基于随机森林的船舶避台失败原因分析

为提高船舶避台成功率,采用随机森林对船舶避台失败的原因进行分析,并与决策树进行对比。结果表明：随机森林和决策树对船舶避台失败事故的平均诊断率分别为8423%和7556%;随机森林对一般事故和重大事故具有更高的诊断率,分别达到900%和961%。事故原因分析表明：造成船舶避台失败的首要原因是船员责任感不强;船员责任感不强、决策出现差池和船舶日常管理混乱极易导致船舶避台失败事故。本文研究可为船舶实施合理避台措施提供一定的参考。     

不确定信息与行动在船舶海上避碰中的影响

在简要阐述海上船舶避碰原理与所需信息的基础上,分析和讨论在船舶避碰过程中各种不确定信息与行动的产生原因和特征;探讨在航海模拟器上从事调查和研究海上船舶避碰中不确定行动与信息的方法;就船员在航海模拟器上参加海事安全教学与技能培训的过程中如何正确认识和掌握船舶避碰中可能发生的不确定信息与行动以避免船舶碰撞事故的发生提出一些建议.     

基于决策树的水上交通事故影响因素耦合分析

为深入探究重特大水上交通事故影响因素耦合机制,基于我国水上交通事故严重程度分类和影响因素数据的分布特征,采用C5. 0决策树算法,以从939份事故调查报告中获取的事故影响因素集为输入变量,以事故类型(一般事故、重特大事故)为输出,构建事故严重程度影响因素决策树模型。优化关键参数,从生成的推理规则集中提取9种易引发重特大事故的多因素耦合模式。结果显示,在"船员操作故意违规、浪为8级及以上、政府部门监督管理严重不足、航运企业安全管理严重不足、时段为0:00—3:59或20:00—23:59、事故造成船舶全损"耦合模式下,重特大事故样本数最多,应作为重点的事故防范情境。     

基于最短避碰距离和碰撞危险度的避碰决策支持

为解决目前采用船舶领域进行避碰决策时选用的船舶领域多仅适用于一定水域,且选用的船舶领域模型与碰撞危险度模型考虑的因素不一致的问题,提出基于模糊四元船舶领域的碰撞危险度模糊评价模型。为解决采用最短避碰距离作为目标函数进行避碰决策时未考虑航迹偏差以及时间偏差等因素,以及根据所得的避碰参数采取的避碰措施并不能使总航程最短的问题,提出以航迹偏差、时间偏差和总航程作为目标函数的最短避碰路径模型。在综合考虑船舶领域、国际海上避碰规则和负责航行值班的高级船员的主观意识的情况下,应用粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法规划出最优的避碰路径。MATLAB仿真结果表明,该算法能快速获得最优避碰路径,满足海上航行避碰要求。     

实时交通流条件下船舶航道航行风险预警模型

为提高航道内实时交通事故预警精度,基于长江下游两个水道内发生的交通事故数据和船舶检测器数据,运用随机森林(Random Forest,RF)模型对事故发生前20~40 min内的航道状态初始数据进行重要变量筛选,根据筛选出的4个最重要的变量结合高斯混合模型和最大期望算法构建新的事故预警贝叶斯网络(Bayesian Network,BN)模型.实例检验表明:新的BN模型优于直接利用初始数据建立的模型,事故预警正确率达到81.29%;可转移性测试中新的BN模型的事故预警正确率虽有所降低,但整体预警正确率和事故预警正确率仍高于利用初始数据建立的模型;新的BN模型用于实时船舶交通流航行风险预警是有效的.     

船舶超前防浅避礁声纳系统方案探讨

本文通过对目前大量海损事故的统计分析,认为搁浅、触礁事故的比例远远大于其他事故,由此造成的损失除了本船外,尚涉及海洋环境的污染等。虽然,水面导航定位设备已臻完善,但水下导航设备的研究进展相当缓慢,这是搁浅、触礁事故的比例近40年来一直踞高不下的重要原因。它已引起航海界的严重关注。通过对超前防浅避礁声纳系统的探讨,提出了一个比较简单的、适合船舶避礁的水下探测设备方案,以求引起航海界和水声同行的重视,共同研究水下导航新设备,减少船舶(特别是超大型船舶)搁浅、触礁事故的发生。     

商渔船碰撞预警模型

为找出浙江沿海商渔船碰撞事故的风险源,根据2008—2013年浙江沿海商渔船碰撞事故的统计资料,梳理出事故的6类原因,归纳其共性特点.将碰撞前后的商船、渔船、环境视为稳定的系统,基于信息熵理论,通过分析事故中的增熵和负熵因素定义预警系统的事故临界点,建立商渔船避碰的预警模型.结合浙江沿海商渔船碰撞事故进行实证分析,得出结论：商渔船碰撞预警系统的事故临界点熵值为0.177;达到该值之前相关船舶应采取避碰措施.该方法可为维持商渔船良好的通航秩序提供参考.     

