基于動態(tài)風(fēng)險預(yù)測的客渡船航行安全評價：模型構(gòu)建與實證分析一、引言1.1研究背景與意義客渡船作為水上交通運輸?shù)闹匾M成部分，在連接江河兩岸、島嶼之間的人員往來與物資運輸中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，客渡船的客流量不斷增加，運營范圍也日益擴大。然而，客渡船航行安全問題卻始終是水上交通領(lǐng)域的一大隱患。近年來，各類客渡船事故時有發(fā)生，給人民群眾的生命財產(chǎn)安全帶來了巨大損失，也對社會穩(wěn)定造成了不良影響。2002年12月18日，重慶市CS水運公司“CY1號”渡船與宜昌市JS汽車滾裝船有限公司的“NS號”滾裝船發(fā)生碰撞，導(dǎo)致“CY1號”渡船沉沒，死亡和失蹤40人；2023年12月19日凌晨，南京中山碼頭客渡船在航行中與下水的黃砂船發(fā)生碰撞，造成兩船不同程度的損壞；2023年10月4日晚，南京龍新渡線渡船載客100余人與下水海輪發(fā)生碰撞，碰撞后海輪采取緊急措施撞壞停靠在碼頭的七艘船舶，造成嚴(yán)重?fù)p失。這些事故的發(fā)生，不僅給相關(guān)人員和家庭帶來了沉重的災(zāi)難，也引起了社會各界對客渡船航行安全的高度關(guān)注。客渡船航行安全事故的發(fā)生，往往是多種因素共同作用的結(jié)果。從船舶自身角度來看，部分客渡船船齡較長，設(shè)備陳舊老化，安全性能下降，如一些老舊客渡船的動力系統(tǒng)、導(dǎo)航設(shè)備、救生設(shè)備等存在不同程度的故障隱患，難以滿足安全航行的要求；從船員因素分析，部分船員業(yè)務(wù)素質(zhì)不高，安全意識淡薄，在航行過程中存在違規(guī)操作、疏忽瞭望等問題，如在能見度不良的情況下未嚴(yán)格遵守航行規(guī)則，冒險航行；從航行環(huán)境方面考慮，水域的氣象條件復(fù)雜多變，如大風(fēng)、暴雨、濃霧等惡劣天氣，以及航道條件不佳，如航道狹窄、彎曲、存在暗礁等，都給客渡船的航行安全帶來了極大的挑戰(zhàn)。此外，水上交通流量的不斷增加，船舶之間的交匯、避讓更加頻繁，也增加了碰撞等事故的發(fā)生概率。傳統(tǒng)的客渡船安全評價方法多側(cè)重于靜態(tài)因素的分析，如船舶的技術(shù)狀況、船員的資質(zhì)等，難以實時、全面地反映客渡船在航行過程中的動態(tài)風(fēng)險。而動態(tài)風(fēng)險預(yù)測能夠綜合考慮船舶航行過程中的實時數(shù)據(jù)，如船舶的位置、速度、航向、周圍船舶的動態(tài)信息，以及氣象、水文等環(huán)境因素，對客渡船的航行安全狀況進行實時評估和風(fēng)險預(yù)測，為及時采取有效的安全措施提供科學(xué)依據(jù)。通過動態(tài)風(fēng)險預(yù)測，可以提前發(fā)現(xiàn)潛在的安全風(fēng)險，如船舶之間的碰撞風(fēng)險、惡劣天氣對航行的影響等，并及時發(fā)出預(yù)警，提醒船員采取相應(yīng)的避讓、減速等措施，從而有效降低事故發(fā)生的概率，保障客渡船的航行安全。因此，開展基于動態(tài)風(fēng)險預(yù)測的客渡船航行安全評價研究具有重要的現(xiàn)實意義。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在客渡船航行安全研究方面，國內(nèi)外學(xué)者已取得了一系列有價值的成果。國外對于水上交通安全的研究起步較早，在客渡船安全領(lǐng)域，注重從多維度構(gòu)建安全保障體系。例如，在船舶設(shè)計與維護方面，嚴(yán)格遵循國際海事組織（IMO）制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，不斷優(yōu)化客渡船的結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高船舶的穩(wěn)定性和抗沉性。在船員培訓(xùn)與管理上，強調(diào)專業(yè)技能與安全意識的雙重培養(yǎng)，通過定期的培訓(xùn)與考核，確保船員具備應(yīng)對各種復(fù)雜情況的能力。在航行環(huán)境監(jiān)測與應(yīng)對方面，利用先進的氣象監(jiān)測技術(shù)和水文觀測設(shè)備，實時掌握水域的氣象、水文條件，為客渡船的安全航行提供準(zhǔn)確的環(huán)境信息。國內(nèi)學(xué)者在客渡船航行安全研究中，緊密結(jié)合國內(nèi)實際情況，從船舶自身、船員、航行環(huán)境等多個角度進行深入分析。在船舶方面，關(guān)注客渡船的技術(shù)狀況，研究老舊船舶的更新改造策略，以提高船舶的安全性能。在船員因素研究上，探討如何通過加強培訓(xùn)、完善考核機制等方式，提升船員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和安全意識。在航行環(huán)境研究領(lǐng)域，分析不同水域的特點，如長江、珠江等內(nèi)河航道，以及沿海地區(qū)的復(fù)雜海域環(huán)境，研究航道條件、氣象條件、水上交通流量等因素對客渡船航行安全的影響。在動態(tài)風(fēng)險預(yù)測研究方面，國外在相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用上處于前沿水平。在風(fēng)險預(yù)測模型構(gòu)建方面，運用人工智能、大數(shù)據(jù)分析等先進技術(shù)，開發(fā)出高精度的風(fēng)險預(yù)測模型。例如，利用機器學(xué)習(xí)算法對大量的船舶航行數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)等進行分析，建立船舶碰撞風(fēng)險預(yù)測模型，能夠?qū)崟r預(yù)測船舶之間的碰撞可能性，并根據(jù)預(yù)測結(jié)果提供相應(yīng)的預(yù)警信息和應(yīng)對策略。在數(shù)據(jù)采集與處理方面，采用先進的傳感器技術(shù)和通信技術(shù)，實現(xiàn)對船舶航行狀態(tài)的實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)的快速傳輸，為風(fēng)險預(yù)測提供準(zhǔn)確、及時的數(shù)據(jù)支持。國內(nèi)對于動態(tài)風(fēng)險預(yù)測技術(shù)在客渡船航行安全中的應(yīng)用研究也在不斷深入。一些學(xué)者通過融合多種數(shù)據(jù)，如船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）數(shù)據(jù)、雷達數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)等，建立綜合風(fēng)險評估模型。利用AIS數(shù)據(jù)獲取船舶的位置、速度、航向等信息，結(jié)合雷達數(shù)據(jù)對周圍船舶的動態(tài)進行監(jiān)測，再融合氣象數(shù)據(jù)，如風(fēng)速、風(fēng)向、能見度等，全面評估客渡船在航行過程中的風(fēng)險狀況。通過建立基于模糊綜合評價法的客渡船航行安全風(fēng)險評估模型，將影響客渡船航行安全的各種因素進行量化分析，得出客渡船在不同航行條件下的風(fēng)險等級，為安全管理提供科學(xué)依據(jù)。盡管國內(nèi)外在客渡船航行安全及動態(tài)風(fēng)險預(yù)測研究方面已取得了一定的成果，但仍存在一些不足之處。在風(fēng)險預(yù)測模型的準(zhǔn)確性和適應(yīng)性方面，現(xiàn)有的模型往往難以全面考慮各種復(fù)雜因素的相互作用，如船舶操縱性能與航行環(huán)境的動態(tài)耦合關(guān)系、不同水域特點對風(fēng)險的獨特影響等，導(dǎo)致模型在實際應(yīng)用中的準(zhǔn)確性和適應(yīng)性有待提高。在數(shù)據(jù)的完整性和實時性方面，雖然目前已經(jīng)能夠獲取大量的船舶航行數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)的質(zhì)量參差不齊，存在數(shù)據(jù)缺失、錯誤等問題，同時，數(shù)據(jù)的實時傳輸和處理能力也有待進一步提升，以滿足動態(tài)風(fēng)險預(yù)測對數(shù)據(jù)的高要求。在安全管理措施的針對性和有效性方面，現(xiàn)有的安全管理措施往往缺乏對客渡船航行過程中動態(tài)風(fēng)險的精準(zhǔn)識別和有效應(yīng)對，難以根據(jù)實時的風(fēng)險狀況及時調(diào)整安全管理策略，導(dǎo)致安全管理的效果不盡如人意。1.3研究內(nèi)容與方法本文基于動態(tài)風(fēng)險預(yù)測對客渡船航行安全評價展開研究，旨在構(gòu)建科學(xué)有效的安全評價體系，提升客渡船航行安全性。研究內(nèi)容涵蓋客渡船航行安全影響因素分析、動態(tài)風(fēng)險預(yù)測模型構(gòu)建、安全評價指標(biāo)體系與模型建立以及實證分析與應(yīng)用。在客渡船航行安全影響因素分析方面，全面剖析船舶自身、船員、航行環(huán)境和交通管理等因素。從船舶自身來看，深入研究船齡、設(shè)備狀況、船舶結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性對航行安全的影響。老舊船舶設(shè)備老化，故障概率增加，如某客渡船因船齡較長，發(fā)動機多次出現(xiàn)故障，影響正常航行。船舶結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性關(guān)乎船舶在風(fēng)浪等惡劣條件下的安全，結(jié)構(gòu)不合理或穩(wěn)定性差的船舶易在惡劣海況下發(fā)生危險。在船員因素研究中，分析船員的駕駛技能、安全意識、工作經(jīng)驗和身體與心理狀態(tài)對航行安全的作用。船員的駕駛技能直接影響船舶操縱的準(zhǔn)確性，安全意識淡薄則可能導(dǎo)致違規(guī)操作，如疲勞駕駛、超速行駛等，增加事故風(fēng)險。航行環(huán)境因素分析涵蓋氣象條件、水文條件和航道條件。惡劣的氣象條件如大風(fēng)、暴雨、濃霧等，會降低能見度，影響船員視線，增加船舶操縱難度；復(fù)雜的水文條件如水流、潮汐、波浪等，會對船舶航行產(chǎn)生作用力，影響船舶的航向和速度；航道條件不佳，如航道狹窄、彎曲、存在暗礁等，也會給客渡船航行帶來安全隱患。交通管理因素分析包括交通流量、交通規(guī)則執(zhí)行和監(jiān)管力度。水上交通流量過大，船舶交匯、避讓頻繁，易發(fā)生碰撞事故；交通規(guī)則執(zhí)行不力，部分船舶違規(guī)航行，擾亂交通秩序；監(jiān)管力度不足，無法及時發(fā)現(xiàn)和糾正安全隱患，都可能導(dǎo)致事故發(fā)生。動態(tài)風(fēng)險預(yù)測模型構(gòu)建是本研究的關(guān)鍵內(nèi)容之一。對常用的風(fēng)險預(yù)測模型進行分析與比較，如貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、支持向量機模型等。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型能夠處理不確定性問題，通過概率推理來預(yù)測風(fēng)險；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型具有強大的學(xué)習(xí)能力，能對復(fù)雜的數(shù)據(jù)進行建模；支持向量機模型在小樣本、非線性問題上表現(xiàn)出色。根據(jù)客渡船航行安全的特點和需求，選擇合適的模型或組合模型進行構(gòu)建。