張鎮(zhèn)福 泉州海洋職業(yè)學(xué)院

1.引言

航運業(yè)作為風(fēng)險度較高的高危行業(yè)之一，尤其在通航條件、通航環(huán)境方面，都存在通航安全問題，為了提升行業(yè)整體效益水平，同時也為了保證船舶通航安全性，國內(nèi)外學(xué)術(shù)界也普遍加大對通航安全的研究關(guān)注度，深入系統(tǒng)的分析了海上運輸系統(tǒng)安全問題。在以往研究對水域船舶通航風(fēng)險評價研究中，多數(shù)研究者認(rèn)為可以運用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)建立風(fēng)險評價模型，結(jié)合實際水域的具體船舶通航情況，對事故風(fēng)險特點及事故關(guān)聯(lián)性進(jìn)行綜合分析，尋找通航風(fēng)險有關(guān)要素，最后提出有效措施解決通航安全問題。

2.漳州古雷港概況

古雷港作為位于我國福建省漳州市港口之一，更是我國發(fā)展第五代集裝箱的優(yōu)良港址，經(jīng)統(tǒng)計截至2020年4月古雷港已經(jīng)擁有23個停泊位，設(shè)計通過能力3233萬噸/年。該港東側(cè)水底地形較平緩，多沙,半日潮，1.35m潮差，較多南北潮流最大可達(dá)0.87m/s的漲潮流速，古雷港西側(cè)為非正規(guī)半日潮海灣，多年形成2.3m潮差，所處T形古雷半島海積平原地貌，除了零星的低矮山丘，多為平坦地區(qū)，狹窄中部低矮山丘形成天然屏障，東山灣作為較好的避風(fēng)錨地。截至2020年4月天然航道達(dá)10.18千米里程，能夠滿足3000萬t等級散貨船乘潮通航要求，主要經(jīng)營原油、石化產(chǎn)品運輸，同時兼顧雜貨、散貨、集裝箱運輸。

3.基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)通航風(fēng)險評價模型構(gòu)建

3.1 識別航行風(fēng)險區(qū)域

在本次研究中選用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)推理方法，基于貝葉斯概率論作為推理基礎(chǔ)論，在推理過程中計算概率，分部聯(lián)合概率采用圖形結(jié)構(gòu)和條件概率表達(dá)，從而直觀簡化清晰顯示，并運用消元法計算消除變量，獲得變量概率分布情況，查詢變量相應(yīng)的條件分布概率，包括因果、診斷、支持三種推理。漳州古雷港水域船舶風(fēng)險區(qū)域，主要包括航行風(fēng)險、通航風(fēng)險水域。

在識別航行風(fēng)險時，主要存在兩種風(fēng)險：一是船舶交匯風(fēng)險。譬如東西、南北向船舶進(jìn)出港交通流時多水域交匯，船舶交叉相遇情況，東西向航行軌跡相對集中，交叉度較高，增加了船舶通航交叉碰撞的事故風(fēng)險。二是漁船干擾風(fēng)險問題，在漁汛期古雷港漁船作業(yè)數(shù)較高，多個作業(yè)漁船運行期間，商船與漁船在某一水域混行，由于船舶操縱性能、避碰時機(jī)不當(dāng)，出現(xiàn)海上安全事故。

在通航風(fēng)險水域運用IWRAP軟件，以水域船舶交通量和特征參數(shù)為依據(jù)，計算某航線上航行可能出現(xiàn)碰撞及擱淺頻率，可以對特定水域船舶碰撞和擱淺頻率成功量化，并對不同航路風(fēng)險程度進(jìn)行定量評價，根據(jù)古雷港水域地形數(shù)據(jù)采用軟件建立風(fēng)險評價模型，即可計算風(fēng)險區(qū)域，并與該港歷史數(shù)據(jù)結(jié)合分析，最終確定航行風(fēng)險類型。

3.2 選擇模型節(jié)點

建立貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，應(yīng)當(dāng)明確節(jié)點變量，確定節(jié)點的存在狀態(tài)，根據(jù)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，從而確定古雷港水域船舶通航安全影響因素。通過選取通航風(fēng)險影響因素，會對網(wǎng)絡(luò)模型規(guī)模大小和可行性產(chǎn)生直接影響，在確定通航安全風(fēng)險評價模型節(jié)點時，需要遵循代表性、有效性、相互獨立性，R=f×c，R表示風(fēng)險，f表示風(fēng)險事故發(fā)生率，c表示事故所致后果。

