长江干线应急搜救资源布局优化研究毕业论文
2020-02-15 22:09:40
摘 要
为了使长江干线应急搜救资源满足布局合理、重点突出、整合资源、优化配置的要求,本文从水上搜救组织和搜救设施两个方面分析了长江干线应急搜救资源现状。对比了几种目前较为常用的评价方法的优缺点,针对长江干线应急搜救资源布局涉及到的因素的复杂性,选取了模糊综合评价法作为本文的使用方法。按照模糊综合评价法的步骤,构建评价指标体系,运用层次分析法求取权重,对目前长江干线应急搜救资源的建设给予综合评价。并对评价结果进行分析,发现长江干线在应急资源布局建设中存在的问题,提出对应的优化意见。
关键词:长江;应急搜救;模糊综合评价;布局优化
Abstract
In order to make the Yangtze River trunk line emergency search and rescue resources meet the requirements of reasonable layout, highlighting key points, integrating resources and optimizing configuration, this paper analyzes the current situation of emergency search and rescue resources of the Yangtze River trunk line from the aspects of water search and rescue organizations and facilities. Comparing the advantages and disadvantages of several commonly used evaluation methods, the fuzzy comprehensive evaluation method is selected as the usage method for the complexity of the factors involved in the layout of the Yangtze River trunk line emergency search and rescue resources. Following the steps of the fuzzy comprehensive evaluation method, the evaluation index system is constructed, and the analytic hierarchy process is used to obtain the weights to evaluate the current emergency search and rescue resources of the Yangtze River trunk line. Finally, we found the problems existing in the emergency resource layout construction of the Yangtze River trunk line, and propose corresponding optimization opinions by analyzing the evaluation results.
Key words: Yangtze River; Emergency rescue; Fuzzy comprehensive evaluation; Layout optimization
目 录
第1章 绪论 1
1.1 研究的目的和意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.2.1对应急搜救体系的研究 1
1.2.2对应急搜救资源布局的研究 1
1.3 论文主要研究内容 2
第2章 长江干线应急搜救资源现状 4
2.1 长江水域概况 4
2.2 长江干线应急搜救资源现状 6
2.2.1长江干线水上搜救组织 6