船舶营运中船体结构的维护

从使用者的角度出发,分析船舶营运中影响船体结构强度且船员能够干预的主要因素,如装卸货、波浪、事故等.结合船体结构常见的损伤,提出船员尤其是驾驶员要精心编制积载计划及小心装卸货物、做好船体日常保养、大风浪中正确操纵船舶及避免事故等维护和保养船体结构的具体措施.     

船舶碰撞事故原因关联性分析

为避免或减少船舶碰撞事故,对船舶碰撞事故原因进行进一步分析。以船舶碰撞事故海事调查报告给出的原因作为研究对象,采用解释结构模型(interpretative structural model, ISM)和层次分析法(analytic hierarchy progress, AHP)构建船舶碰撞影响因素多层次结构图,探究同一层次及不同层次各因素之间的关系。用AHP确定各直接影响因素的相对重要性,结果表明:最低配员要求、船舶设备、能见度、航道或航区等因素对船舶碰撞事故的影响突出。     

无人船碰撞相关的责任

为明确无人船的“无人”特征对无人船碰撞相关责任的影响,对船员的避碰责任、船舶间的避让责任以及碰撞后的责任等问题进行研究。结论表明：岸基操控人员与船员在空间位置和配员数量方面的差异,使得需要对良好船艺的评价标准作出相应的改变;若将无人船一刀切地识别为失去控制的船舶或操纵能力受限制的船舶,则不能满足无人船的发展需要;由于无人船技术因素的介入,无人船发生碰撞后可能涉及的侵权责任、救助责任或刑事责任在主体、管辖等方面将面临不同程度的变化。为应对无人船碰撞相关责任问题,建议从明确无人船和岸基操控人员的法律地位、调整国际海事条约的规定、建立针对无人船的约束机制等方面入手。     

基于动态分阶势场法的船舶自动避碰系统

为使船舶在多船避让环境下适应航行环境的变化并自动复航,提出基于动态分阶势场法的船舶自动避碰系统。该系统基于动态势场避障规划算法,利用模糊综合评价法量化船舶碰撞危险度;依据《国际海上避碰规则》确定本船在不同会遇局面下的避让行动,并据此对斥力势函数进行调整。该系统将本船的避碰过程划分为航迹保持、避让和复航3个阶段,根据不同阶段的要求构建动态分阶势场;利用动态分阶势场法对船舶的航行环境进行建模,进而生成恰当的航向指令;利用自动舵产生舵角指令控制船舶完成避让、复航和航迹保持。仿真结果表明:该自动避碰系统可以引导船舶完成既定的避让行动,并能使船舶在安全会遇距离上驶过;该系统可以适应航行环境的变化,且具备航迹保持能力。     

船舶高级消防强化培训的意义及对策

近年来,我国船舶火灾事故呈上升趋势,形势严峻.因船员未能及时采取有效措施,致使火势蔓延、船毁人亡的事故屡见不鲜.本文就如何强化船员高级消防的培训,提高消防综合演练的质量,进一步加强船员消防意识和提高灭火自救的能力,提出了一些对策和建议.     

灰色关联分析在船员选派中的应用

为方便船舶管理公司科学合理地进行船员选派,利用灰色关联分析法建立船员选派模型。在现有文献中关于船员适任性评价的基础上对影响指标因素重新划分,利用熵权法确定指标权重以消除主观因素过重的缺陷。以某船舶管理公司从4名待派船员中选派1名船员为实例,验证该模型在船员选派方面的合理性与实用性。该模型能够为船舶服务机构及管理部门船员选派提供决策支持。     

试论船舶追越碰撞事故的发生与预防

本文通过对国内外船舶在追越局面中所发生的多起典型碰撞事故的分析,就其产生原因和条件作了研究,并在此基础上,对如何采取有效的避让方法和相应的措施以防止船舶追越碰撞事故的发生,提出了一些设想和建议。同时,文中还针对《1972年国际海上避碰规则》第十三条追越条款本身存在的追越适用范围不清、对追越船和被追越船在追越过程中的具体要求不够明确等情况,提出了修改意见。     

