新加坡海峡超大型船舶碰撞风险分析

发布时间：2017-07-15 12:36

  本文关键词：新加坡海峡超大型船舶碰撞风险分析

  更多相关文章： 超大型船舶 碰撞概率 后果评估 COWI BP神经网络

【摘要】：新加坡海峡是世界上最繁忙的海峡之一,每年有十几万艘船舶载着重要的货物从这里经过。由于船舶交通量大,海峡狭窄,该水域海上事故频发,加之船舶的大型化趋势明显,很多超大型船舶投入到海上货物运输中来,一旦超大型船舶发生碰撞事故,将造成巨大的人员伤亡和财产损失,还可能带来不可逆转的环境污染。因此,对新加坡海峡超大型船舶碰撞风险进行分析意义非凡。本文对现有的碰撞风险分析方法和典型的碰撞模型进行了归纳和整理,并分析了各自的优缺点；介绍了新加坡海峡的航路概况和分道通航制情况；搜集了新加坡海峡的交通量数据和海上交通事故数据,并对数据进行了整理分析。本文将超大型船舶定义为总载重吨(DWT)超过10万吨的船舶,分成超大型散货船、超大型集装箱船和超大型油船三类,根据新加坡海峡的分道通航制特点将新加坡海峡分成6处水域,并在各个水域内建立不同的COWI模型,运用MATLAB制作了新加坡海峡超大型船舶碰撞概率计算系统,通过该系统可以计算出6处水域内的超大型散货船、集装箱船和油船分别与水域内2万吨以下、2-5万吨、5-10万吨和10万吨以上4个级别船舶的碰撞概率,本文对概率计算的结果进行了分析,并给出了6处水域的碰撞概率排序,得出水域内船舶的平均速度为最安全航速。本文基于BP神经网络,利用MATLAB建立新加坡海峡超大型船舶碰撞后果评估模型。选取船舶类型、船舶吨位、船龄、船速、碰撞位置、碰撞夹角6个特征指标,将事故级别分成一般事故、严重事故和非常严重事故3类,建立一个10输入,3输出的神经网络,将已有事故数据分成训练组和验证组,通过验证组对模型进行验证,识别率可以稳定在85%。运用该后果评价模型,输入相应的特征指标,可以预测碰撞事故的后果等级,给海事主管部门提供一定的参考。最后,将碰撞概率和后果概率相乘,得到新加坡海峡超大型船舶的碰撞风险,给出相应的风险控制措施。
【关键词】：超大型船舶 碰撞概率 后果评估 COWI BP神经网络
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U698
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-13
• 1.1 研究背景11
• 1.2 研究目的和意义11-12
• 1.3 完成的主要工作12-13
• 第2章 碰撞风险分析方法和新加坡海峡碰撞风险研究综述13-21
• 2.1 碰撞风险分析方法研究现状和典型碰撞模型13-19
• 2.1.1 碰撞风险分析方法研究现状13
• 2.1.2 典型碰撞模型13-19
• 2.2 新加坡海峡航行风险研究现状19-21
• 2.2.1 国内研究现状19-20
• 2.2.2 国外研究现状20-21
• 第3章 新加坡海峡航路现状与分析21-36
• 3.1 新加坡海峡航路概况21-27
• 3.1.1 新加坡海峡西行航路21-22
• 3.1.2 新加坡海峡东行航路22-25
• 3.1.3 新加坡海峡船舶定线制25-27
• 3.2 新加坡海峡海上交通状况调查与分析27-32
• 3.2.1 新加坡海峡船舶交通量的历史变化28-31
• 3.2.2 船舶交通量未来发展31-32
• 3.3 新加坡海峡海上交通事故调查与分析32-36
• 第4章 新加坡海峡超大型船舶碰撞概率计算36-67
• 4.1 超大型船舶定义36-37
• 4.1.1 超大型船舶的定义和类型36-37
• 4.1.2 超大型船舶的特点37
• 4.2 COWI模型介绍37-39
• 4.3 风险分析区域划分39
• 4.4 各区域内海上交通实态调查39-48
• 4.4.1 船舶轨迹40-44
• 4.4.2 船舶交通量44
• 4.4.3 船舶速度分布44-46
• 4.4.4 船舶横向分布46-48
• 4.5 海峡内船舶分类和交通流量48-53
• 4.5.1 超大型船舶的交通量和船型尺度48-50
• 4.5.2 分道通航制水域船舶交通量和船型尺度50-53
• 4.6 基于COWI模型碰撞概率计算53-64
• 4.6.1 建立COWI碰撞模型53-55
• 4.6.2 建立新加坡海峡船舶碰撞概率计算系统55-57
• 4.6.3 各处水域超大型船舶碰撞概率57-61
• 4.6.4 碰撞概率计算结果分析61-62
• 4.6.5 船速对于碰撞概率的影响62-64
• 4.7 模型验证64-66
• 4.8 本章小结66-67
• 第5章 新加坡海峡超大型船舶碰撞后果评估67-86
• 5.1 船舶碰撞事故后果等级划分67-68
• 5.2 评测指标确定68-70
• 5.3 基于BP神经网络船舶碰撞事故后果评估模型70-85
• 5.3.1 神经网络基本原理70-72
• 5.3.2 BP神经网络介绍72-74
• 5.3.3 BP神经网络的MATLAB实现74-75
• 5.3.4 建立新加坡海峡船舶碰撞后果的BP神经网络75-81
• 5.3.5 新加坡海峡超大型船舶碰撞后果评估81-85
• 5.3.6 仿真结果分析85
• 5.4 本章小结85-86
• 第6章 新加坡海峡超大型船舶碰撞风险分析86-89
• 6.1 风险的定义86
• 6.2 新加坡海峡超大型船舶碰撞风险分析86-88
• 6.3 风险控制措施88-89
• 第7章 总结与展望89-92
• 7.1 全文总结89-90
• 7.2 研究展望90-92
• 参考文献92-97
• 附录 本文搜集到的新加坡海峡碰撞事故汇总表97-103
• 致谢103

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本文编号：543940