2.2.2长江干线水上搜救设施 7
2.3 本章小结 8
第3章 评价方法的选择与应用 9
3.1 评价方法的选取 9
3.1.1方法介绍 9
3.1.2方法选取 11
3.2 模糊综合评价法简介 11
3.2.1模糊数学概述 11
3.2.2术语定义 11
3.2.3模糊综合评价的步骤 12
3.3应急搜救资源布局评价指标体系构建 12
3.4评价指标权重的确立 13
3.5 单因素模糊评价 15
3.5.1建立评价集 15
3.5.2单因素模糊评价集 15
3.5.3综合评价 15
3.6 本章小结 16
第4章 评价结果分析及资源布局优化建议 17
4.1评价结果分析 17
4.1.1应急搜救装备设施不足 17
4.1.2搜救站点分布不合理 17
4.1.3溢油应急处置设施不足 17
4.2长江干线应急搜救资源布局优化建议 17
4.2.1配备现代化的应急搜救装备 18
4.2.2合理布局搜救站点 18
4.2.3溢油应急资源的建设 18
4.3 本章小结 19
第5章 总结与展望 20
5.1 总结 20
5.2 展望 20
参考文献 21
附录A 22
致谢 23
第1章 绪论
1.1 研究的目的和意义
随着长江“黄金水道”的不断发展,长江干线航运水平得到了不断提高。与此同时伴随着长江干线航运船舶的数量和体量的剧增, 事故比重也与日俱增,这给水上安全监管和应急搜救不断带来新的挑战。经过数十年的建设,长江干线已经基本建立了较为完善的水上搜救系统,同时也建设了丰富的应急搜救资源,大大提高了长江干线应急搜救处置能力。
然而,近几年的几起大型事故的发生,在搜寻救助过程中遇到了现场协调、水下搜寻、水面布控阶段的困难。这意味着长江干线应对水上重特大突发事件的救助能力仍然薄弱,在应急救助领域存在问题比较突出,长江干线应急搜救资源布局优化问题亟待解决。
因此,为了使长江干线应急搜救资源布局更加科学合理, 结合长江干线水域的特殊性, 建立长江干线应急搜救资源布局评价体系,找出搜救资源建设中存在的不足,并对其进行优化,是提高长江干线的搜救和应急响应能力的重要措施。这不仅可以快速对水上遇险人员进行救援,确保水上人命安全,还可以快速抢救遇险船舶和设施,尽可能减少财产损失,防止污染水环境或尽量降低污染程度。
1.2 国内外研究现状
1.2.1对应急搜救体系的研究
在中国,突发事件的应急救援一直备受业内学者的关注。例如,陈虹[1]等人对发达国家的应急救援标准进行了研究,对如何建设我国在地震领域的应急救援标准提出了意见。随着航运业的发展,更多学者开始对水上应急搜救进行研究。李邦川[2]等人研究了如何安全管理和应急救援从事沿海作业的内河船舶。吴立新[3]将突发事故分类,编制了水上应急救援预案的演练方案,并以乐山市大佛景区的游轮为案例,验证了方案的可行性。黄曙路[4]研究了内河水上搜救存在的主要问题,并提出建设水上搜救应急体系的建议。对于长江搜救体系的研究,有李富新[5]等人对长江水上搜救体系现状的思考,有许天慧[6]对长江干线水上交通安全方面的思索,也有栾晓琪[7]对长江特定水域镇江段的水上搜救问题的分析。
1.2.2对应急搜救资源布局的研究
对于应急搜救资源布局的研究包括对应急救援力量的调度研究,例如,孔欣欣[8]研究了几种应急资源调度模型,在此基础上创建了符合长江重点航行水域的应急资源调度T-N-L模型。张文芬[9]针对海上突发事件的不确定性,研究了动态需求条件下的应急资源配置。ZHANG Chuanchang[10]等人将溢油应急能力与溢油风险相匹配,根据风险评估结果,合理分配应急资源。面对复杂的应急突发事件,使用一对一的资源分配方式会花费更多的时间,于是王悦宸[11]等人基于线性规划建立了应急救援中的多目标多资源分配模型,调整多个目标的比重,减少救助人员到达现场的时间。
还包括对救援基地选址的研究其目的为了提高救援的覆盖效果。例如,李云斌[12]等人在遗传算法的基础上求解多目标规划,对渤海区域溢油应急基地的选址问题进行了优化。陈志宗[13]等人分析了重大突发事件的应急救援设施特点,建立了多目标决策模型,并对其求解。王东[14]等人根据连云港的水域条件,提出了连云港水上搜救中心布设方案。Canbolat M S和Canbolat M S[15]提出了一种基于电子表格仿真方法的应急设施选址模型,该模型的目标是尽量缩短到突发事件位置的直线距离,从而尽量减少预期的最大风险。Berman O和Huang R[16]在一个网络上找到不需要的设施,以便在不允许两个设施距离超过预先规定的距离的情况下,尽量减少所覆盖的总需求。