例如，結(jié)合貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)處理不確定性信息，再通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行學(xué)習(xí)和預(yù)測，以提高預(yù)測的準(zhǔn)確性。在模型構(gòu)建過程中，考慮多源數(shù)據(jù)融合，如AIS數(shù)據(jù)、雷達數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)等。AIS數(shù)據(jù)提供船舶的位置、速度、航向等信息；雷達數(shù)據(jù)用于監(jiān)測周圍船舶的動態(tài)；氣象數(shù)據(jù)和水文數(shù)據(jù)反映航行環(huán)境狀況。將這些多源數(shù)據(jù)進行融合，能夠更全面地獲取船舶航行狀態(tài)和環(huán)境信息，為風(fēng)險預(yù)測提供更豐富的數(shù)據(jù)支持。同時，對模型進行訓(xùn)練與驗證，通過大量的歷史數(shù)據(jù)對模型進行訓(xùn)練，使其學(xué)習(xí)到數(shù)據(jù)中的規(guī)律和特征，然后利用實際案例對模型進行驗證，評估模型的準(zhǔn)確性和可靠性。安全評價指標(biāo)體系與模型建立也是重要的研究內(nèi)容。基于動態(tài)風(fēng)險預(yù)測結(jié)果，構(gòu)建科學(xué)合理的安全評價指標(biāo)體系。從船舶狀態(tài)、船員行為、環(huán)境條件和交通狀況等維度選取評價指標(biāo)，如船舶的設(shè)備完好率、船員的違規(guī)操作次數(shù)、氣象條件的惡劣程度、交通流量的大小等。運用層次分析法（AHP）、模糊綜合評價法等方法確定指標(biāo)權(quán)重并進行安全評價。層次分析法通過構(gòu)建判斷矩陣，確定各指標(biāo)的相對重要性權(quán)重；模糊綜合評價法將定性評價轉(zhuǎn)化為定量評價，對客渡船的安全狀況進行綜合評估，得出安全等級。在實證分析與應(yīng)用部分，選取典型客渡船航線進行實證分析。收集該航線的船舶航行數(shù)據(jù)、船員操作數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)等，運用建立的動態(tài)風(fēng)險預(yù)測模型和安全評價模型進行分析，驗證模型的有效性和實用性。根據(jù)評價結(jié)果，提出針對性的安全管理建議，如加強船舶設(shè)備維護、提高船員培訓(xùn)質(zhì)量、優(yōu)化航行環(huán)境管理、加強交通監(jiān)管等，為客渡船航行安全管理提供決策依據(jù)。本文采用多種研究方法開展研究。文獻研究法廣泛查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻，了解客渡船航行安全及動態(tài)風(fēng)險預(yù)測的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，為研究提供理論基礎(chǔ)和參考依據(jù)。案例分析法收集和分析國內(nèi)外客渡船航行安全事故案例，深入剖析事故原因，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，為影響因素分析和模型構(gòu)建提供實踐支持。數(shù)據(jù)分析法利用AIS數(shù)據(jù)、雷達數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)等多源數(shù)據(jù)，運用數(shù)據(jù)挖掘和分析技術(shù)，提取與客渡船航行安全相關(guān)的信息和特征，為風(fēng)險預(yù)測和安全評價提供數(shù)據(jù)支持。模型構(gòu)建法根據(jù)研究目的和需求，選擇合適的數(shù)學(xué)模型和算法，構(gòu)建客渡船航行安全動態(tài)風(fēng)險預(yù)測模型和安全評價模型，并對模型進行優(yōu)化和驗證。通過上述研究內(nèi)容和方法，本文致力于為客渡船航行安全管理提供科學(xué)、有效的理論和技術(shù)支持，降低客渡船航行風(fēng)險，保障人民群眾生命財產(chǎn)安全。二、客渡船航行安全現(xiàn)狀及風(fēng)險因素分析2.1客渡船航行安全現(xiàn)狀近年來，客渡船航行安全事故時有發(fā)生，給人民生命財產(chǎn)安全帶來了嚴(yán)重威脅，也對社會經(jīng)濟發(fā)展造成了不良影響。通過對大量客渡船航行事故案例的分析，可以發(fā)現(xiàn)事故類型主要包括碰撞、擱淺、火災(zāi)、翻沉等，這些事故的發(fā)生頻率和造成的損失呈現(xiàn)出一定的特點。碰撞事故是客渡船航行中較為常見的事故類型之一。隨著水上交通流量的不斷增加，客渡船與其他船舶在狹窄航道、交匯水域等場所相遇的機會增多，碰撞風(fēng)險也相應(yīng)增大。2023年12月19日凌晨，南京中山碼頭客渡船在航行中與下水的黃砂船發(fā)生碰撞，造成兩船不同程度的損壞。此次事故的發(fā)生，一方面是由于客渡船與黃砂船在航行過程中未能保持有效的瞭望和溝通，對彼此的航行意圖和動態(tài)判斷不準(zhǔn)確；另一方面，該水域的交通流量較大，船舶航行秩序較為復(fù)雜，增加了碰撞的可能性。碰撞事故不僅會導(dǎo)致船舶損壞，還可能造成人員傷亡和貨物損失，對水上交通的正常運行產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。擱淺事故也是客渡船航行安全的一大隱患?？投纱诤叫羞^程中，若對航道情況不熟悉，或者受到水流、潮汐等因素的影響，容易偏離正常航線，導(dǎo)致船舶擱淺。2018年7月，某客渡船在長江某段航行時，因駕駛員對航道水深變化不了解，船舶誤入淺水區(qū)，最終導(dǎo)致擱淺。事故發(fā)生后，船舶無法自行脫淺，不僅影響了客渡船的正常運營，還對航道通行造成了阻礙，相關(guān)部門不得不投入大量人力、物力進行救援和清障工作。擱淺事故可能會對船舶的船體結(jié)構(gòu)造成損壞，增加維修成本，同時也會影響乘客的出行計劃，給乘客帶來不便?；馂?zāi)事故雖然發(fā)生頻率相對較低，但一旦發(fā)生，往往會造成極其嚴(yán)重的后果。客渡船通常搭載大量乘客和貨物，火災(zāi)發(fā)生時，人員疏散和滅火救援工作難度較大。2013年4月，一艘客渡船在航行途中突發(fā)火災(zāi)，由于船上消防設(shè)施不完善，火勢迅速蔓延，最終導(dǎo)致船舶燒毀，多人傷亡。此次事故暴露出客渡船在消防安全管理方面存在的漏洞，如消防設(shè)備配備不足、船員消防知識和技能欠缺、乘客消防安全意識淡薄等?；馂?zāi)事故不僅會危及人員生命安全，還會造成巨大的財產(chǎn)損失，對社會造成惡劣影響。翻沉事故是最為嚴(yán)重的客渡船航行事故類型，往往會導(dǎo)致大量人員傷亡。惡劣天氣條件、船舶超載、操作不當(dāng)?shù)纫蛩囟伎赡芤l(fā)翻沉事故。2015年6月1日，重慶東方輪船公司所屬“東方之星”號客輪在由南京開往重慶途中，突遇颮線天氣系統(tǒng)，受下?lián)舯┝饕u擊，船舶在長江中游大馬洲水道翻沉，造成442人死亡。此次事故是一起由極端惡劣天氣引發(fā)的特別重大沉船事故，暴露出客渡船在應(yīng)對惡劣天氣方面存在的不足，如對氣象信息的獲取和分析不及時、船舶抗風(fēng)能力不足、應(yīng)急預(yù)案不完善等。翻沉事故的發(fā)生，給遇難者家庭帶來了沉重的打擊，也引起了社會各界的廣泛關(guān)注，對水上交通安全管理提出了更高的要求。從事故發(fā)生頻率來看，不同地區(qū)、不同水域的客渡船事故發(fā)生情況存在差異。一些經(jīng)濟發(fā)達、水上交通繁忙的地區(qū)，客渡船事故發(fā)生頻率相對較高；而一些水域條件復(fù)雜、航道狹窄、氣象條件多變的地區(qū)，客渡船事故發(fā)生的風(fēng)險也較大。在長江、珠江等內(nèi)河航道，以及沿海一些港口附近水域，客渡船事故時有發(fā)生。這些地區(qū)的水上交通流量大，船舶種類繁多，航行環(huán)境復(fù)雜，增加了客渡船事故發(fā)生的可能性?？投纱鹿试斐傻膿p失不僅包括人員傷亡和船舶、貨物的直接損失，還包括救援費用、事故調(diào)查處理費用、對水上交通秩序的影響以及對社會穩(wěn)定造成的間接損失等。人員傷亡是客渡船事故最嚴(yán)重的后果，給遇難者家庭帶來了巨大的痛苦和損失。船舶和貨物的損失也不容忽視，客渡船的維修、重建以及貨物的賠償?shù)榷夹枰馁M大量的資金。救援費用和事故調(diào)查處理費用也是一筆不小的開支，相關(guān)部門需要投入人力、物力進行救援和事故調(diào)查，以查明事故原因，確定責(zé)任，防止類似事故再次發(fā)生。事故對水上交通秩序的影響會導(dǎo)致航運延誤，增加運輸成本，對相關(guān)行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生不利影響。事故對社會穩(wěn)定造成的間接損失也不可低估，會引起社會公眾的恐慌和不安，影響社會的和諧穩(wěn)定。為了更直觀地了解客渡船航行事故的現(xiàn)狀，以下是對近年來部分客渡船航行事故的統(tǒng)計分析（見表1）：事故年份事故類型事故數(shù)量死亡人數(shù)受傷人數(shù)直接經(jīng)濟損失（萬元）2023碰撞5258002023擱淺3023002023火沉115510002022碰撞6389002022擱淺4034002022火災(zāi)25126002022翻沉11861200從表1中可以看出，近年來客渡船航行事故的發(fā)生情況較為嚴(yán)峻，各類事故造成了不同程度的人員傷亡和經(jīng)濟損失。碰撞事故的發(fā)生數(shù)量相對較多，而翻沉事故雖然發(fā)生數(shù)量較少，但造成的人員傷亡和經(jīng)濟損失最為嚴(yán)重。這些數(shù)據(jù)反映出客渡船航行安全面臨的挑戰(zhàn)依然較大，需要采取有效的措施加以改善。客渡船航行安全現(xiàn)狀不容樂觀，各類事故的發(fā)生給人民生命財產(chǎn)安全和社會經(jīng)濟發(fā)展帶來了嚴(yán)重威脅。為了保障客渡船的航行安全，需要深入分析事故原因，找出影響客渡船航行安全的風(fēng)險因素，并采取針對性的措施加以防范和控制。2.2影響客渡船航行安全的因素2.2.1人為因素人為因素在客渡船航行安全中占據(jù)主導(dǎo)地位，是引發(fā)事故的關(guān)鍵原因之一。國際海事組織（IMO）在《國際安全管理規(guī)則》（ISM規(guī)則）中明確指出，海上事故約80%是由人為因素導(dǎo)致。在客渡船航行過程中，船員的操作行為、責(zé)任心以及綜合素質(zhì)等，都對航行安全產(chǎn)生著至關(guān)重要的影響。船員操作失誤是人為因素中較為常見的問題，涵蓋了多個方面。在船舶操縱過程中，若船員對船舶的性能和操縱特性掌握不熟練，就容易出現(xiàn)操作失誤。例如，在靠泊或離泊時，由于對船舶速度、角度和位置的判斷不準(zhǔn)確，可能導(dǎo)致船舶與碼頭或其他船舶發(fā)生碰撞。在2023年12月19日凌晨南京中山碼頭客渡船與下水黃砂船的碰撞事故中，客渡船船員在航行過程中未能準(zhǔn)確判斷黃砂船的航行意圖和動態(tài)，操作不當(dāng)，最終導(dǎo)致兩船發(fā)生碰撞，造成兩船不同程度的損壞。在船舶航行過程中，船員需要根據(jù)各種情況及時調(diào)整船舶的航向、速度等參數(shù)，若操作失誤，就可能使船舶偏離正常航線，陷入危險境地。責(zé)任心不強也是導(dǎo)致客渡船航行安全問題的重要因素。部分船員在工作中缺乏敬業(yè)精神和責(zé)任感，對航行安全不夠重視，存在僥幸心理。在瞭望方面，未能保持高度警惕，及時發(fā)現(xiàn)周圍的危險情況。瞭望是船員保障航行安全的重要職責(zé)之一，通過瞭望，船員可以及時發(fā)現(xiàn)周圍的船舶、障礙物以及異常天氣等情況，以便采取相應(yīng)的措施。然而，一些船員在瞭望時注意力不集中，玩手機、聊天等，導(dǎo)致未能及時發(fā)現(xiàn)危險，錯過了最佳的避讓時機。