基于行船视距的船舶会遇安全距离研究

近年来船舶交通流量大幅增加,船舶会遇愈加频繁。为降低船舶会遇避让时的碰撞危险,在行车视距基础上,提出行船视距的概念,并引入航速、避让航向角等参数,构建基于行船视距的船舶领域模型,船舶采取避让操作时,可利用该模型判断应与他船保持的安全距离和最佳航速及避让航向角。从仿真结果发现：船舶追越时应尽量与他船保持3.5倍船长以上距离,并在船尾与他船达到2倍船长以上距离时回到原航向;对遇时应尽量与他船保持7倍船长以上距离采取避让,如果航道宽裕,避让时应尽量与他船横距保持1.8倍船长以上,如果航道较窄,也应尽量保证船舶在可航水域内进行大角度避让,并与他船横距保持0.72倍船长以上。研究结果可为实际船舶避让提供指导建议。     

伤亡事故原因分析专家系统

近年来,计算机专家系统的理论和方法日趋成熟,广泛应用于军事、经济、法律、医疗、地质、石油,化工等领域,在安全工程领域亦开始研究、应用。为了促进专家系统在安全工作中的推广应用,本文扼要介绍事故原因分析专家系统,并就专家系统的开发、应用等问题进行讨论。一、关于专家系统专家系统,是一种具有推理能力和与某专门领域的专家同等解决问题能力的智能性计算机程序系统。专家系统主要是由知识库,推论机构和知识库管理机构组成的,如图1所示。其工作过程,就是问题求解的过     

自由航行海域船舶碰撞概率计算

为分析船舶在自由航行海域航行的事故风险,提出自由航行海域船舶碰撞概率计算方法。首先,从船舶自动识别系统(AIS)轨迹信息提取船舶航行特征点,利用航迹聚类算法对自由航行海域的船舶行为特征建模,并采用合适的剪枝方法对聚类树进行剪枝,获得某目标海域船舶的航迹分类和航路尺度特征。然后,根据航路中船舶交通流的分布特征,利用IWRAP理论对船舶碰撞概率进行蒙特卡洛仿真,计算不同航路中的船舶碰撞概率值。由试验结果可知,根据航迹聚类算法将该水域划分为10段航路;该水域的最危险航路为T1和T9,最危险的汇聚点是P1,最危险船舶种类为货船;该水域船舶碰撞事故频率为1.18起/a。仿真试验结果表明,航路聚类结果和船舶碰撞概率与目标海域实际情况一致。     

基于实时数据库技术的HAZOP专家系统框架设计

首先简要介绍了专家系统的基本概念和组成,然后分析确定了HAZOP专家系统的功能及结构。设计指出了HAZOP专家系统包含八个组成部分:用户界面、知识库、实时数据库、推理机、人机接口、系统数据库接口、知识获取机制和解释机制,并着重从知识库、实时数据库和推理机三个部分讲述专家系统的详细设计情况。其中知识库的设计包括知识库的表示与组织、知识库的管理两个方面,接着提出实时数据库的设计思想并进行框架结构设计,最后采用正向推理方式实现推理过程。     

浅谈船舶使用的几种紧急情况的处理

第一节：相遇与碰撞 一、船舶处于碰撞紧迫危险时的措施航行船舶，应保持正规了望，使用安全航速，作出碰撞危险判断，采取有效避碰措施，避免紧迫危险出现。     

长江干线船舶碰撞原因的故障树分析——以武汉海事局辖区水域为例

以2007年武汉海事局辖区船舶碰撞资料为基础,利用故障树分析方法构建该水域船舶碰撞故障树,进行定性、定量分析,得到包括航行疏于戒备、车舵控制失误、疏于了望等14个主要危险因素及各因素的相关事故数。在故障树分析的基础上,构建布尔代数和最小割集,计算各危险因素的概率重要度,以衡量各危险因素发生概率的变化给碰撞事故发生概率带来的影响;计算临界重要度,从敏感度和概率双重角度衡量每个危险因素的重要度。通过分析发现应急操作不当、违反其他规定、航行疏于戒备、违反分道通航、疲劳驾驶等人为因素是引起该水域船舶碰撞的重要原因。建议船公司重视船员应急培训,提高船员应急处置能力,海事管理机构加大相关法规宣传力度和监管力度。     

浅谈船舶碰撞事故的有关问题

随着水上运输业的快速发展，船舶数量急速地膨胀，船舶密度进一步增大，尤其是在海峡、近海航区、狭水道等区域，船舶间的会遇愈加频繁，这就必然增加船舶的碰撞危险、导致船舶碰撞事故的多发，同时，随着船舶朝着大型化、快速化方向的发展，又进一步加大了碰撞的危险度。为了遏制船舶间碰撞事故多发的势头，作为水上交通安全主管机关的海事部门，     