还有对搜救资源和体系进行评价从而提升应急搜救能力的。譬如,史秀伍[17]对天津市海上搜救应急能力进行评价,并针对评价结果,提高海上搜救能力。孙玮[18]在集对综合评价模型的基础上对长江水上搜救能力进行评价,并应用在芜湖海事局搜救能力的评价上,验证模型的有效性。张晓飞[19]创建了水上搜救基地建设方案可行性的评价模型,为搜救基地的布局规划提供参考意见。
1.3 论文主要研究内容
第一章,介绍论文的研究目的和意义,并从应急搜救体系和应急搜救资源布局两个方面阐述了国内外研究现状。
第二章,首先介绍了长江水域的基本特征,从水上搜救组织和设施两方面分析长江干线应急搜救资源现状。
第三章,首先剖析了几种常用的评价方法,对比了它们的优缺点,并针对长江干线应急搜救资源布局涉及到的因素的复杂性,选取了模糊综合评价法作为本文的使用方法。按照模糊综合评价法的步骤,构建评价指标体系,确立权重,评价长江干线应急搜救资源布局的单因素指标,最终结合权重综合评价,得出结论。
第四章,根据长江干线应急搜救资源布局的评价结果,分析存在的不足,并提出优化意见。
第五章,论文的总结与展望。对本文的主要研究内容,所涉及到的算法理论基础及其应用进行了总结,并对后续研究的开展提出了展望。
根据研究内容和研究目标,设计研究路线如下图1.1 所示。
图1.1 研究技术路线图
第2章 长江干线应急搜救资源现状
我国长江干线航路较长,有许多航道支流,水文气象变幻无常。随着长江航运地位的蓬勃发展,船舶流量日益增大,通航变得十分密集,加之一些船员的素质较差,水上突发事件时有发生。经过数十年的建设,长江干线已经基本建立了较为完善的水上搜救系统,同时也建设了丰富的应急搜救资源,大大提高了长江干线应急搜救处置能力。
2.1 长江水域概况
长江是中国最大的河流,也是世界上著名的河流。长江干流从宜宾开始,到浏河口结束,总共的航道里程长达280多公里,贯通了我国东部、中部以及西南地区,在我国水路运输中占据主力军的地位,长江干线航道示意图如图2.1。
图2.1 长江干线航道示意图
长江一直以来都有“黄金水道”的美称,长江水路运输能够促进流域经济的发展。同时,与其他运输方式相比具有运输总量大、运输成本低、前期投资小、抵抗破坏能力强等自然条件优势。长江水力资源十分丰富,蕴藏量估计有2.3亿千瓦,占据全国水力资源的40%以上。它的水运条件优越,干流、支流通航水道有700多条,总长达8400公里,其中万吨级轮船可在高水季节在宜昌支流航行。长江是货运量位居全球内河第一的黄金水道,长江通道是我国国土空间开发最重要的东西轴线,在区域发展总体格局中具有重要战略地位。长江水系14省市拥有运输船舶14.7万艘,总运力1.68亿吨。长江干线生产专用泊位码头4079座,其中万吨级477个,拥有11个亿吨大港,2018年长江干线货运量达26.9亿吨,稳居世界内河第一。长江干线2009-2018年货运量统计图如图2.2。
图2.2 长江干线2009-2018年货运量统计图
虽然长江有十分利于航运的优势自然条件,但是船舶在长江航道航行的安全受地理、水文、天气等自然条件的限制,水上交通事故时有发生。每年6月至9月,是长江的主要汛期,洪水期水位大幅上涨,河水流速变得十分湍急,随着水流条件的变化,船舶的操纵性能和航行性能也时常发生变化,并且船舶位置难以控制,特别是在四川流域,一旦操作不当,十分容易发生船舶翻覆和船舶沉没等事故。在枯水期,长江水位明显下降,航道非常容易发生改变,航槽变得又浅又窄,通航水深不足,船舶搁浅、触礁事故频繁发生。另外,长江的枯水期正是冬春交替时期,气象条件复杂多变,时常出现大风、大雾的天气现象,给船舶安全航行造成困难。由此可以看出,枯、洪水期为长江流域事故多发时期。