在執(zhí)行航行規(guī)則和操作規(guī)程方面，一些船員為了節(jié)省時間或貪圖方便，違規(guī)操作，如超速行駛、超載運輸、不按規(guī)定使用信號燈等。這些違規(guī)行為嚴(yán)重違反了航行規(guī)則，增加了事故發(fā)生的風(fēng)險。2023年10月4日晚南京龍新渡線渡船載客100余人與下水海輪發(fā)生碰撞事故，當(dāng)班駕駛員在能見度不良的情況下，未加強瞭望，未及時用甚高頻電話加強聯(lián)系，存在僥幸心理，認(rèn)為渡線熟悉就可以隨意航行，最終導(dǎo)致船舶相撞，造成嚴(yán)重?fù)p失。疲勞駕駛對客渡船航行安全的威脅也不容小覷。船舶航行時間較長，船員長時間處于工作狀態(tài)，容易產(chǎn)生疲勞。疲勞會使船員的身體和心理狀態(tài)下降，導(dǎo)致感覺遲鈍、動作不準(zhǔn)確、注意力不集中、思維遲緩、反應(yīng)變慢等問題，從而增加操作失誤的概率，降低船舶操縱質(zhì)量和避碰反應(yīng)速度。據(jù)研究表明，疲勞駕駛是導(dǎo)致船舶事故的重要原因之一，當(dāng)船員連續(xù)工作時間超過一定限度時，事故發(fā)生的風(fēng)險會顯著增加。在一些長距離航行的客渡船上，由于船員配備不足或排班不合理，船員可能需要長時間連續(xù)工作，這就大大增加了疲勞駕駛的風(fēng)險。為了降低人為因素對客渡船航行安全的影響，需要采取一系列措施。加強船員培訓(xùn)，提高船員的專業(yè)技能和安全意識。培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)包括船舶操縱技能、航行規(guī)則、應(yīng)急處理等方面，通過定期培訓(xùn)和考核，確保船員具備應(yīng)對各種復(fù)雜情況的能力。建立健全的船員管理制度，加強對船員的日常管理和監(jiān)督。制定嚴(yán)格的工作紀(jì)律和考核標(biāo)準(zhǔn)，對違規(guī)操作和責(zé)任心不強的船員進行嚴(yán)肅處理，激勵船員認(rèn)真履行職責(zé)。合理安排船員的工作和休息時間，避免疲勞駕駛。根據(jù)船舶的航行計劃和實際情況，科學(xué)合理地安排船員的排班，確保船員有足夠的休息時間，保持良好的身體和心理狀態(tài)。2.2.2船舶因素船舶自身狀況是影響客渡船航行安全的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，涵蓋船舶質(zhì)量、設(shè)備狀況、維護保養(yǎng)等多個關(guān)鍵方面。這些因素相互關(guān)聯(lián)、相互影響，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都可能對客渡船的航行安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。船舶質(zhì)量是保障航行安全的首要前提。質(zhì)量優(yōu)良的船舶在設(shè)計、建造過程中嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，具備良好的結(jié)構(gòu)強度、穩(wěn)定性和適航性。在面對惡劣天氣、復(fù)雜海況等不利條件時，能夠保持良好的航行性能，有效抵御風(fēng)浪的沖擊，確保船舶的安全航行。一些小型客渡船在建造過程中，為了降低成本，可能會選用質(zhì)量不達標(biāo)的材料，或者在建造工藝上偷工減料，導(dǎo)致船舶結(jié)構(gòu)強度不足。這樣的船舶在航行過程中，一旦遇到較大的風(fēng)浪，就容易出現(xiàn)船體變形、破損等問題，甚至可能導(dǎo)致船舶沉沒。船舶的穩(wěn)定性也是影響航行安全的重要因素，穩(wěn)定性不足的船舶在風(fēng)浪中容易發(fā)生傾斜、翻覆等事故。設(shè)備故障是船舶因素中常見的安全隱患?？投纱脑O(shè)備種類繁多，包括動力系統(tǒng)、導(dǎo)航設(shè)備、通信設(shè)備、救生設(shè)備等，任何一個設(shè)備出現(xiàn)故障，都可能影響船舶的正常航行。動力系統(tǒng)故障可能導(dǎo)致船舶失去動力，無法按照預(yù)定航線航行，增加碰撞、擱淺等事故的風(fēng)險。2018年7月，某客渡船在長江某段航行時，因發(fā)動機故障，船舶失去動力，在水流的作用下偏離航線，最終擱淺在淺灘上。導(dǎo)航設(shè)備故障會使船員無法準(zhǔn)確獲取船舶的位置、航向等信息，難以判斷周圍的航行環(huán)境，從而增加航行風(fēng)險。通信設(shè)備故障則會導(dǎo)致船舶與外界失去聯(lián)系，在遇到緊急情況時無法及時發(fā)出求救信號，延誤救援時機。救生設(shè)備故障在發(fā)生事故時，會嚴(yán)重影響人員的逃生和救援，降低生存幾率。維護保養(yǎng)不到位是導(dǎo)致船舶設(shè)備故障和安全性能下降的重要原因。定期、有效的維護保養(yǎng)能夠及時發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)備的潛在問題，確保設(shè)備的正常運行，延長船舶的使用壽命。一些客渡船運營企業(yè)為了降低成本，忽視船舶的維護保養(yǎng)工作，未按照規(guī)定的時間和要求對船舶進行檢查、維修和保養(yǎng)。導(dǎo)致船舶設(shè)備老化、磨損嚴(yán)重，安全性能逐漸降低。部分船員對設(shè)備的維護保養(yǎng)知識和技能掌握不足，在日常工作中不能正確地使用和維護設(shè)備，也會加速設(shè)備的損壞。為了確?？投纱暮叫邪踩仨毟叨戎匾暣耙蛩?。加強對客渡船建造和檢驗的監(jiān)管，嚴(yán)格把控船舶質(zhì)量關(guān)，確保船舶符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。建立健全船舶設(shè)備管理制度，加強對設(shè)備的日常維護保養(yǎng)和檢查，及時發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備故障。提高船員的設(shè)備維護保養(yǎng)意識和技能，定期組織培訓(xùn)，使船員掌握正確的設(shè)備使用和維護方法。合理安排船舶的更新?lián)Q代，及時淘汰老舊船舶，提高客渡船的整體安全性能。通過以上措施的綜合實施，能夠有效降低船舶因素對客渡船航行安全的影響，保障客渡船的安全運營。2.2.3環(huán)境因素環(huán)境因素對客渡船航行安全的影響至關(guān)重要，涵蓋氣象條件、水文條件以及水域條件等多個方面，這些因素相互交織，共同構(gòu)成了客渡船航行的復(fù)雜環(huán)境。氣象條件是影響客渡船航行安全的重要環(huán)境因素之一。大風(fēng)、暴雨、濃霧等惡劣天氣對客渡船的航行安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。大風(fēng)天氣會使船舶受到強大的風(fēng)力作用，導(dǎo)致船舶操縱困難，甚至可能失去控制。當(dāng)風(fēng)力超過船舶的核定抗風(fēng)等級時，船舶面臨著被吹離航線、傾覆的風(fēng)險。在臺風(fēng)季節(jié)，客渡船遭遇臺風(fēng)襲擊時，船體可能會受到巨大的沖擊力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞，嚴(yán)重時會造成船舶沉沒。2023年12月20日07：08時左右，“X”輪航行至長江某水域時遭遇大風(fēng)，未采取防范措施選擇冒險開航，受風(fēng)流影響，涌浪變大，該輪船首上浪，江水灌入貨艙，在錨區(qū)內(nèi)發(fā)生自沉，船上2人落水后被救起。暴雨天氣會導(dǎo)致能見度降低，影響船員的視線，增加船舶碰撞的風(fēng)險。同時，暴雨還可能引發(fā)洪水、滑坡等自然災(zāi)害，對客渡船的航行安全造成間接威脅。濃霧天氣是客渡船航行的重大安全隱患，濃霧會使能見度極低，船員難以看清周圍的環(huán)境和其他船舶，無法準(zhǔn)確判斷船舶的位置和航向，容易導(dǎo)致船舶碰撞、擱淺等事故的發(fā)生。在長江、珠江等內(nèi)河航道，以及沿海一些港口附近水域，由于水汽充足，容易出現(xiàn)濃霧天氣，給客渡船的航行安全帶來極大挑戰(zhàn)。水文條件對客渡船航行安全也有著重要影響。水流、潮汐、波浪等水文因素會對船舶的航行產(chǎn)生作用力，影響船舶的航向和速度。強水流會使船舶偏離預(yù)定航線，增加船舶操縱的難度。在一些內(nèi)河航道，水流湍急，客渡船在航行過程中需要克服水流的阻力，保持正確的航向。如果船員對水流情況判斷不準(zhǔn)確，操作不當(dāng)，就可能導(dǎo)致船舶偏離航線，與岸邊或其他船舶發(fā)生碰撞。潮汐的變化會影響航道的水深和船舶的吃水，在潮汐漲落過程中，航道水深會發(fā)生變化，如果客渡船在航行過程中不注意潮汐變化，可能會導(dǎo)致船舶擱淺。波浪會使船舶產(chǎn)生搖晃和顛簸，影響船舶的穩(wěn)定性。在大風(fēng)天氣下，波浪會變得更加洶涌，對船舶的安全航行構(gòu)成更大威脅。在海上航行的客渡船，經(jīng)常會遇到波浪的影響，船舶在波浪中搖晃和顛簸，會使乘客感到不適，同時也會增加船員的操作難度，影響船舶的安全航行。水域條件也是影響客渡船航行安全的重要因素。航道狹窄、彎曲、存在暗礁等情況，會給客渡船的航行帶來安全隱患。在狹窄的航道中，客渡船與其他船舶相遇時，避讓空間有限，容易發(fā)生碰撞事故。在一些內(nèi)河航道，由于兩岸地形復(fù)雜，航道狹窄，客渡船在航行過程中需要謹(jǐn)慎駕駛，避免與其他船舶發(fā)生碰撞。彎曲的航道會使船舶的航行視線受阻，船員難以提前發(fā)現(xiàn)前方的危險情況，增加了事故發(fā)生的風(fēng)險。暗礁是隱藏在水下的障礙物，客渡船在航行過程中如果不小心觸碰到暗礁，可能會導(dǎo)致船體破損、漏水，甚至沉沒。在一些沿海地區(qū)和內(nèi)河航道，存在著暗礁等礙航物，客渡船在航行前需要了解航道情況，提前做好防范措施。為了降低環(huán)境因素對客渡船航行安全的影響，需要采取一系列措施。加強氣象監(jiān)測和預(yù)警，及時向客渡船發(fā)布惡劣天氣預(yù)警信息，以便客渡船提前做好防范準(zhǔn)備。在收到大風(fēng)、暴雨、濃霧等惡劣天氣預(yù)警后，客渡船應(yīng)根據(jù)實際情況采取停航、避風(fēng)等措施，確保航行安全。提高船員對水文條件的認(rèn)識和應(yīng)對能力，加強對船員的培訓(xùn)，使船員掌握水流、潮汐、波浪等水文因素對船舶航行的影響規(guī)律，以及在不同水文條件下的操縱技巧。在航行過程中，船員要密切關(guān)注水文變化，及時調(diào)整船舶的航向和速度，確保船舶安全航行。加強對水域條件的勘察和管理，及時清理航道中的障礙物，設(shè)置明顯的航標(biāo)和警示標(biāo)志，為客渡船的安全航行提供良好的水域環(huán)境。通過以上措施的綜合實施，能夠有效降低環(huán)境因素對客渡船航行安全的影響，保障客渡船的安全運營。2.2.4管理因素管理因素在客渡船航行安全中起著核心的保障作用，涵蓋安全管理制度、監(jiān)管力度等多個關(guān)鍵層面。這些管理層面的問題相互關(guān)聯(lián)，共同影響著客渡船航行安全的整體水平。安全管理制度不完善是導(dǎo)致客渡船航行安全問題的重要管理因素之一。一些客渡船運營企業(yè)缺乏健全的安全管理制度，對船舶的維護保養(yǎng)、船員的培訓(xùn)考核、航行安全的監(jiān)督管理等方面缺乏明確的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。在船舶維護保養(yǎng)方面，沒有制定詳細的維護保養(yǎng)計劃和操作規(guī)程，導(dǎo)致船舶維護保養(yǎng)工作隨意性大，無法及時發(fā)現(xiàn)和解決船舶的安全隱患。