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海上自主地表船(质量)展示了海上运输的未来,引起了国际海事社区的越来越多的关注。对质量的碰撞风险分析揭示了未解决的挑战,如果没有适当的解决方案,将导致相关风险控制措施和政策的错误发展。在挑战中,现有文献中有两个重要的是缺乏实现定量风险评估的历史失败数据,以及2)相关风险因素之间复杂的因果关系。本文旨在开发新的故障树分析模糊贝叶斯网络(FTA-FBN)模型,以对数据的不确定性进行质量碰撞风险评估。首先,它通过FTA建立了风险因素之间的因果关系。其次,将获得的FTA图映射到BN中可以进行故障诊断,并识别影响质量碰撞的最重要因素。在此过程中,进行了一项调查,以收集用于配置相关影响力因素的条件概率的主要数据,并量化开发的BN以进行风险诊断和词典。最后,通过使用灵敏度分析和三个公理来验证新模型,然后应用于进行基于方案的风险预测和诊断以产生有见地的发现以指导大众导航安全。此外,BN向后推理确定了关键的碰撞风险,包括外部物理攻击,基于海岸的运营商的培训不足,船舶设备和系统的维护不足以及网络安全威胁。结果表明,FTA-FBN模型实现了专家评分过程的简化,降低了计算复杂性,并解决了由于历史事故数据缺乏历史事故数据而导致的大规模碰撞及其风险因素之间建立因果关系的挑战。改编后的新模型可以提供制定安全导航政策的参考,并为航运公司提供重要的见解,以确保其船舶和造船厂的安全导航以优化船舶设计。
日本正在进入超老龄化社会,近期国内海员存在短缺的风险。此外,由于许多海上事故都是由人为错误引起的,因此强烈需要先进的机械支持来减少船员劳动并提高安全性。在此背景下,船舶操作自动化的趋势正在加速。但要实现这一目标,防止与其他船舶碰撞或搁浅的避让操作必须实现自动化,而这需要超越风险评估,采取规避行动。
1 黑山海事安全与港口管理局。电子邮件:zdravko.paladin@pomorstvo.me、nexhat.kapidani@pomorstvo.me、zarko.luksic@pomorstvo.me 2 英国伦敦国王学院。电子邮件:andrej.mihailovic@kcl.ac.uk 3 工程 II,SpA,ENG,意大利米兰。电子邮件:piero.scrima@eng.it 4 泰雷兹集团,法国帕莱索。电子邮件:charlotte.jacobedenaurois@thalesgroup.com、claire.laudy@thalesgroup.com 5 希腊雅典公民保护部安全研究中心。电子邮件:a.astyakopoulos@kemea-research.gr,c.rizogiannis@kemea-research.gr 6 海洋总秘书处 - SGMER,法国巴黎。电子邮件:alexis.blum@pm.gouv.fr 摘要 海上交通运营的复杂性表明,联合引进和利用人工智能 (AI) 技术的必要性前所未有,这些技术可以利用不同监视系统提供的大量船舶数据来应对海上挑战。本文回顾了最近在海事机构的公共信息共享环境 (CISE) 中为提高海上安全水平而实施的大数据和人工智能技术,包括船舶行为和异常监控以及船舶碰撞风险评估。具体而言,在 EFFECTOR 项目中介绍了使用 InSyTo 模块实现的软信息融合和管理工具箱的轨迹融合以及船舶碰撞的早期通知模块。重点是阐述这些模块的技术架构特点和综合人工智能能力,以实现海事系统之间所需的互操作性和互补性,旨在为 CISE 海事安全利益相关者提供更好的决策支持和适当的信息分发。
本文重点讨论船舶在碰撞和搁浅过程中的结构响应,不讨论其他重要主题,如交通和污染控制以及碰撞和搁浅概率[1,2等]。尽管有此限制,但自 Minorsky 发表关于核动力船舶保护的开创性论文[31]以来,已经发表了大量关于碰撞期间船舶结构强度各个方面的文章。然而,相比之下,在船舶搁浅问题上似乎投入的努力很少。碰撞保护领域不仅与核动力潜艇和航空母舰以及早期工作中研究的一些其他船舶的设计有关,而且现在其范围还包括油轮、液化天然气运输船和载有危险货物的化学品运输船。此外,现有的研究必须继续进行,甚至在某些情况下启动,以调查大型核动力油轮(600,000 载重吨 [4])的碰撞保护。补给船与各种海上结构物碰撞的影响、海上石油储罐的碰撞保护[51、向核再处理厂运输废核燃料的船舶的保护(例如从日本到英国的Windscale)、桥墩的船舶撞击保护、在北极水域航行的船舶的冰碰撞损坏[6,7] ,以及许多其他问题,包括油驳船[8]和高速船舶的碰撞保护。Minorsky 全面回顾了 1975 年关于船舶碰撞保护的文献[9],Woisin[10]和参考文献[11]也发表了其他评论。因此,为了避免进一步重复,本报告不重复这些早期的努力,并且仅在需要完整性陈述时才回顾早期关于船舶碰撞的工作。但是,为方便起见,所有已知的关于碰撞期间船舶结构强度的已发表工作(未在本报告的参考文献中引用)均在附录 2 中列出。2.关于船舶和海上交通工具碰撞保护的一些一般性评论 2.1 轻微碰撞和重大碰撞 关于什么是船舶和海上交通工具的轻微碰撞和重大碰撞,似乎没有普遍的共识。例如,用于描述油轮重大碰撞的重要特征可能属于核动力船舶轻微碰撞的分类,因为设计要求完全不同。尽管如此,本报告使用了以下可能具有限制性的定义:
据巴西航空事故调查与预防中心 (CIPAA [1] ) 统计,2006 年至 2015 年,巴西共发生 211 起事故,平均每年 21 起。事故共造成 133 人死亡,平均每年 133 人死亡,每百起事故死亡 63 人。这一结果清楚地表明了直升机事故后果的严重性。图1 显示了调查期间直升机事故和死亡人数,以及每百起事故的死亡人数,这些数字在 2013 年至 2015 年间急剧上升。巴西拥有超过 1700 架注册直升机,是世界第四大直升机机队,每天至少有 4900 架直升机在该国起降 [1] 。目前,人们普遍认为,包括航空系统在内的复杂社会技术系统发生的事故是由各种人为和系统因素相互作用造成的。该领域的先前研究表明,人为和组织因素在系统故障和事故风险中起着重要作用。例如,Gordon [2] 发表了一篇关于人为因素对海上石油工业事故影响的论文;Sotiralis 等人。[3] 将人为因素纳入船舶碰撞风险模型;Ribeiro 等人。[4] 评估了 Tokai-Mura 事故中的人为因素;Theophilus 等人。[5] 开发了一种识别石油和天然气公司人为因素的事故方法;Skalle、Aamodt 和 Laumann [6] 将人为相关错误与