基于AIS数据的长江口船舶排放清单研究

为了研究繁忙水域的船舶排放清单,基于船舶自识别系统(Automatic Identification System,AIS)的数据建立了针对不同船型的船舶排放计算模型。先根据AIS数据中包含的船舶尺度数据计算各类船型的发动机功率,然后运用基于AIS数据的模型计算船舶排放清单及排放分担率,最后对船舶排放的空间分布进行分析。以2010年长江口水域的船舶交通流数据为基础,计算该水域的船舶排放清单,结果表明:1)在各类船舶废气排放物中,CO2排放量最多,NOx和SOx次之,N2O最少,结果合理可信;2)各类船型的排放分担率分别为5.36%(客船)、6.59%(散货船)、51.47%(集装箱船)、15.95%(油船)、5.37%(渔船)、15.27%(其他船型);3)船舶排放聚集区主要是长江口的南、北槽航段及其附近的码头水域。     

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。     

一种利用AIS数据计算受限水域内航标安全距离的方法

AIS数据详细记录了特定水域的船舶位置、船首向和尺寸等数据,可用于计算受限水域内航标安全距离。按一定标准网格化目标航标附近水域,统计周围航行的他船船体出现在每一个网格中的频数,形成他船航迹的网格频数图。按长度尺寸分类,将同类他船航迹网格频数图叠加,形成特定类型船舶的航迹网格频数图。按频数大小填充颜色,可清晰地显示航标附近他船安全通行状态下与航标保持的距离。实验选取上海港航标附近水域海量AIS数据,获取了60~79m,80~99m,100~129m,130~159m船舶航迹形成的网格频数图,结果显示,四类船舶距航标的安全距离随着他船长度的增大而增加,分别为50m,70m,110m,150m。     

基于AIS数据的渡轮异常运动模式监测

为实时监测环境、操作行为等引起的船舶异常运动情况,采用船舶自动识别系统(AIS)的二维船舶观测位置坐标,运用多核函数非参数估计方法,估计船舶正常运动模式的概率密度函数;根据假设检验方法,设定船舶异常运动判断标准,导入AIS实时监测数据,检验判别算法的有效性。结果表明,用判别算法能够实时监测渡轮运行情况,及时检测设定航线出现异常运动的渡轮,为海事部门自动监管船舶安全航行提供参考依据。     

长江江苏段船舶大气污染物排放清单及时空分布特征研究

为了明晰长江江苏段船舶的污染排放特征,支撑长三角船舶排放控制区建设工作,选取4个典型断面,利用船舶自动识别系统数据(AIS)、实地观测调研数据和劳氏船级社(LR)等机构的船舶特征信息,采用船舶交通排放估算模型(STEAM2),建立了2017年长江江苏段4个典型断面的船舶排放清单,分析了各断面船舶污染源排放的空间分布和时间变化规律。结果表明:长江江苏段各断面船舶大气污染物排放均以SO2和NOx为主;排放量高值区为镇江润扬大桥和江阴长江大桥断面;3—4月为船舶排放的高峰期,2月和9月为低谷期;普通货船、集装箱船的污染物排放贡献率最高,超过总污染物排放的90%。     

把油轮安全管理贯穿于生产全过程

中国船舶燃料供应公司青岛分公司在工作实践中,坚持把油轮安全管理贯穿于生产的全过程,从而建立起良好的生产秩序。公司成立17年来,从未发生油品着火和人身死亡等重大责任事故。尤其是近两年,连一般责任事故的发生率也降到供应靠泊次数的0.05‰以下,1988年公司跨入了国家二级企业行列。 我公司现有油轮7艘,担负着为抵青岛港外轮、远洋轮供应燃油、润滑油的任务,兼营国内燃油运输和过驳业务,年运供量达50多万吨,靠离船舶,码头2000余次,航运区域北起秦皇岛,南抵广州港。由于油运量大,运输线路长,油轮的安全管理至关重要。为此,公司领导首先从…     

