客滚船单船安全评价方法

摘要

本发明涉及一种船的安全评估方法。本发明的客滚船单船安全评价方法，包括如下步骤：步骤一：对风险因素进行分类，包括属性类因素、事故类因素、隐患类因素、诚信类因素、环境类因素；步骤二：对分类的风险因素合成及赋值：风险因素合成：R＝Max[A

说明书

技术领域

本发明涉及一种船的安全评估方法。

背景技术

现有技术中客滚船安全评价通常采用如下方法：

1、模糊数学：模糊数学是运用数学方法研究和处理模糊性现象的一门数学新分支，以“模 糊集合”论为基础。模糊数学提供了一种处理不肯定性和不精确性问题的新方法，是描述人 脑思维处理模糊信息的有力工具。它既可用于“硬”科学方面，又可用于“软”科学方面。 模糊数学有许多分支，应用广泛，如模糊规划、模糊优化设计、模糊综合评判、模糊聚类分 析、模糊排序等。

2、层次分析法：是指将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统，将目标分解为多个目 标或准则，进而分解为多指标(或准则、约束)的若干层次，通过定性指标模糊量化方法算 出层次单排序(权数)和总排序，以作为目标(多指标)、多方案优化决策的系统方法。其特 点是在对复杂的决策问题的本质、影响因素及其内在关系等进行深入分析的基础上，利用较 少的定量信息使决策的思维过程数学化，从而为多目标、多准则或无结构特性的复杂决策问 题提供简便的决策方法，尤其适合于对决策结果难于直接准确计量的场合。层次分析法将复 杂的决策系统层次化，通过逐层比较各种关联因素的重要性来为分析、决策提供定量的依据。

3、统计分析法：统计分析法指运用统计方法及与分析对象有关的知识，从定量与定性的 结合上进行的研究活动，通过对研究对象的规模、速度、范围、程度等数量关系的分析研究， 认识和揭示事物间的相互关系、变化规律和发展趋势，借以达到对事物的正确解释和预测。

4、文献研究法：根据一定的研究目的或课题，搜集、鉴别、整理文献，并通过对文献的 研究，从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题的一种方法。

5、德尔菲法：又名专家意见法，是依据系统的程序，采用匿名发表意见的方式，即团队 成员之间不得互相讨论，不发生横向联系，只能与调查人员发生关系，以反覆的填写问卷， 以集结问卷填写人的共识及搜集各方意见，可用来构造团队沟通流程，应对复杂任务难题的 管理技术。

国外通常采用综合安全评估(FSA)：1993年英国最先在国际海事组织提出将FSA的概念 引入航运界，建议把引入FSA作为一种战略思想，逐步在安全规定的制定、船舶设计及船舶 营运管理中应用这一原理。目前，已经通过了《IMO制定安全规则过程中FSA应用指南》，并 鼓励各国积极开展试验应用，取得经验，以进一步完善这一新方法。它包括危险识别、风险 评估、提出风险控制措施、费用受益评估与提出决策建议等五个步骤。该方法是要在事故发 生之前就预估其发生的可能性大小，并且系统地从整体出发全面考虑影响安全的各个方面， 从而采取必要的安全措施，避免事故的发生或降低事故发生的概率或减轻事故后果，并且对 风险控制措施进行费用受益评估，从而为制定或修改公约、规则提供科学依据。2008年7月 丹麦政府向IMO提交了由SAFEDOR完成的客滚船安全评估，该评估运用了FSA方法，对客滚 船的安全评估进行了积极的探索，提出了改善客滚船进水后的破损稳性和残存能力、改善航 行安全状况、改善撤离部署、改善火灾预防与保护措施等建议。该方法在国内尚未成熟应用。

国内通常采用对客滚船或其某环节进行安全评价：国内此类研究主要是以定性评价、局 部评价为主，采用各种科学评价方法，对客滚船或与客滚船安全有关的某个环节进行系统评 价研究，部分进行定量研究大都是建立一些指标，通过直接量化或建立数学模型的方法，对 客滚船安全做出模糊评价，提出意见建议。例如：大连海事大学洪碧光教授《滚装客船营运 安全性评价》采用安全系统工程的危险性分析基本理论结合事故率统计结果对危险因素进行 识别进而对客滚船营运进行安全性评价；大连海事大学硕士研究生生杨鲲鹏《渤海湾综合安 全评价的研究》从纵向角度对客滚船重大危险源进行风险识别，从横向角度利用模糊数学、 事件树等方法对客滚船进行综合安全评价；大连水产大学的李听从客滚船单船入手，综合考 虑影响船舶航行安全的内部因素和航行的自然环境因素，运用模糊数学的综合评判方法，对 客滚船出航的安全程度进行预判；其他研究如陈利雄硕士的《影响渤海客滚船航行安全的气 象海况条件研究》、王志远硕士《渤海海域恶劣天气下客滚船航行安全状态评价》、苏晨硕 士的《渤海湾客滚船风浪中航行安全性的研究》、王菁硕士的《客滚运输人为因素风险评价 与控制研究》、孙绍伟硕士的《渤海湾客滚运输风险评价研究》、王勇的《基于BP神经网络 的客滚船营运风险评估》等。