除此之外,随着长江沿岸港口码头以及长江人工航道的建设,长江港口码头数量增加,油品和危险品装卸作业的船舶也随之增多,大大提高了溢油事故和危险品泄漏事故的发生概率。加之大量的船舶和船公司投入运营后,长江水运行业的从业人员与日俱增,船员专业素质参差不齐,造成长江水域通航环境十分复杂,因此水上突发事件频频发生。
2.2 长江干线应急搜救资源现状
通过长江水域的概况介绍,可以看出长江航运在我国国民经济的发展中占据着至关重要的地位,因此长江干线的水上交通安全问题也一直是国家关注的重点。在预防水上交通事故发生的同时,当事故发生时,如何迅速响应,积极采取救援措施,也是确保水上人命安全、减少财产损失的重要环节。
2004年以前,长江干线还没有为应急搜救设置单独的组织机构,也没有配备专业的搜寻救助人员和设施,主要是依靠当地人民政府的领导和有关部门的支持配合,由海事管理机构协调、指挥并利用所拥有的救助设备和力量,救援遭遇险情的船舶和人员。尽管该搜救体系取得了一定的效果,但因为专业的救助力量不足,而社会救助力量又存在其局限性,因此难以应对日益复杂的水上搜救局面。2004年,交通运输部下发《关于实行长江干线海事巡航与救助一体化管理的通知》(交海发[2004]395号文),明确规定了长江干线应急搜救体系的建设以海事巡航与救助一体化为主体任务,不再另外建立专业的搜寻救援机构[20],于是长江干线建立了水上巡航执法与应急动态待命制度,用来执行水上监管、执法和应急任务,提高了长江干线应急搜救反应和险情处置的能力,大大增加了人命救助的成功率。
2.2.1长江干线水上搜救组织
长江干线水上搜救组织的设置如下:沿江县级以上地方人民政府是本行政区域水上搜救的领导机构,负责对水上救助工作进行领导和协调,并动员各方力量积极参与救助。长江水上搜救中心在地方政府的领导下,实行三级机构管理模式,即长江干线水上搜救协调中心、10个区域性长江水上搜救中心和海事处所在的水上搜救分中心。长江干线水上搜救协调中心是协调机构,由长江海事局局长担任指挥长,负责搜救工作的指挥、决策。区域性长江水上搜救中心是长江海事局下级部门各分支海事局,在管辖水域的港口城市,建立的用于处理险情的水上搜救机构。由当地城市主管领导为指挥长,调动所管理的辖区水域内的搜寻救助力量,对遭遇水上险情的船舶和人员实施救助。长江水上搜救分中心则是具体实施搜救工作的办事机构,接受上级搜救中心的领导。
水上搜救组织系统由水上应急领导机构、应急指挥机构、运行管理机构、咨询机构、搜寻救助力量组成。水上应急领导机构由水上搜救应急领导小组及各成员单位承担,负责全局辖区的应急搜救的领导、组织工作。应急指挥机构由水上搜救中心实施;咨询机构一般由各行业专家和专业技术人员组成。长江干线的水上搜救力量则由长江海事局各级海事管理机构、巡航救助执法大队、各级政府和有关部门投资建设的专业救助力量等组成。
2.2.2长江干线水上搜救设施
搜救设施指任何可以用来采取搜寻救助行为的资源,包括特定的搜寻救助单元和其他用于实施或支持搜救行动的资源。
(一)综合基地、基地、站
依据水域可能发生险情的危险程度,将监管和搜寻救助力量在空间布局上划分为综合基地、基地、站三个层次。综合基地是综合性设备,配备了用于日常水域监督管理、对险情实施应急搜救、清除溢油污染、对落水人员和沉船进行救助打捞的设备。并且还可以提供各种船舶停靠、飞机起飞和降落以及溢油应急处置设施的存储和维护修理,同时还具备培训搜救人员的业务能力、处置突发险情的应急训练等功能。基地是专业性设施,可用于大型或中型船舶的靠泊、航标的存储维修,有些基地还可用于直升机的起降和寄存溢油应急设施。此外,为了使季节性监管救助值班待命的大中型船舶有临时停泊的地点,设置前沿待命点,以补充基地的功用。站是中、小型船舶停靠的码头,部分站具备航标存放维修功能。目前,长江干线设有7个综合监管救助基地、3个监管基地、203个站点码头,以确保应急救援到达现场时间不超过45分钟。
(二)通信监控指挥系统
长江干线先后建立了12个VTS中心、75个VTS雷达站、67个AIS基站、517个CCTV监控点、66座VHF基站,雷达覆盖水域达1000公里左右,AIS基本覆盖长江干线重庆朝天门到江苏南通段,CCTV实现部分重点水域的可视化监控,VHF基本实现长江干线甚高频的链状覆盖。
(三)移动搜救资源