船舶废气排放扩散模拟计算方法研究

基于船舶AIS数据的船舶废气排放评估计算模型,以高斯烟团扩散模型为核心,结合船舶航行和排放特征,构建移动船舶源排放烟团扩散模型。利用控制变量法,在其他变量参数相同条件下,分别设定不同风向、不同大气稳定度、不同高程平面,仿真模拟航行状态下的船舶排放烟团扩散至空间环境中的质量浓度分布情况,分析船舶在不同环境参数下的扩散特征。结果表明,仿真模拟结果与实际气体空间质量浓度分布情况相符。通过在深圳市盐田港区布设船舶废气排放岸基固定嗅探监测设备,对港区进、离港和过往船舶进行大气污染物排放组分(SO2、CO2、NO、NO2)全天在线实时监测,以SO2作为试验样本气体,船舶排放的SO2排放至监测站的模拟质量浓度与实际监测质量浓度标准误差为19.81%,在合理的误差范围内,验证了船舶废气排放扩散模拟计算方法的科学有效性。     

区域危险化学品运输风险概率估计

从事故事估计的角度来分析危险化学品运输风险,采用泊松回归模型拟合上海市安全生产监督管理局2000-2006年提供的危险化学品运输事故数据.对比正态分布求解结果,提出一种危险化学品运输风险概率估计更为有效的方法.上海市危险化学品运输重大事故概率估计的实例表明,泊松分布模型比正态分布模型对分析区域危险化学品运输重大事故风险概率更有效.     

交通运输部要求水上客运建立和完善视频监控等信息化监管手段

近期,为深刻吸取事故教训,控制水上客运安全风险,维护水上客运安全形势稳定,交通运输部下发《关于深入开展水上客运安全专项整治活动的通知》。 《通知》重点要求要强化船舶现场监管工作,建立和完善CCTV、AIS等信息化监管手段,提高监管效率和覆盖面。加强船舶的现场监督检查工作,重点关注船员实际操作能力、船舶救生装备、应急反应计划落实情况的检查,注重对安全管理制度在船有效运行方面的检查和验证。     

基于AIS的数据时空分析及船舶会遇态势提取方法

为精准提取船舶会遇态势,提升水上交通安全监管能力,对长江口南槽水域自动识别系统(AIS)数据做时空分析,提出对船舶会遇态势模式分类的自动提取方法。首先,利用会遇态势过程的时空约束关系提取会遇船舶配对轨迹信息;然后,借助数据插值方法对会遇轨迹做时空同步处理和数据补全,实现会遇场景重建;最后,分析船舶会遇的时空演化特征,提取特定时间窗口内的相对距离和航向差特征,形成会遇特征序列,利用支持向量机(SVM)对会遇特征序列分类辨识建模,实现会遇态势的自动提取。结果表明:设置时空约束条件可以准确提取船舶配对轨迹信息;对会遇过程作时空分析,实现了会遇场景的重建;借助SVM设计的会遇态势提取算法的准确率达90%以上,与传统方法相比降低了误判率。     

Ports’ service attributes for ship navigation safety

The purpose of this paper is to discuss the service attributes of ports for ship navigation safety. Based on the relevant literature and the features of ship navigation in ports, the service attributes of ports for ship navigation were first investigated. A fuzzy AHP model was then used to identify those attributes from shipmasters’ perspectives. Finally, a Dissatisfaction Attitude (DA) index was used to determine the attributes’ priorities, by which the port authorities may make policies for improving ship navigation safety. As an empirical study, the shipmasters berthing their ships in Kaohsiung Port were surveyed to validate the model. The result constructs 19 port service attributes (SAs) for ship navigation safety, in which, the shipmasters place more emphasis on the SAs of operators’ professional literacy, including the marine pilot’s professional and English communication abilities, the VTC (Vessel Traffic Center) regulator’s professional and English communication abilities, and the tugboat driver’s skills. While, for Kaohsiung Port, currently, the traffic control of fairway is the most important aspect to be improved. The theoretical and managerial implications of the findings for port authorities in improving ship navigation safety are discussed.     

