆
专业：	交通信息工程及控制
导师：	黄立文
授予学位：	博士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文