现有技术的缺点是：

1、对客滚船某环节进行安全评价的研究仅注重客滚船的部分子系统；

2、对客滚船系统进行安全评价的研究尚未准确、完整地反映客滚船安全的真实情况；

3、现有方法中涉及的指标数据，获得难度大，评价周期长，许多指标需要人为主观赋值， 成本过高，评价结果不稳定，实际工作中不具可行性。

发明内容

本发明的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种客滚船单船安全评价方法，其是通过搜集 易获得的、可利用的、能够全面反映客滚船安全状况的客观数据，依据科学方法，对客滚船单 船安全状况进行较为准确地评价。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：其包括如下步骤：

步骤一：对风险因素进行分类，包括属性类因素、事故类因素、隐患类因素、诚信类因 素、环境类因素；

步骤二：对分类的风险因素合成及赋值：

风险因素合成：R＝Max[A_c，(D_i·Q_u·P_r·E_n)]，其中R为总的风险值、A_c为事故风险值、D_i为隐患风险值、Q_u为属性风险系数、P_r为诚信风险系数、E_n为环境风险系数；

风险因素赋值：

(一)事故风险值：

$\left(1\right),\beta =-\frac{\alpha }{n^2}*x^2+\alpha$

其中，β：事故衰减后的系数，

α：事故初始系数，

n：事故衰减周期，

x：事故发生时与评价时间点之间的时间间隔，单位为月；

(2)M＝{β₁，β₂，......，β_n}

M：为评价期间内，所有事故的衰减系数无序集合；

(3)N＝{β₁′，β₂′，......，β_n′}

N：为评价期间内，所有事故的衰减系数有序集合，按降序排列；

(4)事故风险值$A_c=60*\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}\frac{{\beta }_i^{\prime }}{i^2};$

(二)隐患风险值：

$\left(1\right),d_e=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{D}_{e.i}/n}{2*D_{e.\max }}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{D}_{e.i}}{2*n*D_{e.\max }}$

d_e：船舶安全检查缺陷系数，

D_e.i：评价期间，所评价船舶的每次安全检查缺陷数，

n：评价期间，所评价船舶的安全检查次数，

D_e.max：评价期间，所有船舶安全检查缺陷数最大值；

$\left(2\right),d_t=\left(\begin{array}{c}1.5+0.1n......n\ge 1\\ 0......n=0\end{array}\right)$

d_t：船舶安全检查滞留因素系数，

n：滞留次数；

(3)d_n＝0.2n

d_n：行政处罚系数，

n：行政处罚次数；

$\left(4\right),u_c=\frac{U_{c.i}}{3·U_{c.\max }}$

uc：船舶所属公司审核系数，

U_c.i：评价时间点之前最近一次公司审核不符合项数，

U_c.max：评价期间所有公司审核不符合项数最大值；

(5)隐患风险值D_i＝40*{Max(d_e，d_t)+d_n+u_c}

(三)属性风险系数：

(1)属性风险系数Q_u＝F_a*(0.5*L_d+0.3*G_t+0.2*P_a)

F_a：船龄风险系数，

L_d：车辆风险系数，

G_t：吨位风险系数，

P_a：乘客风险系数；

其中，船龄风险系数

$F_a=\left(\left(\begin{array}{cc}-0.0067f_a+1.02& (0\le f_a\le 3)\\ 1& (3\le f_a\le 10)\\ 6.7*{10}^{-5}{f_a}^2+2.33*{10}^{-3}{f}_a+0.97& (10\le f_a\le 30)\end{array}\right)\right)$

f_a：被评估客滚船船龄；

其中，车辆风险系数L_d＝1+4*10^-5l_i

l_i：指被评估客滚船的车道长度；

其中，吨位风险系数$G_t=1+\frac{{10}^{-5}}{3}*g_i$

g_i：指被评估客滚船的总吨；

其中，乘客风险系数P_a＝1+4*10p_i

p_i：指被评估客滚船的乘客定额；

(四)诚信风险系数：

诚信公司所属船舶，P_r为0.9；

一般船舶，P_r为1.0；

重点跟踪船舶，P_r为1.1；

(五)环境风险系数：

每年10月至来年2月，E_n为1.1；每年7月至8月，E_n为1.05；其它时间，E_n为1.0。

事故初始系数与事故衰减周期的关系为：

特大事故，事故初始系数为1.50，事故衰减周期为24个月；重大事故，事故初始系数 为1.35，事故衰减周期为18个月；大事故，事故初始系数为1.25，事故衰减周期为12个月； 一般事故/特大险情，事故初始系数为1.15，事故衰减周期为10个月；小事故/重大险情， 事故初始系数为1.10，事故衰减周期为6个月；较大险情，事故初始系数为1.05，事故衰减 周期为4个月；一般险情，事故初始系数为1.00，事故衰减周期为3个月；无事故，事故初 始系数为0.00，事故衰减周期为0个月。

