摘 要

针对长江干线芜湖段航道情况，船舶货运事故频发，经济损失和伤亡较为严重情况，本文特面向芜湖段水域航线提出基于事故特征的船舶事故风险评估系统设计，运用原始数据分析与专家意见相结合的方法，采用了问卷调查的方式，筛选出影响船舶事故风险的关键因子，建立了以贝叶斯网络模型概率为基础的长江干线芜湖段船舶事故风险评估模型。该研究过程，首先根据采集的船舶事故数据，同时结合专家的主观评价实现了对芜湖段船舶事故风险的定量化分析，接着通过问卷调查方法进一步提取影响船舶事故的风险关键因子。然后进一步阐述贝叶斯网络的基本原理，基于GeNIe软件建立了风险评估的贝叶斯网络模型，并利用贝叶斯的条件概率公式计算得到节点的相关参数。最后对芜湖段船舶事故贝叶斯网络进行事故原因的可能性分析以及事故预测分析，对深入研究长江干线芜湖段船舶事故风险评估和船舶安全保障措施具有比较重要的意义。

关键词:船舶事故 长江干线芜湖段 贝叶斯网络 敏感性分析

Abstract

In view of the wuhu Yangtze river main channel situation was complex, the ship freight frequent accidents, economic losses and casualties serious circumstances, the routes for wuhu section venter waters based on accident characteristics of ship accident risk assessment system design, using the raw data analysis and expert opinion, the method of combining with the method of the questionnaire, select the key factor of the influence of ship accident risk, established on the basis of the probability of a bayesian network model of wuhu Yangtze river main period of ship accident risk assessment model.In this research process, the risk of ship accident in wuhu section was quantitatively analyzed based on the collected data of ship accident and the subjective evaluation of experts, and then the key risk factors affecting ship accident were further extracted by means of questionnaire survey.Then, the basic principle of bayesian network was further elaborated. A bayesian network model for risk assessment was established based on GeNIe software, and the relevant parameters of nodes were calculated by using the conditional probability formula of bayes.Finally, the possibility analysis and accident prediction analysis of the ship accident bayesian network in wuhu section are carried out, which is of far-reaching significance to the in-depth study of ship accident risk assessment and ship safety assurance measures in wuhu section of Yangtze river trunk line.

Keywords: ship accident; Yangtze river trunk line; wuhu section; bayesian network; sensitivity analysis

目录

第1章 绪论 7

1.1背景及意义 7

1.2 国内外研究现状 7

1.3 本章小结 8

第2章 设计说明书 9

2.1设计目标 9

2.2设计内容 9

2.3 技术方案 9

第3章 芜湖段船舶事故风险影响因素分析及筛选 11

3.1 芜湖段船舶事故总体情况 11

3.1.1 船舶事故发生频率和严重程度 11

3.1.2 船舶事故类型特征 12

3.1.3船舶事故时间特征 13

3.1.4船舶事故空间分布特征 14

3.2 芜湖段船舶事故风险影响因素识别 15

3.3 芜湖段船舶事故关键影响因素筛选 18

3.3.1问卷调查及其结果 18

3.3.2船舶事故影响因素结构分析 19

3.4 本章小结 23

第4章 芜湖段船舶事故风险评估方案设计 24

4.1 系统设计思路 24

4.1.1 风险评估方法的选择 24

4.1.2 贝叶斯网络理论依据 25

4.1.3 系统设计步骤 27

4.2 芜湖段船舶事故数据处理 28

4.3贝叶斯网络结构 29

4.4 模型参数确定和有效性验证 31

4.4.1 参数标定 31

4.4.2 有效性验证 33

4.5 系统实现 34

4.6本章小结 35

第5章 芜湖段船舶事故风险评估系统应用 36

5.1 事故风险预测的应用 36

5.1.1 单因素影响下的船舶事故发生概率 36

5.1.2 双因素因素下的船舶事故发生概率 36

5.1.3 多因素影响下的船舶事故发生概率 37

5.2 事故原因预测与解释 38

5.3相关建议 39

5.4本章小结 39

第6章 设计总结与展望 40

6.1 设计总结 40

6.2 设计展望 40

附录A 系统建立和运行截图 41

参考文献 43

致谢 45

绪论

1.1背景及意义

随着科学技术的不断创新进步，全球经济一体化的快速加剧，航运业不断的向上发展，以及近几年海上丝绸之路的提出与建设，水路运输这一运输方式已成为国际贸易往来中的重要组成部分。根据资料统计，在各国的贸易往来中，总共有将近80%的货物是通过水路和船舶实现运输的，但随之而来的是在水路运输中比较突出及常见的船舶安全航行问题。在我国，长江的货物运输总量已经连续多年占据全球内河的首位。通过长江航道运输的货物在我国总的货物运输中占比较大。仅仅是在2019年这一年内，长江干线上的货物总通过量高达29.3亿吨，可见长江航道在我国的水路运输中起着较为重要的作用。长期以来，国家长期关注着长江经济带的发展，同时明确要求要充分发挥长江的主导优势，加强沿线流域之间合作，充分发挥内河航运在经济建设中的作用，并以绿色发展理念为引领，依靠长江这一黄金水道，着力促进长江航运稳步、协调、高质量发展。然而由于长江航道、水文、气象等条件的复杂性，沿江干线企业经济成份的多样性，以及各部门安全管理的不协调性，导致长江水上安全问题也十分突出。依据资料统计，2013-2019年期间，长江干线芜湖段水域共发生船舶不同等级事故140起，死亡失踪人数达50人，造成直接经济损失高达6308万元。由此可见长江干线芜湖段这一内河运输多次发生船舶交通事故，这将会造成难以估计的人员伤亡和经济损失。因此,针对船舶事故加以理论分析，探讨事故发生的原因，加强对长江干线芜湖段的水上安全风险评估，从而制定相对应的风险评估措施与策略，着力从源头上降低事故发生的风险概率，减少经济损失以及人员伤亡情况，这对长江干线芜湖段水域的船舶安全通航具有重大意义。

1.2 国内外研究现状

1）国内研究现状