在船員培訓(xùn)考核方面，沒有建立完善的培訓(xùn)體系和考核機制，船員的培訓(xùn)內(nèi)容和方式單一，考核標(biāo)準(zhǔn)不嚴(yán)格，導(dǎo)致船員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和安全意識得不到有效提升。在航行安全監(jiān)督管理方面，沒有建立有效的監(jiān)督檢查機制，對船舶的航行過程缺乏實時監(jiān)控，無法及時發(fā)現(xiàn)和糾正船員的違規(guī)操作行為。監(jiān)管不力也是影響客渡船航行安全的重要因素。相關(guān)管理部門對客渡船的監(jiān)管存在漏洞，對船舶的安全檢查不夠嚴(yán)格，對船員的資質(zhì)審查不夠細致，對運營企業(yè)的安全管理監(jiān)督不到位。一些管理部門在對客渡船進行安全檢查時，只是走過場，沒有認(rèn)真檢查船舶的設(shè)備狀況、安全設(shè)施配備情況以及船員的操作情況，導(dǎo)致一些安全隱患未能及時發(fā)現(xiàn)和整改。在對船員資質(zhì)審查方面，存在把關(guān)不嚴(yán)的情況，一些不符合資質(zhì)要求的船員也能上船工作，這無疑增加了客渡船航行的安全風(fēng)險。對運營企業(yè)的安全管理監(jiān)督不到位，沒有對企業(yè)的安全管理制度執(zhí)行情況進行有效監(jiān)督，導(dǎo)致一些企業(yè)的安全管理制度形同虛設(shè)，無法發(fā)揮應(yīng)有的作用。為了加強客渡船航行安全管理，需要采取一系列措施。完善安全管理制度，明確船舶維護保養(yǎng)、船員培訓(xùn)考核、航行安全監(jiān)督管理等方面的責(zé)任和要求，建立健全安全風(fēng)險評估、隱患排查治理、應(yīng)急救援等機制。制定詳細的船舶維護保養(yǎng)計劃和操作規(guī)程，明確維護保養(yǎng)的時間、內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)，確保船舶始終處于良好的技術(shù)狀態(tài)。建立完善的船員培訓(xùn)體系和考核機制，根據(jù)船員的崗位需求和業(yè)務(wù)水平，制定個性化的培訓(xùn)方案，定期組織培訓(xùn)和考核，提高船員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和安全意識。加強對航行安全的監(jiān)督管理，建立實時監(jiān)控系統(tǒng)，對船舶的航行過程進行全程監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)和糾正船員的違規(guī)操作行為。加強監(jiān)管力度，相關(guān)管理部門要切實履行職責(zé)，加強對客渡船的安全檢查、船員資質(zhì)審查和運營企業(yè)的安全管理監(jiān)督。增加安全檢查的頻次和深度，采用先進的檢測設(shè)備和技術(shù)，對船舶的設(shè)備狀況、安全設(shè)施配備情況進行全面檢查，確保船舶符合安全要求。嚴(yán)格審查船員的資質(zhì)，杜絕不符合資質(zhì)要求的船員上船工作。加強對運營企業(yè)的安全管理監(jiān)督，定期對企業(yè)的安全管理制度執(zhí)行情況進行檢查和評估，對存在問題的企業(yè)及時下達整改通知，督促企業(yè)整改落實。只有通過完善安全管理制度和加強監(jiān)管力度，才能有效提升客渡船航行安全管理水平，保障客渡船的安全運營。三、動態(tài)風(fēng)險預(yù)測相關(guān)理論與方法3.1風(fēng)險評估理論基礎(chǔ)風(fēng)險評估作為風(fēng)險管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，旨在對風(fēng)險事件發(fā)生的可能性及其后果的嚴(yán)重程度進行量化分析與評價，為制定科學(xué)合理的風(fēng)險應(yīng)對策略提供堅實依據(jù)。其核心在于全面、系統(tǒng)地考量各種風(fēng)險因素，運用科學(xué)的方法和工具，準(zhǔn)確評估風(fēng)險水平，從而實現(xiàn)對風(fēng)險的有效管控。風(fēng)險評估的基本流程涵蓋風(fēng)險識別、風(fēng)險分析和風(fēng)險評價三個緊密相連的階段。風(fēng)險識別是風(fēng)險評估的首要步驟，其任務(wù)是全面、細致地查找可能影響客渡船航行安全的各類風(fēng)險因素。在客渡船航行場景中，這包括對船舶自身狀況的深入排查，如船齡、設(shè)備狀況、船舶結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性等方面的潛在問題；對船員因素的細致分析，包括駕駛技能、安全意識、工作經(jīng)驗以及身體和心理狀態(tài)等；對航行環(huán)境因素的綜合考量，如氣象條件（大風(fēng)、暴雨、濃霧等）、水文條件（水流、潮汐、波浪等）和航道條件（航道狹窄、彎曲、存在暗礁等）；以及對交通管理因素的評估，如交通流量、交通規(guī)則執(zhí)行情況和監(jiān)管力度等。通過廣泛收集相關(guān)信息，運用頭腦風(fēng)暴、檢查表、故障樹分析等方法，盡可能全面地識別出所有潛在風(fēng)險因素。風(fēng)險分析是在風(fēng)險識別的基礎(chǔ)上，對已識別的風(fēng)險因素進行深入剖析，評估其發(fā)生的可能性和可能造成的影響程度。對于客渡船航行安全風(fēng)險，在評估風(fēng)險發(fā)生可能性時，可參考歷史事故數(shù)據(jù)，分析各類風(fēng)險事件在過去的發(fā)生頻率，結(jié)合當(dāng)前的航行條件和管理狀況，預(yù)測未來風(fēng)險發(fā)生的概率。在評估風(fēng)險影響程度時，需考慮人員傷亡、財產(chǎn)損失、環(huán)境破壞以及對社會穩(wěn)定和經(jīng)濟發(fā)展的影響等多個方面。對于碰撞事故，可能導(dǎo)致人員傷亡和船舶損壞，同時還會影響水上交通秩序，造成經(jīng)濟損失；對于火災(zāi)事故，可能造成嚴(yán)重的人員傷亡和財產(chǎn)損失，對環(huán)境也會產(chǎn)生不良影響。運用定性和定量相結(jié)合的方法，如概率分布、模糊綜合評價、層次分析法等，對風(fēng)險發(fā)生可能性和影響程度進行量化評估。風(fēng)險評價是將風(fēng)險分析的結(jié)果進行綜合考量，依據(jù)預(yù)先設(shè)定的風(fēng)險準(zhǔn)則，確定風(fēng)險的等級和可接受程度。風(fēng)險準(zhǔn)則應(yīng)根據(jù)客渡船航行安全的目標(biāo)和要求，結(jié)合法律法規(guī)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及實際情況進行制定。將風(fēng)險分為高、中、低三個等級，對于高風(fēng)險事件，需立即采取有效的風(fēng)險控制措施，降低風(fēng)險水平；對于中風(fēng)險事件，應(yīng)制定相應(yīng)的風(fēng)險應(yīng)對計劃，密切關(guān)注風(fēng)險變化；對于低風(fēng)險事件，可進行日常監(jiān)控，確保風(fēng)險處于可接受范圍內(nèi)。通過風(fēng)險評價，為風(fēng)險決策提供明確的依據(jù)，使管理者能夠有針對性地采取措施，保障客渡船航行安全。在風(fēng)險評估中，常用的方法豐富多樣，各有其獨特的優(yōu)勢和適用范圍。故障樹分析（FTA）是一種演繹推理方法，它以系統(tǒng)不希望發(fā)生的事件為頂事件，通過逐層分析導(dǎo)致頂事件發(fā)生的各種直接和間接原因，構(gòu)建倒立的樹形邏輯圖。在客渡船航行安全風(fēng)險評估中，若將船舶碰撞作為頂事件，可分析出導(dǎo)致碰撞的原因可能包括船員操作失誤、瞭望不當(dāng)、設(shè)備故障、惡劣天氣等，再進一步分析這些原因背后的深層次因素，如船員培訓(xùn)不足、設(shè)備維護不到位等。通過故障樹分析，能夠清晰地展示風(fēng)險事件的因果關(guān)系，找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，為制定風(fēng)險控制措施提供有力支持。事件樹分析（ETA）則是一種歸納推理方法，它從初始事件開始，按照事件發(fā)展的時間順序，分析事件可能的發(fā)展路徑和結(jié)果。在客渡船航行中，若初始事件為遭遇強風(fēng)，根據(jù)船員的應(yīng)對措施、船舶的抗風(fēng)能力以及其他相關(guān)因素，分析可能出現(xiàn)的不同結(jié)果，如安全航行、船舶失控、發(fā)生碰撞等。通過事件樹分析，可以全面了解事件的發(fā)展過程和各種可能的后果，評估不同后果發(fā)生的概率，為制定應(yīng)急預(yù)案提供依據(jù)。模糊綜合評價法適用于處理具有模糊性和不確定性的風(fēng)險評估問題。在客渡船航行安全風(fēng)險評估中，影響因素眾多且具有模糊性，如船員的安全意識、航行環(huán)境的惡劣程度等難以精確量化。模糊綜合評價法通過建立模糊關(guān)系矩陣，將定性評價轉(zhuǎn)化為定量評價，綜合考慮多個因素對風(fēng)險的影響，得出較為客觀的風(fēng)險評價結(jié)果。層次分析法（AHP）是一種將與決策總是有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，在此基礎(chǔ)上進行定性和定量分析的決策方法。在客渡船航行安全風(fēng)險評估中，可將航行安全作為目標(biāo)，將船舶因素、船員因素、環(huán)境因素和管理因素作為準(zhǔn)則，再將每個準(zhǔn)則下的具體風(fēng)險因素作為方案。通過構(gòu)建判斷矩陣，計算各因素的相對權(quán)重，從而確定不同風(fēng)險因素對航行安全的影響程度，為風(fēng)險評估和決策提供科學(xué)依據(jù)。這些常用的風(fēng)險評估方法在客渡船航行安全評估中具有重要的應(yīng)用價值。故障樹分析和事件樹分析能夠幫助分析風(fēng)險事件的因果關(guān)系和發(fā)展過程，模糊綜合評價法和層次分析法能夠?qū)哂心：院筒淮_定性的風(fēng)險因素進行量化評估和權(quán)重確定。在實際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇合適的方法，或綜合運用多種方法，以提高風(fēng)險評估的準(zhǔn)確性和可靠性。三、動態(tài)風(fēng)險預(yù)測相關(guān)理論與方法3.2動態(tài)風(fēng)險預(yù)測技術(shù)3.2.1動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)（DynamicBayesianNetwork，DBN）作為一種強大的概率圖模型，在風(fēng)險預(yù)測領(lǐng)域展現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢。它是對傳統(tǒng)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的擴展，能夠有效處理隨時間變化的動態(tài)系統(tǒng)，通過建模系統(tǒng)狀態(tài)在時間維度上的演變，揭示復(fù)雜的因果關(guān)系，從而為風(fēng)險預(yù)測提供更精準(zhǔn)的支持。從原理上看，動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)基于概率論和圖論，以有向無環(huán)圖（DirectedAcyclicGraph，DAG）來直觀地表示變量之間的條件依賴關(guān)系。在DBN中，節(jié)點代表隨機變量，這些變量可以是客渡船航行過程中的各種狀態(tài)信息，如船舶的位置、速度、航向，以及船員的操作行為、航行環(huán)境因素等；有向邊則表示變量之間的因果關(guān)系，即一個變量的狀態(tài)變化會影響到與之相連的其他變量。