本发明的安全评价方法，充分利用现有的能够表征渤海湾客滚船风险的主要数据资源， 依据科学方法，设计和建立合理的公式，对渤海湾客滚船单船安全状况进行测算，得出一个 计算结果，据此描述和评价渤海湾客滚船单船安全状况，为相关部门提供决策参考和依据。

具体实施方式

本发明的客滚船单船安全评价方法包括如下步骤：

步骤一：风险因素分类

对渤海湾客滚船单船安全评价方法选取的风险因素按照安全属性进行分类，如下表：

风险因素分类表

  风险因素分类   包含指标   属性类因素   船龄、车道总长度、总吨位、乘客定额   事故类因素   事故、险情   隐患类因素   安全检查缺陷、安全检查滞留、行政处罚、审核不符合项   诚信类因素   诚信公司、重点跟踪船舶   环境类因素   气象条件

步骤二：风险因素合成及赋值

(一)风险合成

基本思路：单船风险由所选择的所有风险因素在一定时间段内通过技术方法进行合成。

用积分公式表示为：

公式1：R＝Max[A_c，(D_i·Q_u·P_r·E_n)]

R：总的风险值；A_c：事故风险值；D_i：隐患风险值

Q_u：属性风险系数；P_r：诚信风险系数；E_n：环境风险系数

(二)因素赋值

1、事故风险衡准表

(注：事故衰减周期n是指n个月后事故对当前安全的影响衰减为0。)

公式2：$\beta =-\frac{\alpha }{n^2}*x^2+\alpha$

β：事故衰减后的系数

α：事故初始系数

n：事故衰减周期

x：事故发生时与评价时间点之间的时间间隔，单位为月

公式3：M＝{β₁，β₂，......，β_n}

M：为评价期间内，所有事故的衰减系数无序集合

公式4：N＝{β₁′，β₂′，......，β_n′}

N：为评价期间内，所有事故的衰减系数有序集合，按降序排列

公式5：事故风险值$A_c=60*\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}\frac{{\beta }_i^{\prime }}{i^2}$

2、隐患风险衡准表

公式6：$d_e=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{D}_{e.i}/n}{2*D_{e.\max }}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{D}_{e.i}}{2*n*D_{e.\max }}$

d_e：船舶安全检查缺陷系数

D_e.i：评价期间，所评价船舶的每次安全检查缺陷数

n：评价期间，所评价船舶的安全检查次数

D_e.max：评价期间，所有船舶安全检查缺陷数最大值

公式7：$d_t=\left(\begin{array}{c}1.5+0.1n......n\ge 1\\ 0......n=0\end{array}\right)$

d_t：船舶安全检查滞留因素系数

n：滞留次数

公式8：d_n＝0.2n

d_n：行政处罚系数

n：行政处罚次数

公式9：$u_c=\frac{U_{c.i}}{3·U_{c.\max }}$

uc：船舶所属公司审核系数

U_c.i：评价时间点之前最近一次公司审核不符合项数

U_c.max：评价期间所有公司审核不符合项数最大值

公式10：隐患风险值D_i＝40*{Max(d_e，d_t)+d_n+u_c}

3、属性因素集衡准表

公式11：属性风险系数Q_u＝F_a*(0.5*L_d+0.3*G_t+0.2*P_a)

F_a：船龄风险系数

L_d：车辆风险系数

G_t：吨位风险系数

P_a：乘客风险系数

公式12：船龄风险系数

$F_a=\left(\left(\begin{array}{cc}-0.0067f_a+1.02& (0\le f_a\le 3)\\ 1& (3\le f_a\le 10)\\ 6.7*{10}^{-5}{f_a}^2+2.33*{10}^{-3}{f}_a+0.97& (10\le f_a\le 30)\end{array}\right)\right)$

f_a：被评估客滚船船龄

公式13：车辆风险系数L_d＝1+4*10^-5l_i

l_i：指被评估客滚船的车道长度

公式14：吨位风险系数

g_i：指被评估客滚船的总吨

公式15：乘客风险系数P_a＝1+4*10^-5p_i

p_i：指被评估客滚船的乘客定额

4、诚信因素集衡准表

5、环境因素集衡准表

6、评价期间

评价期间以12个月为限，进行滚动计算(即数据以评价当时前12个月的累计数据为基 础进行计算)，其中，特大事故、重大事故较为特殊，因衰减周期分别设为24个月、18个月， 它们的评价周期实际上是24个月、18个月。