长江干线船舶碰撞原因的故障树分析一以武汉海事局辖区水域为例

以2007年武汉海事局辖区船舶碰撞资料为基础,利用故障树分析方法构建该水域船舶碰撞故障树,进行定性、定链分析,得到包括航行疏于戒备、车舵控制失误、疏于了望等14个主要危险因素及各因素的相关事故数。在故障树分析的基础上,构建布尔代数和最小割集,计算各危险旧素的概率重要度,以衡精各危险因素发生概率的变化给碰撞事故发生概率带来的影响;计算临界重要度,从敏感度和概率双重角度衡量每个危险因素的重要度。通过分析发现应急操作不当、违反其他规定、航行疏于戒备、违反分道通航、疲劳驾驶等人为因素是引起该水域船舶碰撞的重要原因。建议船公司重视船员应急培训,提高船员应急处置能力,海事管理机构加大相关法规宣传力度和监管力度。     

国内船舶碰撞事故科研产出及主题趋势挖掘

为了全面认识国内船舶碰撞研究的整体现状及趋势,基于中国知网的2000—2016年506篇船舶碰撞学位论文和1957—2016年1 620篇期刊论文,使用科学计量和知识图谱的方法进行了可视化分析。结果表明:学位论文和期刊论文的产出主要集中以大连海事大学、上海海事大学、上海交通大学以及武汉理工大学为核心形成不同的研究团队。关于船舶碰撞的学位论文主要集中在AI、船舶避碰、数值仿真等方面,期刊论文的热点主要分布在船舶避碰、碰撞事故、碰撞危险等方面。整体来看,2000年以后学位和期刊论文在研究上的趋势是相近的,都在关注AI、数值模拟方法和碰撞责任主体等方面的避碰主题,近期新兴的研究更加关注在一些船舶碰撞微观的层面。     

基于网络分析的矿井通风智能诊断专家系统

提出了矿井通风智能诊断专家系统来解决通风系统故障诊断问题,设计了矿井通风智能诊断专家系统知识库和推理机,提出用逐步线性回归分析法确定可能引起某巷道风速超限的风路集合.在知识库中把通风系统故障原因详细归类,在专家系统推理机中进一步缩小了故障范围并推断故障原因.给出了矿井通风智能诊断专家系统推理流程并设计了用户接口,故障诊断结果图可以直接显示故障巷道范围、故障原因及故障巷道列表.最后对大明矿进行了工业试验,智能诊断专家系统的故障诊断结果与实际结果一致,验证了系统的可行性.     

基于组合权重模糊物元模型的船桥碰撞风险评价

为了定量评价船桥碰撞风险,确定不同桥梁的安全程度,通过头脑风暴法对影响船舶通过桥区水域安全的因素进行辨识,构建了包含10个Ⅰ级指标的指标体系,采用AHP法和熵权法分别从主、客观的角度计算各指标的权重,并依据最小鉴别原理进行权重组合,得到兼顾主、客观因素的权重。将各项评价指标划分为低危险度、较低危险度、中等危险度、较高危险度和高危险度5个安全等级,结合组合权重构建船桥碰撞风险模糊物元评价模型。最后利用该模型对长江干线6个典型桥梁的船撞桥风险进行了评价。结果表明,除"C"桥梁处于"中等危险度"外,其他5座桥梁均处于"较低危险度",该模型应用于船桥碰撞综合评价具有较好的适应性。     

感潮港口多时段船舶引航过程风险仿真模型

为研究感潮港口船舶在不同潮时进港靠泊的引航过程风险演化规律,以优化泊位利用率和提高港口的生产效率,有必要进行多时段船舶引航过程风险的动态仿真。在对船舶引航任务场景和历史数据进行分析的基础上,采取HHM方法构建船舶引航过程的关键风险指标体系,采用AHP-CRITIC方法结合风险因素的主客观分布特点获取不同引航阶段中各指标权重,最后利用不确定人工智能云模型进行多时段船舶引航过程风险的建模仿真。通过某集装箱船的感潮水域引航过程场景分析,融合采样点的客观数据和专家知识对6个靠泊窗口期船舶引航过程风险进行动态仿真。结果表明:船舶引航过程风险演化整体呈U形曲线模式,相比正常航行阶段风险值,船舶引航初始和靠泊阶段风险值高60%左右;感潮港口6个窗口期的船舶引航过程风险略有差异,潮高、潮流对船舶交通流和起锚、靠泊作业安全影响明显。     

Modeling perceived collision risk in port water navigation

An increase in the likelihood of navigational collisions in port waters has put focus on the collision avoidance process in port traffic safety. The most widely used on-board collision-avoidance system is the automatic radar plotting aid which is a passive warning system that triggers an alert based on the pilot’s pre-defined indicators of distance and time proximities at the closest point of approaches in encounters with nearby vessels. To better help pilot in decision making in close quarter situations, collision risk should be considered as a continuous monotonic function of the proximities and risk perception should be considered probabilistically. This paper derives an ordered probit regression model to study perceived collision risks. To illustrate the procedure, the risks perceived by Singapore port pilots were obtained to calibrate the regression model. The results demonstrate that a framework based on the probabilistic risk assessment model can be used to give a better understanding of collision risk and to define a more appropriate level of evasive actions.     