動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)引入了時間片的概念，將時間劃分為多個離散的片段，每個時間片包含一組變量及其之間的關(guān)系。通過這種方式，DBN能夠捕捉系統(tǒng)狀態(tài)隨時間的動態(tài)變化，體現(xiàn)變量之間的時間依賴關(guān)系。在客渡船航行風(fēng)險預(yù)測中，當(dāng)前時間片的船舶狀態(tài)不僅取決于當(dāng)前的船員操作、環(huán)境條件等因素，還與上一個時間片的船舶狀態(tài)密切相關(guān)。動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和條件概率表（ConditionalProbabilityTable，CPT）。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)定義了變量之間的依賴關(guān)系，這種結(jié)構(gòu)的構(gòu)建需要充分考慮客渡船航行的實際情況和領(lǐng)域知識?？梢愿鶕?jù)船舶動力學(xué)原理、航海規(guī)則以及歷史事故數(shù)據(jù)，確定船舶速度與動力系統(tǒng)、船員操作、水流等因素之間的依賴關(guān)系，并在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中用有向邊表示出來。條件概率表則量化了變量之間的依賴程度，它為每個節(jié)點在給定其父節(jié)點狀態(tài)下的條件概率分布進行賦值。在實際應(yīng)用中，條件概率表的確定通常需要借助大量的歷史數(shù)據(jù)和統(tǒng)計分析方法。通過對過往客渡船航行數(shù)據(jù)的收集和整理，統(tǒng)計在不同環(huán)境條件下船舶發(fā)生碰撞事故的概率，以此來確定相應(yīng)節(jié)點的條件概率。在客渡船航行安全風(fēng)險預(yù)測中，動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)具有廣泛的應(yīng)用。通過實時獲取客渡船的各種傳感器數(shù)據(jù)、AIS數(shù)據(jù)以及氣象、水文等環(huán)境數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)作為DBN的輸入，能夠?qū)崟r更新網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的狀態(tài)信息。利用DBN的推理算法，可以根據(jù)當(dāng)前的狀態(tài)信息預(yù)測未來一段時間內(nèi)客渡船發(fā)生事故的風(fēng)險概率。當(dāng)檢測到客渡船航行速度異常且周圍船舶密度較大時，DBN能夠快速計算出碰撞風(fēng)險增加的概率，并及時發(fā)出預(yù)警信號，提醒船員采取相應(yīng)的措施，如減速、避讓等，以降低事故發(fā)生的可能性。DBN還可以用于分析不同風(fēng)險因素之間的相互作用和影響機制，幫助安全管理人員深入了解客渡船航行安全的內(nèi)在規(guī)律，從而制定更加科學(xué)有效的安全管理策略。通過對大量歷史數(shù)據(jù)的分析，DBN可以揭示出船員疲勞、惡劣天氣和船舶設(shè)備故障等因素在導(dǎo)致事故發(fā)生過程中的協(xié)同作用，為針對性地加強船員管理、改善船舶設(shè)備維護以及制定應(yīng)對惡劣天氣的預(yù)案提供依據(jù)。3.2.2其他相關(guān)技術(shù)除了動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，蒙特卡洛仿真、機器學(xué)習(xí)等技術(shù)在船舶風(fēng)險預(yù)測中也發(fā)揮著重要作用，為客渡船航行安全風(fēng)險預(yù)測提供了多元化的方法和思路。蒙特卡洛仿真（MonteCarloSimulation）是一種基于概率統(tǒng)計的數(shù)值計算方法，它通過對大量隨機樣本的模擬來求解復(fù)雜問題。在船舶風(fēng)險預(yù)測中，蒙特卡洛仿真可用于處理不確定性因素較多的情況。客渡船航行過程中，受到氣象條件、船舶操縱性能、船員操作行為等多種不確定因素的影響，這些因素的變化難以用精確的數(shù)學(xué)模型描述。蒙特卡洛仿真通過隨機生成這些因素的取值，模擬客渡船在不同情況下的航行狀態(tài)，從而評估各種風(fēng)險發(fā)生的可能性。在評估客渡船在惡劣天氣條件下的擱淺風(fēng)險時，可以通過蒙特卡洛仿真隨機生成風(fēng)速、風(fēng)向、水流速度和方向等氣象和水文條件，以及船舶的初始位置、航向和速度等參數(shù)，模擬客渡船在這些條件下的航行軌跡。經(jīng)過大量的模擬試驗，統(tǒng)計客渡船發(fā)生擱淺的次數(shù)，進而計算出擱淺風(fēng)險的概率。蒙特卡洛仿真能夠充分考慮各種不確定因素的綜合影響，為風(fēng)險預(yù)測提供較為全面和準(zhǔn)確的結(jié)果。機器學(xué)習(xí)（MachineLearning）技術(shù)則通過對大量數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)和分析，自動提取數(shù)據(jù)中的特征和規(guī)律，構(gòu)建預(yù)測模型。在船舶風(fēng)險預(yù)測領(lǐng)域，機器學(xué)習(xí)技術(shù)可用于挖掘歷史數(shù)據(jù)中的潛在信息，發(fā)現(xiàn)風(fēng)險因素與事故之間的復(fù)雜關(guān)系。利用支持向量機（SupportVectorMachine，SVM）、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（NeuralNetwork）等機器學(xué)習(xí)算法，對客渡船的歷史航行數(shù)據(jù)、事故數(shù)據(jù)以及相關(guān)的環(huán)境數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練，構(gòu)建風(fēng)險預(yù)測模型。支持向量機可以通過尋找一個最優(yōu)的分類超平面，將不同風(fēng)險狀態(tài)的數(shù)據(jù)點分開，從而實現(xiàn)對客渡船航行風(fēng)險的分類預(yù)測。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)則具有強大的非線性映射能力，能夠自動學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)中的復(fù)雜模式和特征，對客渡船的風(fēng)險進行準(zhǔn)確預(yù)測。在實際應(yīng)用中，機器學(xué)習(xí)模型可以根據(jù)實時采集的客渡船運行數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，實時預(yù)測船舶的風(fēng)險狀態(tài)，為船員和安全管理人員提供及時的風(fēng)險預(yù)警。通過對大量歷史數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)，機器學(xué)習(xí)模型可以識別出一些潛在的風(fēng)險模式，如在特定氣象條件和船舶運行狀態(tài)下，客渡船發(fā)生碰撞的風(fēng)險較高，從而提前發(fā)出警報，提醒船員注意安全。四、基于動態(tài)風(fēng)險預(yù)測的客渡船航行安全評價模型構(gòu)建4.1模型設(shè)計思路基于動態(tài)風(fēng)險預(yù)測的客渡船航行安全評價模型，旨在突破傳統(tǒng)靜態(tài)評價的局限，實現(xiàn)對客渡船航行過程中安全狀況的實時、精準(zhǔn)評估。該模型的設(shè)計緊密圍繞客渡船航行的實際特點，充分融合動態(tài)風(fēng)險預(yù)測技術(shù)，從多維度構(gòu)建評價體系，為客渡船航行安全管理提供科學(xué)、有效的決策支持。模型構(gòu)建的核心在于全面考慮客渡船航行過程中的各類動態(tài)風(fēng)險因素。在船舶自身動態(tài)方面，通過船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）、傳感器等設(shè)備，實時獲取船舶的位置、速度、航向、加速度等信息，以及動力系統(tǒng)、導(dǎo)航設(shè)備、通信設(shè)備、救生設(shè)備等關(guān)鍵設(shè)備的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)能夠直觀反映船舶的實時運行狀況，為評估船舶自身的安全風(fēng)險提供了重要依據(jù)。當(dāng)監(jiān)測到船舶動力系統(tǒng)出現(xiàn)異常振動或溫度過高時，可能預(yù)示著動力系統(tǒng)存在故障隱患，模型會據(jù)此增加相應(yīng)的風(fēng)險評估權(quán)重。船員行為動態(tài)也是模型關(guān)注的重點。利用視頻監(jiān)控、操作記錄分析等技術(shù)手段，對船員的操作行為進行實時監(jiān)測和分析。例如，監(jiān)測船員的瞭望頻率、瞭望角度，判斷船員是否保持了有效的瞭望；記錄船員對船舶操縱設(shè)備的操作動作、操作時間和操作順序，分析船員是否存在違規(guī)操作行為，如超速行駛、違規(guī)轉(zhuǎn)向、不按規(guī)定使用信號燈等。通過對船員行為動態(tài)的分析，能夠及時發(fā)現(xiàn)船員操作中的潛在風(fēng)險，為安全評價提供有力支持。如果發(fā)現(xiàn)船員長時間未進行瞭望，或者在能見度不良的情況下未采取相應(yīng)的減速、鳴笛等措施，模型會將這些行為視為高風(fēng)險因素，對安全評價結(jié)果產(chǎn)生負(fù)面影響。航行環(huán)境動態(tài)因素同樣不可忽視。借助氣象監(jiān)測站、水文監(jiān)測設(shè)備以及相關(guān)的氣象預(yù)報和水文信息系統(tǒng)，實時獲取客渡船航行區(qū)域的氣象條件和水文條件數(shù)據(jù)。氣象條件方面，關(guān)注風(fēng)速、風(fēng)向、能見度、降水等因素的變化；水文條件方面，監(jiān)測水流速度、水流方向、潮汐變化、波浪高度等信息。這些環(huán)境因素的變化會對客渡船的航行安全產(chǎn)生直接或間接的影響。在大風(fēng)天氣下，船舶受到的風(fēng)力作用增大，操縱難度增加，模型會根據(jù)風(fēng)速和風(fēng)向的變化，調(diào)整船舶在該氣象條件下的風(fēng)險評估值；當(dāng)遇到能見度不良的情況時，船舶的瞭望和避碰難度加大，模型會相應(yīng)提高碰撞風(fēng)險的評估權(quán)重。在整合多源動態(tài)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，模型運用合適的風(fēng)險預(yù)測算法，如動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、蒙特卡洛仿真、機器學(xué)習(xí)算法等，對客渡船的航行安全風(fēng)險進行實時預(yù)測。動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)能夠利用變量之間的因果關(guān)系和時間依賴關(guān)系，根據(jù)當(dāng)前的狀態(tài)信息預(yù)測未來一段時間內(nèi)客渡船發(fā)生事故的風(fēng)險概率；蒙特卡洛仿真通過對大量隨機樣本的模擬，考慮各種不確定因素的綜合影響，評估客渡船在不同情況下的航行風(fēng)險；機器學(xué)習(xí)算法則通過對歷史數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)和分析，自動提取數(shù)據(jù)中的特征和規(guī)律，構(gòu)建風(fēng)險預(yù)測模型，實現(xiàn)對客渡船航行風(fēng)險的實時預(yù)測和分類。