临海港口航道航行环境安全综合评价及计算机辅助实现

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1、第四部分：交通信息工程及控制∽节5毋，劓，．砬·r^廿⋯打_-．⋯：r-一一_抒，^l●卉*●t—r蕾Ht口p‘o々+。-妒，，临海港口航道航行环境安全综合评偷及计算机辅助实现·邱云明1．陈伟炯2，陈锦标2(1．镇江船艇学院指挥系，江苏镇江212003；2．匕海海事大学航海系，上海200135)摘要：对临海港口航道航行环境的研究目前甚少，为了正确评价临海港口航道航行环境的安全状况和程度，本文根据评价因素选取的原则，并结合临海港口航道航行环境的实际情况，确定了综合评价因素。同时。按照FSA的模武，运用Delphi、AHP、fuzzy等理论建立了模糊综合评价数学模型，并以模型为基础，运用V'扭la

2、lC'+嗡．O和数据库知识，开发了计算机辅助评价系统。该模型和系统在有关临海港口航道进行了验证。结果表明，该模型是正确的、合理的，该系统具有很强的实用性，可为港口监督人员、航道管理人员、船舶驾驶人员等提供了科学的决策和参考。关键词：临海港口航道；AHP；模糊数学；综合评价；计算机辅助系统0引言随着航运业的发展，船舶数量增多，船舶吨位变大，航速加快，重要航道的船舶交通流越来越大以及其航行环境日益恶化，人们对港口航道航行环境的安全程度的关注越辣越大。以往列褶海港口舫摧[的航行研境的研究比强潼视，但对与海相临的翮每较近、受海洋潮汐影响较大的这—部分内河港口航道(这里简称临海港口航道，如：长江中南京港

3、口、镇江港口、张家醛港口、江阴港口、南通港等长三角部分港口航道)的皖行研嘲安全状况的研究目前还尚未见到。因此，本文主要对这类临海港口航道航行环境安全状况进行—个总体评价，建立科学有效的航行环境安全综合评价模型，并开发i坪-价系统软件。1临海港口航道的一般特征要确定此类港口航道皖行环境的综合评价因素，必须了解它黼的特征。由于临海港口航道离海较近，它既具有沿海港口航道的特性，又具有内河港口航道的·些特性，可以说是—种特殊的港口航道。它通常具有如下特征：(1)临海港口航道是在每条与海相通的河流中航道尺度相对较大的河段。航道宽度、水深受径流、潮汐和风流的共同影响，洲滩众多，航槽冲淤不定。(2)受潮汐影

4、响显著。(3)岸标较少，物标相对分散和孤立，不易被利用。(4)部分航道有浅滩或弯曲度较大，给船帕的安全皖行带来困难。(5)航道开阔的深水航道。受风浪豁蠡危害大，锚泊条件差。(6)海雾影响显著。当沿海出现雾后，遇海风懒吹～I台海港口航道，使能见度降低。(7)船舶的交通流量大，操纵能力受到限制的船舶数量日益增加。2临海港口航道航行环境安全评价因素体系的建立评价因素体系的建立提御嘲曙莫型构建的重要组成部分。建立评价因素体系应遵

5、i『酋的原则：(1)利擘牲；(2)·上海市教委科技发展基金(021K03o9112005·8中国·大连黼黔唧卿煦叱娥黔譬⋯t冀磐黔匕⋯。。，相对独立性(3)主成分性；(4)可

6、比性；(5)可操作性。在实际的评价中，并非是评价因素越多越好，但也不是越少越好，关键在于评价因素在评价中所起的作用的大小。其基本的原则就是以尽量少的“主要”评价因素用于实际评价1’到。在此次研究中，依据评价因素体系建立的原则，结合临海港1：iI航道自身特点，采用了专家调查法(Delphi临海港口航道航行环境安全评价因素体系航道地形状况水文气象交通流量助航标志航道宽度弯曲度交叉角碍航物能见度风流图1临海港口航道航行环境安全评价因素体系图3模糊综合评价数学模型的构建法)和最小均方差法【2】的筛选方法。最后确定了如图l所示的评价因素体系。在具体确定评价因素体系时，用交通流量来代表要评价的交通流的内容

7、，虽然不是全部，但代表了某—侧面。这符合评价因素选取的原则。在此次研究中，舍去交i苗密度、会遇率这两个评价因素，主要由于：(1)在—定的水域，交通量与交通密度、会遇次数在一定程度E成正比关系。(2)船舶交通密度、会遇率的大小对安全程度影响的大小与船舶交通管理程度有关，而本文在制定的交通量的危险尉烈介标准时，根据综合交通管理功能的因素分组级标准来确定的，所以也就间接地包括了交通密度、会遇率这二因素。(3)缺少可操性。因为会遇情况是复杂多变，进入港口航道之前，难以预测其会遇规律，其中，长江江苏段自2003年7月开燃‘‘船舶洲规定Is]”以来，在长’扣黼口航道E船舶会遇率的大小也会发生很大改变。3．

8、1建立评价集与评价判集因素集是影响评价对象的各个因素所组成的集合，根据前文所确定的评价因素体系，可得到因素集。第一层的评价因素集为：bb--{航道地形状况Ul，水文气象鲍，交通量u3，助航标志u4>。其中，矾={航道宽度甜ll，弯曲度U12，交叉角材13，碍航物U14>；【垆{能见度蚴l，风U22，流U23>。3．2评判集评价集是由对评价对象可能作出的评价结果所组成的集合，可表示为：V-{v1，v