基于STPA法的空中加油软管甩鞭安全性分析

为定量评价空中加油软管甩鞭(HWP)现象的安全性,使用系统理论过程分析(STPA)法查找出相关系统级危险、不安全控制行为和致因因素共计46条,确定与之对应的44项安全对接约束条件;依据空中加油飞行试验数据,定义可量化的安全检查点,依据安全检查点将安全约束条件分为17类,确定各检查点的安全区间和权重;根据飞行数据确定HW...     

基于模糊Bow-tie模型的油轮靠港装卸作业溢油风险分析

为了全面分析油轮靠港装卸作业溢油事故风险,在风险定量分析中引入了模糊Bow-tie模型,基于事故树方法分析油轮靠港装卸作业发生溢油事故的原因,采用事件树方法分析溢油事故可能导致的后果,利用模糊集理论与专家评价相结合的方法分析油轮靠港装卸作业溢油的模糊可能值,采用层次分析法确定作业溢油后果因素的权重值,采用矩阵乘法计算溢油后果风险值。分析结果表明:油轮靠港装卸作业过程中一旦发生溢油,发生火灾+污染、爆炸+污染的概率较高。基于以上风险分析提出了油轮靠港装卸作业风险的防控措施,可为油轮靠港装卸作业安全风险管理提供参考。     

基于C-OWA算子和证据理论的船舶夜航光环境安全评价

为了更好地保障船舶夜航安全,基于船舶夜航光环境的特殊性和船舶夜航的风险性,构建船舶夜航光环境证据理论评价模型。首先,建立以信号灯误导、眩光干扰、频闪污染、光导致疲劳等4个决策层为基础的船舶夜航光环境评价指标体系;其次,运用C-OWA算子处理专家对指标的决策数据,判断光环境对船舶夜航安全的影响程度;最后,将证据理论模型应用于大连大窑湾港的夜航光环境中。结果表明:该光环境安全性高,对船舶夜航安全的影响小。构建的模型为港口、航道以及其他船舶夜航光环境水域安全评价提供了一定的参考依据。     

船舶安全熵概念的提出及应用

船舶航行安全很大程度上取决于操作者对船舶航行过程中各种信息的把握,信息掌握的多少可作为衡量船舶安全的一个标准。把船舶航行链分为5种信息处理过程,利用信息熵的原理,提出船舶安全熵的概念,并建立了数学模型。根据船舶航行信息过程的具体因素,建立船舶航行安全评价指标体系;利用熵权法确定5种信息单元及其安全因素权重,对船舶航行的安全熵进行计算,可根据评价模型对船舶安全进行有效评价。利用渤海湾船舶M进行验证,其结果发现船员素质安全熵最大。船舶安全熵方法是对船舶安全评估的一种新探索。     

基于STEAM的靠港船舶大气污染物排放清单研究

随着我国船舶排放控制区的设立,船舶大气污染物排放成为社会广泛关注的热点。以对城市影响显著的内河靠港船舶为研究对象,采用本土化的船舶交通排放估算模型(STEAM),结合船舶自动识别系统(AIS)中的船舶轨迹信息、船舶档案数据库信息及调研信息,实现基于船舶活动的"自下而上"的排放清单编制。将上述研究成果应用于南京龙潭集装箱港区,得到2014年该港区船舶大气物排放量分别为PM103.452 9 t、PM2.52.762 3 t、NOx196.004 4 t、SOx2.896 6t、CO 20.624 5 t、HC 8.127 8 t以及CO212 554.289 5 t。与整个港区排放相比,靠港船舶是SOx和NOx排放的重要来源,占比分别达到70.76%和58.16%。基于排放特性分析提出靠港船舶减排路径。