大型船舶靠泊操纵的安全评价

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1、第4卷第4期集美大学学报(自然科学版)Vo1.4No.4回到9年12月Jo山nalofJimeiUniversity(NaturalScience)Dec.1饵"[文章编号]1ω7-7405(1朔)04-∞158-俑大型船舶靠泊操纵的安全评价卓永强方祥麟2姚杰2(1.集美大学航海系，福建厦门361021;2.大连海事大学航海科技研究所，辽宁大连116026)[摘要]为了适应船舶大型化的发展和提高船舶靠泊港的效率，把人、船、环境系统作为分析的对象，利用事件树分析法对影响大型船舶靠泊操纵安全的各因素进行分析，根据效用函数法，评价靠泊操纵安全的指标，并通过计算机模拟设计出一种科学、实用的综合

2、评价大型船舶靠泊操纵安全的方法.[关键词]靠泊操纵;事件树;效用函数;计算机模拟[中图分类号]U676.1文献标识码]A船舶的大型化使船舶的操纵性能下降，且大型船舶的质量大，运动惯性也大，操船比较困难，其中作为操船的最后阶段的靠码头操船，即使得到了拖轮的协助，对操船者来说也还是非常紧张的局面.同时，大型船舶靠泊发生事故时造成的危害很大，这使得如何评价大型船舶靠泊操纵的安全成为必要。船舶靠泊时处于低速、大漂角、浅水中的运动状态，船舶受力情况较为复杂，采用数学模型表示航行状况较为困难，现在多用模拟或试验来研究船舶操纵的安全性.本文利用微机对靠泊过程进行模拟，探讨一种较实用、科学的方法.1靠

3、泊操纵的安全分析对于进港的船舶来说，靠泊码头是操船的最终局面.由于大型船舶运动及摆位情况的控制均较困难，大型船舶靠码头的方法一般具有如下形式:先使船舶停止在离开码头约1∞米的地方，尽可能地保持与码头线相平行的态势，靠拢角度小于50，船首和船尾与泊位的前后端对齐，然后用拖轮时推时拉使船舶慢慢地向码头靠拢，又动车保持船舶在纵向上的位置，最后使船舶接近平行地贴靠上码头.在这一种靠码头操船中，能够预想的事故种类就是靠泊船与前后已靠泊船的碰撞和靠泊船以过大的横移速度碰撞码头，导致船体和码头的破坏.可以利用事件树对大型船舶靠码头进行分析，见图1.从大型船舶靠泊的事件树可以看出，后三种后果G2、G3

4、和G4的发生可能性和造成的损失体现了大型船舶靠泊的危险性.这三种后果都包含了两个基本事件A和B，事件A指驾引人员采取用拖轮紧急制动靠泊船无效使靠泊船撞坏码头，事件B指驾引人员采取靠泊船动车无效使靠泊船撞上前后船.这些事件的发生不仅与驾引人员的操船水平有关，也与外[收稿日期]1朔-03-22[作者简介]卓永强(1969-)，男，助教，从事海上交通系统工程的研究.第4期卓永强等:大型船舶靠泊操纵的安全评价•59•界环境如风流的大小、水深、码头的构造、靠泊船的质量以及泊位的长度有关.采取动车有效Gl不撞坏码头，不撞船驾引人员采取紧急制动有效I1-p(B)采一制车无一)效一B1-p(A)-k-

5、B一l大型船舶靠泊采取动车有效驾引人员采取紧急制动无效;G撞坏码头，À~"~""/"-'~I1-p(B)P(A)采取动车无效B，IG.撞坏码头，(B)图1大型船舶靠泊操纵事件树2评价指标的设定为了定量评价靠泊的危险性，最好是用风险指标来评价，也就是用事故发生概率和事故损失程度来评价.要得出后果马、G3和白的发生概率，首先要求出事件A和B的发生概率，但到目前为止，模拟时还脱离不了驾引人员的决策，精确地得出P(A)和P(B)值还相当困难，以致用风险指标定量评价船舶靠泊操纵的安全还很困难.本文采用效用函数法进行船舶靠泊操纵的安全评价.效用函数是效用理论的基础[1]效用理论是决策科学深入发展的

6、产物，其基本原理是将不同评价准则，不同度量单位的结果值统一用它们的效用函数值来表示，则全部结果值都能用数轴上[0，1]区间的实数来描述，从而使得不同准则的结果值实现定量的合乎逻辑的并合.效用函数是以目标分量为变量的一个函数，根据上述对船舶靠泊操纵安全评价的分析，这是一个多目标决策的问题.考虑到两个目标分量对靠泊操纵安全均具有否决权，任一个目标分量失效，均可能导致靠泊危险，由此可见，两目标分量之间补偿作用甚弱，效用函数可规定为一种乘法合成的函数.但乘法合成的结果突出了指标评价值中较小数的作用，而这里由于指标值越大越危险，要突出指标评价值中较大值的作用，所以采用对评价值求补，然后进行乘法合

7、成后再求补的方法.则针对船舶靠泊操纵安全评价的效用函数为U(Zl,Z2)=1-II(1-Z;)飞(1)式中，Zl表示考虑到事件A的目标分量，Z2表示考虑到事件B的目标分量，叫为权系数.根据对待风险的态度，可将效用函数曲线分为三种基本类型:保守型、中间型、冒险型，与这三种类型相对应的数学表达式如下:1-(二盟一二一)r，T>1保守型Xmax-XminZ-XminZ(X)=中间型X~.Vmax-"""nunX~;'曹一哺.(~-~mm)r,T>1冒