結(jié)合古雷港的以往船舶交通事故歷史資料、特征和交通流特點分析，選取事故類型包括：碰撞事故、自沉事故、擱淺事故、觸損事故、觸礁事故，其他事故；擬選共計4個時段包括0:00-6:00、6：00-12:00、12：00-18:00、18：00-24:00；時間節(jié)點分為白天、黑夜；事故節(jié)點分為一般、較大、重大、特別重大；事故損失及船舶噸位劃分為0～3000t小型、3000～20000t中型、20000t以上大型；人員死亡節(jié)點分為0～3人、3～10人、10～30人、30人以上；船舶類型節(jié)點劃分為貨船、油船、漁船、其他。

3.3 計算模型條件概率

以R=f×c經(jīng)典風(fēng)險計算公式，運用邏輯模型、數(shù)據(jù)相關(guān)性分析、文獻(xiàn)綜述法結(jié)合專家意見，選取事故發(fā)生頻率的以上六大變量，綜合考慮不同因素確定各條件關(guān)聯(lián)性，建立船舶通航風(fēng)險的貝葉斯節(jié)點拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖（見圖1）。

計算條件概率假若V 1與V 2相關(guān)，對于節(jié)點V1發(fā)生條件下，V2的發(fā)生可能性也就代表了V2條件概率，Vi的節(jié)點概率計算公式如下：

根據(jù)該公式劃分節(jié)點為根節(jié)點、子節(jié)點，計算概率并確定根節(jié)點概率條件，即可獲得相關(guān)子節(jié)點出現(xiàn)率。結(jié)合船舶通航風(fēng)險因素與交通事故根節(jié)點條件，風(fēng)險發(fā)生概率公式如下：

4.漳州古雷港水域船舶通航風(fēng)險計算結(jié)果

4.1 風(fēng)險分析結(jié)果

對六個根節(jié)點概率計算結(jié)果（見表1），條件概率計算結(jié)果顯示該水域的船舶通航整體風(fēng)險水平為：高風(fēng)險程度為5%，低風(fēng)險度為95%，所以整體來看該港的安全通航風(fēng)險水平較低。設(shè)置高船舶通航風(fēng)險狀態(tài)下，風(fēng)險根節(jié)點由小至大分別為漁期＜時段＜事故頻率＜事故后果，其他節(jié)點造成的風(fēng)險率較小?？傊斑M(jìn)出漳州古雷港對航道有較大依賴，該水域航行中航道的寬度、水深、交匯水域船舶及錨地大小等因素都會對船舶通航安全產(chǎn)生一定影響。相關(guān)港口部門及市政府需要加大重視力度。

4.2 風(fēng)險監(jiān)管建議

圖1 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)節(jié)點拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

表1 不同狀態(tài)下根節(jié)點計算結(jié)果

對于漳州古雷港水域想要保證船舶安全航行，在開展風(fēng)險管理工作中，應(yīng)當(dāng)加大對古雷港的船舶風(fēng)險多發(fā)區(qū)域的安全監(jiān)管力度，以及有關(guān)安全法規(guī)執(zhí)行情況，加強(qiáng)事故救援及防污染避免造成更大的事故傷害，最大化降低事故發(fā)生率。一要重新修訂推薦航路；二海事機(jī)構(gòu)及管理部門之間要充分協(xié)調(diào)溝通，形成船舶安全通行管理模式創(chuàng)新；三提升船舶通航風(fēng)險認(rèn)知水平基礎(chǔ)上，還要善用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，綜合提升水域船舶安全通航預(yù)控水平；四還要不斷加強(qiáng)船舶通行風(fēng)險應(yīng)急事故處置及救援能力。

5.結(jié)語

綜上所述，根據(jù)各方面對漳州古雷港水域船舶航行的風(fēng)險問題進(jìn)行分析，各節(jié)點的通航風(fēng)險結(jié)果由小至大，分別為漁期＜時段＜事故頻率＜事故后果，其他節(jié)點造成的風(fēng)險率較小。船舶進(jìn)出漳州古雷港對航道有較大依賴，該水域航行中航道的寬度、水深、交匯水域船舶及錨地大小等因素都會對船舶通航安全產(chǎn)生一定影響。所以本文認(rèn)為需要通過加強(qiáng)船舶航行風(fēng)險安全監(jiān)管，重新修訂推薦航路、協(xié)調(diào)相關(guān)部門機(jī)構(gòu)溝通、應(yīng)用新技術(shù)提高預(yù)控水平并提高風(fēng)險防范救援能力，來最大化降低古雷港的船舶航行風(fēng)險發(fā)生率。