森林火灾防治决策专家系统的研究与实现

笔者比较系统地收集、研究了林火专家多年积累的理论、经验和解决问题的方法以及各种预测模型、模型的适应条件和使用规则等 ,利用人工智能和COM组件技术 ,通过模型技术和专家系统技术的有机结合 ,建立了基于网络的森林火灾防治决策专家系统。实现了森林火灾从火灾预测、林火扑救决策、清理火场、看守火场到最后的损失评估全过程的推理辅助决策 ;实现了整个决策过程中预测模型和预测结果随外界条件的突变而进行的实时修正 ,从而真正实现了森林火灾管理各个阶段的实时性、准确性和正确性。     

成套装置动态风险管理专家系统

传统的设备管理模式造成设备非计划停机次数较多、故障频繁、可靠性和可用性不高等问题。为了解决上述问题,开发了成套装置动态风险管理专家系统,该系统包括动态风险监控、数据存储、失效模式及损伤机理判别、动态风险评估、风险辅助分析5个流程。该系统通过GIS平台进行展示,使用户可以直观、方便地查找、定位管线和容器位置,实现了高风险设备的风险展示、管道剩余寿命不足报警功能和管道冲蚀图例展示。将该专家系统进行了工程应用,得到容器和管道的潜在损伤机及其风险等级,针对不同风险等级的设备,生成了不同的检维修策略,为工程应用带来了很大的方便。     

LNG船舶进出港航行移动安全区宽度定量计算分析

为保障液化天然气(LNG)船舶进出港通航安全,提出一种基于LNG船舶碰撞事故概率和风险的LNG船舶移动安全区宽度界定方法。该方法以船舶碰撞概率模型、船舶碰撞损害模型和LNG池火危害模型为基础,计算LNG船舶在航行过程中的事故概率和风险,并根据其分布特征,结合事故概率与风险可接受标准,定量界定LNG船舶移动安全区的宽度。研究表明,LNG船舶移动安全区宽度与通航水域交通流分布、事故船舶的排水量、航行速度等相关。在水上交通管理应用中,可根据LNG船舶及应用水域交通的实际情况确定LNG船舶进出港航行移动安全区的宽度。     

LNG船舶港口泄漏事故情景构建及危害程度分析

情景构建理论是处理重大突发事件的前沿应急管理理论。提高突发事件的应急处理能力,是提前开展战略性研究和应急准备工作的一种有效的科学手段。针对LNG船舶港口碰撞发生泄漏事故,结合重大突发事件情景构建所需要的“情景-应对”模式进行描述,建立LNG船舶在港口卸船期间发生泄漏事故的情景构建方案,通过分析得到LNG船舶碰撞后发生意外泄漏后产生的火灾、爆炸等危害。此案例的研究方法对LNG船舶港口泄漏事故应急管理体系具有较好的参考和指导意义。     

A methodology for enhancing the reliability of expert system applications in probabilistic risk assessment

In highly complex industries, capturing and employing expert systems is significantly important to an organization's success considering the advantages of knowledge-based systems. The two most important issues within the expert system applications in risk and reliability analysis are the acquisition of domain experts' professional knowledge and the reasoning and representation of the knowledge that might be expressed. The first issue can be correctly handled by employing a heterogeneous group of experts during the expert knowledge acquisition processes. The members of an expert panel regularly represent different experiences and knowledge. Subsequently, this diversity produces various sorts of information which may be known or unknown, accurate or inaccurate, and complete or incomplete based on its cross-functional and multidisciplinary nature. The second issue, as a promising tool for knowledge reasoning, still suffers from lack of deficiencies such as weight and certainty factor, and are insufficient to accurately represent complex rule-based expert systems. The outputs in current expert system applications in probabilistic risk assessment could not accurately represent the increasingly complex knowledge-based systems. The reason is the lack of certainty and self-assurance of experts when they are expressing their opinions. In this paper, a novel methodology is presented based on the concept of Z-numbers to overcome this issue. A case study in a high-tech process industry is provided in detail to demonstrate the application and feasibility of the proposed methodology.