树形模型在青少年体质测试数据分析中的应用研究

通过对比决策树、随机森林和优化的分布式梯度增强库（XGBoost）三种树形模型的预测效果,选取预测效果最好的算法,以济南市13～18岁青少年体质健康数据为依据,评估青少年体质影响因素的重要性。结果表明：在13～18岁男生体质健康数据中,三种树形模型的表现效果由好到差依次为：XGBoost>随机森林>决策树,而在女生体质健康数据中,效果排序为XGBoost>决策树>随机森林。通过XGBoost的分析,发现1 000 m跑和800 m跑对13～18岁青少年的体质测试成绩影响作用最大。XGBoost在三种树形模型中分类表现效果最好,展示了较高的准确性和科学性,在今后体育数据处理和热点问题研究中有较高的应用潜力和研究价值。在今后体育教学中,应加强青少年有氧能力的训练,并结合男、女生的体质特点,在日常教学中有侧重地进行练习,为青少年健康及全面发展奠定基础。     

基于船舶领域的碰撞危险度评估模型

为解决船舶避碰决策中对碰撞危险度计算精度不足和对危险目标船辨识性差的问题,使用基于Coldwell船舶领域的危险识别参数改进多船避碰危险度评估模型,比较改进前后模型的精度。使用VC++实现船舶MMG运动模型,对基于改进模型的四船交叉会遇态势作避碰决策仿真。仿真结果表明:对同一危险船,改进模型的精度更高;在多船会遇中,改进模型能够识别运动参数相似的危险目标船,辨识性更高。改进模型可为更复杂的多船避碰决策提供理论支持。     

船舶自动避浅避礁决策支持系统

以电子海图显示与信息系统作为自动避碰系统有效而可靠的静态信息源和实现动态避碰信息与静态信息的有机融合的媒介,开展船舶自动避浅和避礁决策支持系统的研究,采用矩形搜索区域来检索静态危险碍航物的信息,设计船舶自动避浅避礁决策算法,并对危险水深判定阈值模型和搜索矩形模型进行较深入研究.最后在“航行安全及自动避碰仿真测试平台”进行一定量的船舶自动避浅避礁航行仿真试验.仿真结果表明,该算法具有较好的自适应性,能实现避浅避礁决策的自动生成.     

基于信息熵的内河船闸服务客户满意度评价

为衡量内河船闸服务对象的服务感受与期望,提出一种内河船闸服务客户满意度评价模型.基于客户满意理论,考虑船舶延误及其不确定性,从船闸的服务条件、服务环境、服务活动和客户交互等4个方面提出满意度测评指标体系.利用指标调查评分中的信息熵,得到指标的复合权重,并根据信息熵进行基于延误的指标差异性分析,构建内河船闸服务客户满意度评价模型.通过案例分析发现:现阶段船员对京杭大运河苏北段船闸服务总体上是满意的(满意度为78.6%);延误越少,满意度越高,船员对延误的容忍在2~6 h之间;改善船闸的增值服务和及时公布延误信息有利于提高船闸服务的满意度.通过分析引起船员满意或不满意的原因,提出相应的措施来改善或增强船闸服务,为船闸的管理优化提供依据.     

基于熵权的海上交通风险成因物元评价模型

为准确掌握和分析船舶事故原因,有效地进行船舶安全管理,以不同水域不同船舶事故成因的风险、频率和后果为基础,建立基于熵权的海上交通风险成因物元评价模型.通过该模型对船舶事故成因进行评价,得出船舶事故成因的重要度.实例证明,基于熵权的物元模型适用于海上交通风险成因评价,补充、完善了海上交通风险成因评价体系,为海事安全管理提供决策支持.     

基于碰撞圆的船舶避碰决策模型及仿真

为在船舶避碰决策过程中兼顾全面评估和高效决策两个重要的因素,通过引入可能碰撞圆(possible circle of collision,PCC)概念,提出一种基于碰撞圆的避碰决策模型。碰撞圆是由两船速度共同确定的所有可能发生碰撞的位置的集合,具有“穷举性”,可实现全面分析的效果。利用仿真平台对船舶发生碰撞与不发生碰撞案例进行分析,总结碰撞圆的静态特性和动态特性及其相互关系,进而建立基于静态特性的可能碰撞点(possible point of collision,PPC)分布模型。采用该模型对“桑吉”号事故场景进行实例验证并将其可视化,结果表明该模型可有效评估碰撞风险,并可快速作出避碰决策。