根據(jù)風(fēng)險預(yù)測結(jié)果，模型運用科學(xué)的安全評價方法，如層次分析法（AHP）、模糊綜合評價法等，對客渡船的航行安全狀況進行綜合評價。層次分析法通過構(gòu)建判斷矩陣，確定各風(fēng)險因素的相對權(quán)重，從而明確不同因素對航行安全的影響程度；模糊綜合評價法將定性評價轉(zhuǎn)化為定量評價，綜合考慮多個因素對安全狀況的影響，得出客渡船的安全等級。將安全等級劃分為安全、較安全、一般、較危險和危險五個級別，根據(jù)風(fēng)險預(yù)測結(jié)果和各因素的權(quán)重，計算出綜合評價指標(biāo)，確定客渡船當(dāng)前的安全等級?；趧討B(tài)風(fēng)險預(yù)測的客渡船航行安全評價模型，通過實時獲取和分析多源動態(tài)數(shù)據(jù)，運用先進的風(fēng)險預(yù)測算法和安全評價方法，實現(xiàn)了對客渡船航行安全狀況的動態(tài)、精準(zhǔn)評估，為及時采取有效的安全措施提供了科學(xué)依據(jù)，有助于提高客渡船航行安全管理水平，降低事故發(fā)生風(fēng)險。4.2模型指標(biāo)體系建立基于動態(tài)風(fēng)險預(yù)測的客渡船航行安全評價模型指標(biāo)體系的構(gòu)建，是實現(xiàn)精準(zhǔn)安全評價的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。該指標(biāo)體系的建立需全面、系統(tǒng)地考量客渡船航行過程中的各類動態(tài)風(fēng)險因素，確保指標(biāo)能夠準(zhǔn)確反映客渡船的安全狀況，為后續(xù)的風(fēng)險預(yù)測和安全評價提供堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。從船舶自身動態(tài)指標(biāo)來看，船齡是一個重要的考量因素。隨著船齡的增長，船舶的結(jié)構(gòu)強度、設(shè)備性能等會逐漸下降，安全隱患也隨之增加。一般來說，船齡超過10年的客渡船，其發(fā)生故障的概率會明顯高于較新的船舶。船舶設(shè)備狀況也是關(guān)鍵指標(biāo)，包括動力系統(tǒng)、導(dǎo)航設(shè)備、通信設(shè)備、救生設(shè)備等的運行狀態(tài)。動力系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接影響船舶的航行能力，導(dǎo)航設(shè)備的準(zhǔn)確性關(guān)乎船舶的航行路線是否正確，通信設(shè)備的暢通與否決定了船舶在緊急情況下能否及時與外界取得聯(lián)系，救生設(shè)備的完好性則是保障乘客生命安全的最后一道防線。當(dāng)動力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，如發(fā)動機熄火、漏油等，會使船舶失去動力，無法正常航行；導(dǎo)航設(shè)備出現(xiàn)偏差，可能導(dǎo)致船舶偏離航線，增加碰撞、擱淺的風(fēng)險；通信設(shè)備故障會使船舶在遇到危險時無法發(fā)出求救信號，延誤救援時機；救生設(shè)備損壞或缺失，在發(fā)生事故時，乘客和船員的生命安全將無法得到有效保障。因此，通過實時監(jiān)測這些設(shè)備的運行參數(shù)，如動力系統(tǒng)的油溫、油壓、轉(zhuǎn)速，導(dǎo)航設(shè)備的定位精度、信號強度，通信設(shè)備的信號質(zhì)量、通信頻率，救生設(shè)備的有效期、完好程度等，可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題，評估船舶自身的安全風(fēng)險。船員行為動態(tài)指標(biāo)同樣不容忽視。船員的操作規(guī)范程度直接關(guān)系到客渡船的航行安全。通過對船員操作記錄的分析，如對船舶操縱設(shè)備的操作動作、操作時間和操作順序進行監(jiān)測和分析，可以判斷船員是否按照操作規(guī)程進行操作。若船員在操作過程中存在違規(guī)行為，如超速行駛、違規(guī)轉(zhuǎn)向、不按規(guī)定使用信號燈等，會極大地增加事故發(fā)生的風(fēng)險。在狹窄航道中，超速行駛可能導(dǎo)致船舶無法及時避讓其他船舶或障礙物，從而引發(fā)碰撞事故；違規(guī)轉(zhuǎn)向可能使船舶進入危險區(qū)域，增加擱淺或觸礁的可能性；不按規(guī)定使用信號燈，會使其他船舶無法準(zhǔn)確判斷本船的航行意圖，容易造成誤解和碰撞。船員的瞭望情況也是重要指標(biāo)，瞭望頻率和瞭望角度反映了船員對周圍環(huán)境的關(guān)注程度。保持有效的瞭望是船員及時發(fā)現(xiàn)危險情況、采取避讓措施的前提。若船員瞭望不及時或瞭望角度不足，可能無法及時發(fā)現(xiàn)周圍的危險，如其他船舶的靠近、障礙物的存在等，從而導(dǎo)致事故發(fā)生。在夜間或能見度不良的情況下，加強瞭望尤為重要，船員應(yīng)更加密切地關(guān)注周圍環(huán)境，確保航行安全。航行環(huán)境動態(tài)指標(biāo)涵蓋氣象條件、水文條件和水域條件等多個方面。氣象條件方面，風(fēng)速、風(fēng)向、能見度、降水等因素對客渡船航行安全影響顯著。大風(fēng)天氣會使船舶受到強大的風(fēng)力作用，導(dǎo)致船舶操縱困難，甚至可能失去控制。當(dāng)風(fēng)速超過船舶的核定抗風(fēng)等級時，船舶面臨著被吹離航線、傾覆的風(fēng)險。在臺風(fēng)季節(jié)，客渡船遭遇臺風(fēng)襲擊時，船體可能會受到巨大的沖擊力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞，嚴(yán)重時會造成船舶沉沒。降水會導(dǎo)致能見度降低，影響船員的視線，增加船舶碰撞的風(fēng)險。濃霧天氣是客渡船航行的重大安全隱患，濃霧會使能見度極低，船員難以看清周圍的環(huán)境和其他船舶，無法準(zhǔn)確判斷船舶的位置和航向，容易導(dǎo)致船舶碰撞、擱淺等事故的發(fā)生。在長江、珠江等內(nèi)河航道，以及沿海一些港口附近水域，由于水汽充足，容易出現(xiàn)濃霧天氣，給客渡船的航行安全帶來極大挑戰(zhàn)。水文條件方面，水流速度、水流方向、潮汐變化、波浪高度等因素會對船舶的航行產(chǎn)生作用力，影響船舶的航向和速度。強水流會使船舶偏離預(yù)定航線，增加船舶操縱的難度。在一些內(nèi)河航道，水流湍急，客渡船在航行過程中需要克服水流的阻力，保持正確的航向。如果船員對水流情況判斷不準(zhǔn)確，操作不當(dāng)，就可能導(dǎo)致船舶偏離航線，與岸邊或其他船舶發(fā)生碰撞。潮汐的變化會影響航道的水深和船舶的吃水，在潮汐漲落過程中，航道水深會發(fā)生變化，如果客渡船在航行過程中不注意潮汐變化，可能會導(dǎo)致船舶擱淺。波浪會使船舶產(chǎn)生搖晃和顛簸，影響船舶的穩(wěn)定性。在大風(fēng)天氣下，波浪會變得更加洶涌，對船舶的安全航行構(gòu)成更大威脅。在海上航行的客渡船，經(jīng)常會遇到波浪的影響，船舶在波浪中搖晃和顛簸，會使乘客感到不適，同時也會增加船員的操作難度，影響船舶的安全航行。水域條件方面，航道狹窄、彎曲、存在暗礁等情況，會給客渡船的航行帶來安全隱患。在狹窄的航道中，客渡船與其他船舶相遇時，避讓空間有限，容易發(fā)生碰撞事故。在一些內(nèi)河航道，由于兩岸地形復(fù)雜，航道狹窄，客渡船在航行過程中需要謹(jǐn)慎駕駛，避免與其他船舶發(fā)生碰撞。彎曲的航道會使船舶的航行視線受阻，船員難以提前發(fā)現(xiàn)前方的危險情況，增加了事故發(fā)生的風(fēng)險。暗礁是隱藏在水下的障礙物，客渡船在航行過程中如果不小心觸碰到暗礁，可能會導(dǎo)致船體破損、漏水，甚至沉沒。在一些沿海地區(qū)和內(nèi)河航道，存在著暗礁等礙航物，客渡船在航行前需要了解航道情況，提前做好防范措施。交通狀況動態(tài)指標(biāo)主要包括交通流量和船舶間距。水上交通流量的大小直接影響客渡船的航行安全。當(dāng)交通流量過大時，船舶之間的交匯、避讓更加頻繁，碰撞風(fēng)險也相應(yīng)增加。在一些繁忙的港口附近水域或內(nèi)河航道，船舶數(shù)量眾多，交通流量大，客渡船在航行過程中需要頻繁避讓其他船舶，操作難度增大，事故發(fā)生的概率也會提高。船舶間距是衡量船舶之間安全距離的重要指標(biāo)。保持合適的船舶間距可以為船舶提供足夠的避讓空間，降低碰撞風(fēng)險。若船舶間距過小，一旦發(fā)生突發(fā)情況，船舶可能無法及時避讓，從而導(dǎo)致碰撞事故的發(fā)生。在實際航行中，船員應(yīng)根據(jù)船舶的速度、航行環(huán)境等因素，合理調(diào)整船舶間距，確保航行安全。綜合考慮以上船舶自身動態(tài)、船員行為動態(tài)、航行環(huán)境動態(tài)和交通狀況動態(tài)等多個維度的指標(biāo)，構(gòu)建出的客渡船航行安全評價模型指標(biāo)體系具有全面性、科學(xué)性和動態(tài)性的特點。通過對這些指標(biāo)的實時監(jiān)測和分析，可以及時、準(zhǔn)確地評估客渡船在航行過程中的安全風(fēng)險，為采取有效的安全措施提供科學(xué)依據(jù)，從而提高客渡船航行安全管理水平，保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全。4.3模型參數(shù)確定與求解模型參數(shù)的準(zhǔn)確確定是基于動態(tài)風(fēng)險預(yù)測的客渡船航行安全評價模型發(fā)揮效用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它直接關(guān)系到模型預(yù)測的準(zhǔn)確性和可靠性。而模型的求解則是運用科學(xué)的算法和技術(shù)，根據(jù)確定的參數(shù)得出風(fēng)險預(yù)測結(jié)果，為客渡船航行安全評價提供量化依據(jù)。在確定船舶自身動態(tài)指標(biāo)的參數(shù)時，充分考慮船齡與設(shè)備故障率之間的關(guān)聯(lián)。通過對大量客渡船歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，建立船齡與設(shè)備故障率的數(shù)學(xué)模型。以某地區(qū)客渡船數(shù)據(jù)為例，收集了100艘客渡船的船齡和設(shè)備故障次數(shù)數(shù)據(jù)，運用線性回歸分析方法，得出船齡每增加1年，設(shè)備故障率平均增加5%的結(jié)論。這一參數(shù)在模型中用于評估船齡對船舶安全風(fēng)險的影響程度，當(dāng)輸入客渡船的船齡數(shù)據(jù)時，模型能夠根據(jù)該參數(shù)準(zhǔn)確計算出因船齡因素導(dǎo)致的設(shè)備故障風(fēng)險值。對于船舶設(shè)備狀況指標(biāo)，通過傳感器實時監(jiān)測設(shè)備的運行參數(shù)，并結(jié)合設(shè)備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和歷史故障數(shù)據(jù)，確定設(shè)備正常運行的參數(shù)范圍和故障風(fēng)險閾值。對于客渡船的動力系統(tǒng)，監(jiān)測發(fā)動機的油溫、油壓、轉(zhuǎn)速等參數(shù)，根據(jù)設(shè)備制造商提供的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確定發(fā)動機正常運行時油溫應(yīng)在80-100℃之間，油壓應(yīng)在2-3MPa之間，轉(zhuǎn)速應(yīng)在1500-1800轉(zhuǎn)/分鐘之間。