不确定条件下船舶通航风险的评价方法和演化机理研究

The national shipping industry has been developing rapidly while the navigational environment becomes increasingly complex that more advanced approaches for estimation and prediction of navigational risk are urgently needed. The key techniques for navigational risk assessment involve the treatment of uncertainties which may be induced by one-sided recognition, lack of data or unpredictable tendency. This study will deal with these uncertainties involved in waterway transportation system by evidential reasoning-Bayesian Network for navigational risk modeling considering human, vessel, environment and management, fuzzy logic based system dynamics model for evolution mechanism study of navigational risk and TOPSIS based cost-benefit analysis for decision support of navigational risk management.

随着我国航运的进一步发展，通航环境日益复杂，对船舶通航风险的评价和预测技术提出了更高的要求。不确定性问题是评价和预测船舶通航风险的核心技术难题，主要体现为水上交通系统认知的不确定性、风险影响因子数据缺失的不确定性以及船舶通航风险演化态势的不确定性。本研究将针对水路交通运输中的各种不确定性问题，通过证据推理-贝叶斯网络模型阐明水上交通系统中人、船、环境、管理等因素与通航风险的动态耦合关系，形成不确定条件下的评价方法体系；通过模糊逻辑等不确定性度量方法实现船舶通航风险系统动力学的参数表征，探索船舶通航风险的演化机理；通过建立船舶通航风险等级的评价指标体系，运用TOPSIS的方法进行风险控制方案的成本效益分析，实现船舶通航风险的决策支持。

近年来，随着我国航运的进一步发展，通航环境日益复杂，对船舶通航风险的评价和预测技术的需求日益迫切。不确定性问题是评价和预测船舶通航风险时面临的核心技术难题，包括系统认知的不确定性、风险影响因子数据缺失的不确定性以及风险演化态势的不确定性。本项目针对水路交通运输中的各种不确定性问题，通过证据推理－贝叶斯网络模型阐明水上交通系统中人、船、环 境、管理等因素与通航风险的动态耦合关系，形成了不确定条件下的评价方法体系；通过模糊逻辑等不确定性度量方法实现了船舶通航风险系统动力学的参数表征，分析了船舶通航风险的演化机理；通过建立船舶通航风险等级的评价指标体系，运用TOPSIS的方法进行了风险控制方案的成本效益分析，实现了船舶通航风险的决策支持，相关成果已经得到水上交通管理部门的应用。项目共发表国内外权威重要期刊和会议论文19篇，其中期刊论文12篇，SCI期刊收录5篇；申请软件著作权1项；成功参与申报与水上交通安全密切相关的国家科技支撑计划课题1项；项目负责人获国际学会奖励1项，教育部和中国智能交通协会科学技术一等奖各1项；项目负责人受邀做国际会议特邀报告1次，赴美国、英国等国家进行学术交流5次，邀请国外知名教授来访举办讲座6人次；协助培养博士研究生2名，硕士研究生3名。全面完成了项目计划任务要求。