摘 要

高风险和高损失是水上运输事故的特性，一旦事故发生，就会造成巨大的经济损失和大量的人员伤亡等一系列重大问题。因此，相关管理部门致力于如何降低船舶航行事故的发生频率和预防船舶事故的发生。本设计具有丰富的文献基础，通过对大量文献的学习与研究，再通过分析我国重庆海事局的实际事故案例，详细总结船舶航行事故类型，得到了造成船舶航行事故的四个主要因素，分别是人为因素、组织管理因素、船舶因素以及气象条件因素。随后，在以解释结构模型法为理论基础，以船舶事故影响因素为基础条件，剖析各因素之间因果性，并在此基础上构建相应的层次结构。再以海事局公布的船舶航行事故勘验报告为基本事实，搭建网络节点，以船舶航行事故影响因素为基础设计船舶事故的贝叶斯网络。接着设计相应的运用软件运行贝叶斯网络模型，将运行的结果同选取的样本进行对照，检测模型的合理性。最后，将该模型运用于船舶交通事故，对事故发生的原因进行诊断以及预测事故的发生，将得到结果用于指定预防事故发生的对策，然后进行归纳总结。

希望本次设计能为相关管理部门进行船舶事故预防工作提供有效的参考，为运营船舶业务的公司提供有效的指导，为船舶的维护提供参照，为船舶事故的降低通过理论上的支持。

关键词：船舶事故、影响因素、解释结构模型法、贝叶斯网络

Abstract

Water transport accidents always have the characteristics of high risk and high loss, and with the occurrence of accidents, there are often high economic losses, serious casualties and a series of problems. Therefore, reducing and preventing the occurrence of navigation accidents has always been a problem that the relevant management departments pay more attention to. Based on a lot of research, this article first discusses the types of ship navigation accidents of ships by combining with the case samples collected from Chongqing maritime safety administration of China, and explored the causes of navigation accidents of ships from the four directions of human factors, ship factors, meteorological conditions and organizational management factors. Then, based on the explanatory structural model method, a hierarchical structure is established by analyzing the causal relationship between the seven factors that influence the ship accident. Based on the ship accident investigation report collected by the maritime safety administration, the network nodes are determined and defined, and the bayesian network of ship accident is constructed according to the factors affecting the ship traffic accident. Then the software is used to run the bayesian network model, and then samples are selected to verify the model, so as to determine the feasibility of the model. Finally, the model is applied to ship traffic accidents, the causes of accidents are diagnosed and the occurrence of accidents is predicted, the results are used to specify the countermeasures to prevent accidents, and then the conclusion is made.

The research in this paper is expected to provide some guidance for the relevant management departments to prevent ship accidents, as well as some guidance for shipping companies' ship operations,so as to provide basis for ship maintenance and operation, and to put forward prediction and preventive measures for reducing the risk of ship accidents on water.

Key Words：ship accident, influencing factors, interpretative structure model method, bayesian network

目 录

第1章 绪论 1

1.1 背景及意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 船舶交通事故研究现状分析 2

1.2.2 贝叶斯网络应用于船舶事故风险评估现状分析 3

第2章 设计说明书 5

2.1 设计目标 5

2.2 设计内容 5

2.3 技术方案 6

第3章 长江干线重庆段船舶事故风险影响因素分析 8

3.1 重庆段船舶事故总体情况 8

3.2 船舶事故影响因素识别 9

3.3 船舶事故影响因素结构分析 12

第4章 基于贝叶斯网络的船舶事故风险评估系统设计 18

4.1 设计思路 18

4.1.1 理论基础 18

4.2.2 贝叶斯网络理论 18

4.2 事故数据处理与分析 19

4.2.1 船舶交通事故等级及类型分析 20

4.2.2 船舶事故影响因素数据分析 21

4.3 贝叶斯网络结构设计 23

4.4 参数标定 25

4.5 系统实现 26

第5章 长江航道重庆段事故风险评估系统应用 30

5.1 事故发生概率预测与分析 30

5.1.1 单因素事故发生概率预测与分析 30

5.1.2 多因素事故发生概率预测与分析 31

5.2 事故原因预测与解释 31

5.3 事故预防建议 32

第6章 总结与展望 34

6.1 设计总结 34

6.2 设计展望 34

参考文献 35

致 谢 36

第1章 绪论

1.1 背景及意义

当今世界经济发展迅猛，作为几大运输方式之一的水路运输早已在国际贸易中有着不可或缺的地位。与此同时，材料科学的突破使得造船有了更加先进的材料，造船学的深入发展使得的造船的方式更为先进，这些进步让人们可以造更大的船的同时，还能保持船的超高续航能力。

航运业是一个高度复杂的全球行业，源源不断地支撑着日益频繁的国际贸易往来，根据统计，大约80%的国际贸易货物运输是通过船舶和港口转移到世界各地，在国家推进海上丝绸之路行动的大背景下，我们国家同世界各国的贸易往来也会与日俱增，这更加需要一个安全的航行环境来保障航船运输。值得关注的是，航运货物种类繁多，其中也存在着石油、危险化学品，装载有这类货物的运输船一旦出现船舶事故，将会造成大量的人员伤亡，经济损失和严重的环境污染。根据前人的研究，航船事故发生的原因可以归为两类：一类是非自然因素（火灾、操作失误、机械故障等）；另一类为恶劣天气（暴风雨、大海浪、台风等），前者占据航船事故的60%，后者为40%。时至今日，虽然风浪预报水平有了一定的提高，海事部门通过一系列公约和规则来降低和防范水上交通事故的发生，但船舶事故仍时有发生，运输风险没有降低到可以接受的水平，由于水上的天气具有复杂多变的特性，这使得预报预警变得极其困难。由官方的数据得知，在2018年间中国籍运输船在一般等级和以上的事故共有176起，复杂多变的天气状况等仍然为危险海况的预报预警带来严峻挑战。根据统计，2018年我国共发生一般等级及以上中国籍运输船舶水上交通事故176件，与去年相比降低了10.2个百分点；失踪与死亡的总人数为237人，与去年相比增加了24.7个百分点；沉没船只为83艘，与去年相比增加了3.8个百分点；造成的直接经济损失达到2.9亿元，与去年相比增加了5.5个百分点。下降10.2%;死亡失踪237人，同比上升24.7%；沉船83艘，同比上升3.8%；直接经济损失2.9亿元，同比上升5.5%。由于船舶事故发生地点的特殊性，导致人员救援以及财务救援无法有效进行，这也是船舶事故发生率虽低，但发生后仍会对社会造成巨大的影响，人员财产也损失严重。因此，从水上航船事故中寻找危险海况规律，完善海上安全航行的预警预报标准迫在眉睫。