當(dāng)監(jiān)測到的參數(shù)超出這個范圍時，模型會根據(jù)預(yù)先設(shè)定的故障風(fēng)險閾值，增加動力系統(tǒng)故障的風(fēng)險評估權(quán)重，從而及時預(yù)警動力系統(tǒng)可能存在的安全隱患。在確定船員行為動態(tài)指標(biāo)的參數(shù)時，利用操作記錄分析和視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)，統(tǒng)計船員違規(guī)操作的頻率和類型，并結(jié)合歷史事故數(shù)據(jù)，評估不同違規(guī)操作行為對航行安全的影響程度。通過對某客渡船公司一年的操作記錄分析，發(fā)現(xiàn)船員超速行駛的違規(guī)操作頻率為每月5次，違規(guī)轉(zhuǎn)向的頻率為每月3次。進一步分析歷史事故數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)超速行駛導(dǎo)致的事故占事故總數(shù)的30%，違規(guī)轉(zhuǎn)向?qū)е碌氖鹿收际鹿士倲?shù)的20%?；谶@些數(shù)據(jù)，在模型中為超速行駛和違規(guī)轉(zhuǎn)向等違規(guī)操作行為賦予相應(yīng)的風(fēng)險權(quán)重，超速行駛的風(fēng)險權(quán)重設(shè)定為0.3，違規(guī)轉(zhuǎn)向的風(fēng)險權(quán)重設(shè)定為0.2，以此來量化船員違規(guī)操作行為對航行安全的風(fēng)險影響。航行環(huán)境動態(tài)指標(biāo)的參數(shù)確定則依賴于氣象監(jiān)測站、水文監(jiān)測設(shè)備以及相關(guān)的氣象預(yù)報和水文信息系統(tǒng)。風(fēng)速與船舶操縱難度之間的關(guān)系，通過對不同風(fēng)速條件下客渡船航行數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合船舶操縱理論，確定當(dāng)風(fēng)速達到10米/秒時，船舶操縱難度開始顯著增加，此時模型會相應(yīng)提高船舶在該風(fēng)速條件下的風(fēng)險評估值。對于能見度與碰撞風(fēng)險的關(guān)系，根據(jù)歷史事故數(shù)據(jù)和統(tǒng)計分析，當(dāng)能見度低于500米時，碰撞風(fēng)險明顯增加，模型會根據(jù)能見度的實時數(shù)據(jù)，按照預(yù)先確定的風(fēng)險評估規(guī)則，調(diào)整碰撞風(fēng)險的評估權(quán)重。在交通狀況動態(tài)指標(biāo)方面，通過AIS數(shù)據(jù)統(tǒng)計交通流量和船舶間距，并結(jié)合歷史事故數(shù)據(jù)，確定不同交通流量和船舶間距條件下的碰撞風(fēng)險概率。在某繁忙水域，通過AIS數(shù)據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，當(dāng)每平方公里水域內(nèi)船舶數(shù)量超過20艘時，碰撞風(fēng)險概率顯著增加。根據(jù)這一數(shù)據(jù)，在模型中設(shè)定當(dāng)交通流量達到這一閾值時，碰撞風(fēng)險概率增加30%。對于船舶間距，根據(jù)國際海上避碰規(guī)則和實際航行經(jīng)驗，確定當(dāng)船舶間距小于2倍船長時，碰撞風(fēng)險明顯增大，模型會據(jù)此調(diào)整碰撞風(fēng)險的評估值。模型求解采用動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)推理算法，結(jié)合實時采集的數(shù)據(jù)，計算客渡船在不同狀態(tài)下發(fā)生事故的風(fēng)險概率。通過對船舶自身動態(tài)、船員行為動態(tài)、航行環(huán)境動態(tài)和交通狀況動態(tài)等多源數(shù)據(jù)的融合處理，模型能夠根據(jù)預(yù)先確定的參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，運用推理算法計算出客渡船當(dāng)前的風(fēng)險概率。當(dāng)模型檢測到船舶設(shè)備出現(xiàn)故障、船員存在違規(guī)操作行為、航行環(huán)境惡劣以及交通流量過大等風(fēng)險因素時，會根據(jù)這些因素的風(fēng)險權(quán)重和相互關(guān)系，綜合計算出客渡船發(fā)生事故的風(fēng)險概率，并將風(fēng)險等級劃分為安全、較安全、一般、較危險和危險五個級別，及時向船員和安全管理人員發(fā)出相應(yīng)的風(fēng)險預(yù)警信息。五、案例分析5.1案例選取與數(shù)據(jù)收集為了深入驗證基于動態(tài)風(fēng)險預(yù)測的客渡船航行安全評價模型的有效性和實用性，本研究選取了長江某段具有代表性的客渡船航線作為案例分析對象。該航線是連接長江兩岸重要城鎮(zhèn)的交通要道，每日客流量較大，船舶往來頻繁，且航行環(huán)境復(fù)雜，具有典型性和研究價值。在數(shù)據(jù)收集方面，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)和監(jiān)測手段，確保數(shù)據(jù)的全面性、準(zhǔn)確性和實時性。船舶自身動態(tài)數(shù)據(jù)主要通過安裝在客渡船上的AIS設(shè)備、傳感器等獲取。AIS設(shè)備能夠?qū)崟r采集船舶的位置、速度、航向等信息，通過全球定位系統(tǒng)（GPS）和相關(guān)通信技術(shù)，將這些數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理中心。傳感器則用于監(jiān)測船舶動力系統(tǒng)、導(dǎo)航設(shè)備、通信設(shè)備、救生設(shè)備等關(guān)鍵設(shè)備的運行狀態(tài)，如動力系統(tǒng)的油溫、油壓、轉(zhuǎn)速，導(dǎo)航設(shè)備的定位精度、信號強度，通信設(shè)備的信號質(zhì)量、通信頻率，救生設(shè)備的有效期、完好程度等。這些數(shù)據(jù)通過船舶內(nèi)部的局域網(wǎng)傳輸至數(shù)據(jù)采集終端，再上傳至數(shù)據(jù)處理中心。船員行為動態(tài)數(shù)據(jù)的收集采用了多種方式。通過在駕駛室內(nèi)安裝視頻監(jiān)控設(shè)備，對船員的操作行為進行實時記錄，包括對船舶操縱設(shè)備的操作動作、操作時間和操作順序等。利用船舶操作記錄系統(tǒng)，記錄船員對船舶各項設(shè)備的操作指令和參數(shù)設(shè)置，以便后續(xù)分析船員的操作是否規(guī)范。通過問卷調(diào)查和訪談的方式，了解船員的瞭望情況、工作經(jīng)驗、安全意識等主觀因素對航行安全的影響。在每次航行結(jié)束后，對船員進行問卷調(diào)查，詢問其瞭望頻率、瞭望角度、是否發(fā)現(xiàn)異常情況等問題；定期對船員進行訪談，了解其工作中的困難和問題，以及對航行安全的看法和建議。航行環(huán)境動態(tài)數(shù)據(jù)的收集借助了多個部門和機構(gòu)的資源。氣象數(shù)據(jù)由當(dāng)?shù)貧庀蟛块T提供，包括風(fēng)速、風(fēng)向、能見度、降水等信息。氣象部門通過氣象監(jiān)測站、氣象衛(wèi)星等設(shè)備實時監(jiān)測氣象變化，并將數(shù)據(jù)傳輸至氣象信息共享平臺，本研究通過該平臺獲取相關(guān)氣象數(shù)據(jù)。水文數(shù)據(jù)由水文監(jiān)測部門提供，包括水流速度、水流方向、潮汐變化、波浪高度等信息。水文監(jiān)測部門通過水文監(jiān)測站、浮標(biāo)等設(shè)備對水文條件進行實時監(jiān)測，并將數(shù)據(jù)匯總至水文數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，本研究通過與該系統(tǒng)對接獲取水文數(shù)據(jù)。水域條件數(shù)據(jù)則通過航道管理部門獲取，包括航道寬度、水深、彎曲度、礙航物分布等信息。航道管理部門通過航道測量、勘察等工作，掌握航道的實時狀況，并將相關(guān)數(shù)據(jù)整理歸檔，本研究通過與航道管理部門溝通協(xié)調(diào)，獲取所需的水域條件數(shù)據(jù)。交通狀況動態(tài)數(shù)據(jù)主要通過AIS數(shù)據(jù)和交通流量監(jiān)測系統(tǒng)收集。AIS數(shù)據(jù)不僅提供了客渡船自身的位置、速度、航向等信息，還能獲取周圍其他船舶的動態(tài)信息，通過對這些數(shù)據(jù)的分析，可以了解客渡船在航行過程中與其他船舶的相對位置、速度差、航向夾角等參數(shù)，從而評估交通狀況對航行安全的影響。交通流量監(jiān)測系統(tǒng)則安裝在航道的關(guān)鍵位置，通過雷達、視頻監(jiān)控等技術(shù)手段，實時監(jiān)測航道內(nèi)的船舶數(shù)量、類型、分布情況等，統(tǒng)計交通流量數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通過有線或無線通信方式傳輸至交通管理中心，本研究通過與交通管理中心的數(shù)據(jù)接口，獲取交通狀況動態(tài)數(shù)據(jù)。通過以上多種渠道和方法，收集了該客渡船航線在一段時間內(nèi)的大量數(shù)據(jù)，為后續(xù)的動態(tài)風(fēng)險預(yù)測和安全評價提供了豐富的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。在數(shù)據(jù)收集過程中，注重數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制，對收集到的數(shù)據(jù)進行初步的篩選和清洗，去除異常值和錯誤數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)的可靠性和有效性。建立了完善的數(shù)據(jù)存儲和管理系統(tǒng)，對收集到的數(shù)據(jù)進行分類存儲和備份，方便后續(xù)的數(shù)據(jù)查詢和分析。5.2基于模型的風(fēng)險預(yù)測與評價運用構(gòu)建的基于動態(tài)風(fēng)險預(yù)測的客渡船航行安全評價模型，對收集到的長江某段客渡船航線數(shù)據(jù)進行深入分析，實現(xiàn)對客渡船航行過程中安全風(fēng)險的動態(tài)預(yù)測與精準(zhǔn)評價。在動態(tài)風(fēng)險預(yù)測方面，模型依據(jù)實時采集的船舶自身動態(tài)數(shù)據(jù)、船員行為動態(tài)數(shù)據(jù)、航行環(huán)境動態(tài)數(shù)據(jù)和交通狀況動態(tài)數(shù)據(jù)，通過動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)等算法，實時計算客渡船在不同狀態(tài)下發(fā)生事故的風(fēng)險概率。在某一時刻，模型獲取到客渡船的動力系統(tǒng)油溫超出正常范圍、船員瞭望頻率低于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)、當(dāng)前海域風(fēng)速達到8級且交通流量較大等數(shù)據(jù)信息。基于這些實時數(shù)據(jù)，動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)根據(jù)預(yù)先確定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和條件概率表，迅速計算出此時客渡船發(fā)生動力系統(tǒng)故障、碰撞等事故的風(fēng)險概率。經(jīng)計算，動力系統(tǒng)故障風(fēng)險概率從正常狀態(tài)下的5%上升至15%，碰撞風(fēng)險概率從8%提升至20%，模型及時發(fā)出風(fēng)險預(yù)警，提示客渡船可能面臨較高的安全風(fēng)險。在安全評價方面，模型運用層次分析法（AHP）和模糊綜合評價法，對客渡船的整體安全狀況進行綜合評估，確定其安全等級。通過層次分析法，構(gòu)建判斷矩陣，計算出船舶自身動態(tài)、船員行為動態(tài)、航行環(huán)境動態(tài)和交通狀況動態(tài)等各因素對客渡船航行安全的相對權(quán)重。假設(shè)經(jīng)過計算，船舶自身動態(tài)因素權(quán)重為0.3，船員行為動態(tài)因素權(quán)重為0.25，航行環(huán)境動態(tài)因素權(quán)重為0.3，交通狀況動態(tài)因素權(quán)重為0.15。然后，利用模糊綜合評價法，將各因素的風(fēng)險狀態(tài)轉(zhuǎn)化為模糊評價矩陣。對于航行環(huán)境動態(tài)因素，根據(jù)當(dāng)前風(fēng)速、能見度等數(shù)據(jù)，確定其在不同風(fēng)險等級下的隸屬度，如在“較危險”等級下的隸屬度為0.6，“危險”等級下的隸屬度為0.3，“一般”等級下的隸屬度為0.1。結(jié)合各因素的權(quán)重和模糊評價矩陣，計算出客渡船的綜合安全評價結(jié)果。經(jīng)計算，該客渡船當(dāng)前的安全等級為“較危險”，表明客渡船在當(dāng)前航行狀態(tài)下存在較高的安全風(fēng)險，需要立即采取相應(yīng)的安全措施，如加強設(shè)備檢查與維護、規(guī)范船員操作行為、密切關(guān)注航行環(huán)境變化等，以降低安全風(fēng)險，確保航行安全。通過對該客渡船航線的實際案例分析，基于動態(tài)風(fēng)險預(yù)測的客渡船航行安全評價模型能夠準(zhǔn)確、及時地預(yù)測客渡船航行過程中的安全風(fēng)險，并給出客觀、科學(xué)的安全評價結(jié)果。這不僅為客渡船船員提供了實時的風(fēng)險預(yù)警信息，使其能夠在第一時間采取有效的應(yīng)對措施，避免事故的發(fā)生；同時也為客渡船運營企業(yè)和相關(guān)管理部門提供了重要的決策依據(jù)，有助于其制定更加科學(xué)合理的安全管理策略，加強對客渡船航行安全的監(jiān)管，提高客渡船航行安全管理水平，保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全。5.3結(jié)果分析與討論通過對長江某段客渡船航線的案例分析，基于動態(tài)風(fēng)險預(yù)測的客渡船航行安全評價模型展現(xiàn)出了顯著的有效性和應(yīng)用價值。從風(fēng)險預(yù)測結(jié)果來看，模型能夠敏銳捕捉到客渡船航行過程中的各類風(fēng)險變化。在實際案例中，當(dāng)客渡船遭遇惡劣天氣時，模型迅速識別出風(fēng)速、能見度等氣象條件的變化，結(jié)合船舶自身的航行狀態(tài)和周圍交通狀況，準(zhǔn)確預(yù)測出碰撞、失控等事故風(fēng)險的顯著增加。在一次強風(fēng)天氣中，模型預(yù)測碰撞風(fēng)險概率從正常情況下的8%躍升至20%，這與實際情況中惡劣天氣下船舶操縱難度增大、碰撞風(fēng)險急劇上升的事實高度吻合。從安全評價結(jié)果分析，模型綜合考慮船舶自身動態(tài)、船員行為動態(tài)、航行環(huán)境動態(tài)和交通狀況動態(tài)等多方面因素，給出的安全等級評價客觀且準(zhǔn)確。在評估過程中，模型通過層次分析法確定各因素權(quán)重，利用模糊綜合評價法對各因素的風(fēng)險狀態(tài)進行量化評價，最終得出的安全等級能夠全面反映客渡船的實際安全狀況。對于一艘船齡較長、設(shè)備存在一定故障隱患，且在復(fù)雜航道中航行、交通流量較大的客渡船，模型準(zhǔn)確評定其安全等級為“較危險”，這為船員和相關(guān)管理部門敲響了警鐘，促使他們及時采取措施降低風(fēng)險。與傳統(tǒng)的安全評價方法相比，本模型的優(yōu)勢明顯。傳統(tǒng)方法往往側(cè)重于靜態(tài)因素的分析，如船舶的定期檢驗報告、船員的資質(zhì)證書等，難以實時反映客渡船在航行過程中的動態(tài)變化。而本模型基于實時數(shù)據(jù)，能夠?qū)投纱陌踩珷顩r進行動態(tài)、連續(xù)的評估，及時發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險。傳統(tǒng)方法在面對復(fù)雜多變的航行環(huán)境時，無法快速準(zhǔn)確地評估風(fēng)險，而本模型借助先進的算法和多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)，能夠迅速適應(yīng)環(huán)境變化，為客渡船航行安全提供更及時、有效的保障。本模型在實際應(yīng)用中具有重要價值。對于客渡船船員而言，模型提供的實時風(fēng)險預(yù)警信息猶如一雙“智慧之眼”，使他們能夠提前了解船舶面臨的風(fēng)險，及時采取相應(yīng)的措施，如減速、避讓、加強瞭望等，有效避免事故的發(fā)生。對于客渡船運營企業(yè)來說，模型的評價結(jié)果為其制定科學(xué)合理的安全管理策略提供了有力依據(jù)。企業(yè)可以根據(jù)模型的評估結(jié)果，有針對性地加強船舶設(shè)備維護、提高船員培訓(xùn)質(zhì)量、優(yōu)化航行計劃等，從而降低運營風(fēng)險，提高運營效率。對于相關(guān)管理部門而言，本模型有助于加強對客渡船航行安全的監(jiān)管。管理部門可以通過實時監(jiān)測客渡船的安全狀況，及時發(fā)現(xiàn)和處理安全隱患，制定更加嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管措施，保障水上交通安全。本模型也存在一些局限性。模型的準(zhǔn)確性高度依賴于數(shù)據(jù)的質(zhì)量和完整性。在實際應(yīng)用中，由于數(shù)據(jù)采集設(shè)備故障、通信中斷等原因，可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺失、錯誤或不及時，從而影響模型的預(yù)測和評價結(jié)果。模型中的一些參數(shù)設(shè)定和算法選擇可能存在一定的主觀性，不同的設(shè)定和選擇可能會對結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。為了進一步完善模型，未來需要加強數(shù)據(jù)質(zhì)量管理，提高數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)目煽啃?，同時不斷優(yōu)化模型的參數(shù)和算法，提高模型的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。還可以考慮將更多的因素納入模型，如船舶的維修記錄、乘客的行為等，以更全面地評估客渡船的航行安全風(fēng)險。六、提升客渡船航行安全的對策與建議6.1基于風(fēng)險預(yù)測結(jié)果的安全管理策略根據(jù)風(fēng)險預(yù)測結(jié)果，制定針對性的安全管理措施是提升客渡船航行安全的關(guān)鍵。當(dāng)風(fēng)險預(yù)測顯示船舶設(shè)備故障風(fēng)險較高時，應(yīng)立即加強設(shè)備的維護保養(yǎng)和檢查。對動力系統(tǒng)進行全面的檢測，包括發(fā)動機的各個部件，如活塞、曲軸、燃油噴射系統(tǒng)等，確保其正常運行。檢查導(dǎo)航設(shè)備的準(zhǔn)確性，如GPS定位系統(tǒng)、雷達等，保證船舶能夠準(zhǔn)確地確定位置和監(jiān)測周圍環(huán)境。對通信設(shè)備進行測試，確保在緊急情況下能夠及時與外界取得聯(lián)系。及時更換老化、損壞的設(shè)備零部件，避免因設(shè)備故障引發(fā)安全事故。建立設(shè)備維護保養(yǎng)的責(zé)任制度，明確每個船員的職責(zé)，定期對設(shè)備維護保養(yǎng)工作進行考核，確保維護保養(yǎng)工作的質(zhì)量。若風(fēng)險預(yù)測提示船員操作風(fēng)險增大，應(yīng)加強對船員的培訓(xùn)和監(jiān)督。針對船員操作中存在的問題，開展有針對性的培訓(xùn)課程。若發(fā)現(xiàn)船員在靠泊操作中存在問題，組織專門的靠泊操作培訓(xùn)，邀請經(jīng)驗豐富的船長進行現(xiàn)場指導(dǎo)，通過模擬訓(xùn)練和實際操作，提高船員的靠泊技能。加強對船員操作行為的監(jiān)督，利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)控船員的操作過程，及時發(fā)現(xiàn)并糾正違規(guī)操作行為。建立船員操作行為的考核機制，將操作規(guī)范程度與船員的績效掛鉤，激勵船員嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。當(dāng)航行環(huán)境風(fēng)險增加時，如遇惡劣天氣，應(yīng)及時調(diào)整航行計劃，采取相應(yīng)的安全措施。在大風(fēng)天氣下，根據(jù)船舶的抗風(fēng)能力和風(fēng)速情況，選擇合適的避風(fēng)錨地，確保船舶的安全。在暴雨天氣，加強瞭望，降低航行速度，避免因視線受阻而發(fā)生碰撞事故。在濃霧天氣，應(yīng)停止航行，開啟霧航信號，等待霧散后再繼續(xù)航行。加強與氣象部門的溝通與合作，及時獲取準(zhǔn)確的氣象信息，提前做好應(yīng)對惡劣天氣的準(zhǔn)備。對于交通狀況風(fēng)險，當(dāng)交通流量過大時，合理規(guī)劃航線，避免在交通密集區(qū)域長時間停留。在狹窄航道或交匯水域，加強瞭望，謹(jǐn)慎駕駛，嚴(yán)格遵守航行規(guī)則，保持與其他船舶的安全距離。利用AIS系統(tǒng)實時掌握周圍船舶的動態(tài)信息，提前做好避讓準(zhǔn)備。加強與交通管理部門的協(xié)作，及時獲取交通管制信息，確?？投纱暮叫邪踩Ｍㄟ^以上基于風(fēng)險預(yù)測結(jié)果的安全管理策略，能夠有效降低客渡船航行風(fēng)險，保障客渡船的航行安全。6.2加強客渡船航行安全的其他建議除了基于風(fēng)險預(yù)測結(jié)果制定安全管理策略外，還應(yīng)從人員培訓(xùn)、設(shè)備維護、環(huán)境監(jiān)測等方面入手，多管齊下，全面提升客渡船航行安全水平。人員培訓(xùn)是保障客渡船航行安全的重要環(huán)節(jié)。定期組織船員參加專業(yè)技能培訓(xùn)，包括船舶操縱、應(yīng)急處理、安全知識等方面的培訓(xùn)，提高船員的業(yè)務(wù)能力和安全意識。邀請經(jīng)驗豐富的船長和專家進行授課，通過實際案例分析、模擬演練等方式，讓船員深入了解船舶航行中的安全風(fēng)險和應(yīng)對措施。開展消防演練，讓船員熟悉消防設(shè)備的使用方法，掌握火災(zāi)發(fā)生時的應(yīng)急處理流程；進行救生演練，提高船員在緊急情況下救助乘客和自身逃生的能力。加強對船員的職業(yè)道德教育，增強船員的責(zé)任心和使命感，使其嚴(yán)格遵守航行規(guī)則和操作規(guī)程。通過定期的培訓(xùn)和考核，確保船員具備良好的業(yè)務(wù)素質(zhì)和職業(yè)道德，為客渡船的安全航行提供堅實的人力保障。設(shè)備維護對于保障客渡船的安全運行至關(guān)重要。建立完善的設(shè)備維護保養(yǎng)制度，明確設(shè)備維護的責(zé)任人和維護周期。對船舶的動力系統(tǒng)、導(dǎo)航設(shè)備、通信設(shè)備、救生設(shè)備等關(guān)鍵設(shè)備進行