[發明專利]基于能力熵的在航船舶安全風險防控效能評估方法及系統

有效

• 申請號: 202110553825.6
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113240305B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 馬曉雪;沈俊;喬衛亮;馬來好;蘭赫;劉陽
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: G06Q10/0635
• 分類號: G06Q10/0635;G06Q50/26;G06Q10/0639
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 陳麗;李洪福

本發明公開了基于能力熵的在航船舶安全風險防控效能評估方法及系統，包括：對船舶安全風險防控系統進行分解；確定各防控能力指標的組成單元；確定各防控能力指標的參考常量；確定各防控能力指標組成單元的無綱量極化處理值；確定子系統各能力指標內組成單元間的關聯關系，確定表征子系統各防控能力的能力特征值；確定子系統各能力指標的能力熵值；確定子系統各能力指標的能力熵計算公式；確定子系統各能力對應的效能值；計算在航船舶安全風險防控的總效能值。本發明能夠得到精確的安全風險防控效能的評估結果，即航船舶安全風險防控的總效能值，從而實現對船舶在航狀態下安全防控的性能和效果的定量評估，滿足人們對現代航運的精準化要求。

技術領域

本發明屬于船舶安全風險防控效能評估技術領域，具體涉及一種基于能力熵的安全風險防控效能評估方法及系統。

背景技術

在航船舶安全風險防控屬于船舶航行安全的范疇，包括物力防控，人力防控，技術防控三個方面。在航船舶安全風險防控實際狀態的準確掌握已經成為現代航運發展中必不可少的重要環節。對船舶在航狀態下的安全風險防控性能和效果進行準確有效的評估，對保障船舶的安全航行具有十分重要的意義。

現有技術中，一般采用定性方法，對船舶在航狀態下的安全風險防控性能和效果進行評估，已無法滿足人們對現代航運安全的精準化需求。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明提供了一種基于能力熵的安全風險防控效能評估方法及系統，可有效解決上述問題。

本發明采用的技術方案如下：

本發明提供了一種基于能力熵的在航船舶安全風險防控效能評估方法，包括以下步驟：

步驟1，對船舶安全風險防控系統進行分析和分解；將其系統分解為物防子系統、人防子系統、技防子系統，并按照事故致因鏈溯源下的節點損值權重排序來確定核心影響要素，分別確定對在航船舶安全風險防控各子系統具有關鍵影響作用的n個防控能力指標；

步驟2，基于船舶在航狀態安全風險防控能力的抵御、延緩、響應過程分解，并結合重要防控信息流轉過程參與情況，確定各防控能力指標的組成單元；

步驟3，基于各防控單元的防控要求，對每個防控能力指標從失效點、合格點、高效點的分布上設定三級參考常量；

步驟4，基于各組成單元指標失效點和高效點的區間波動范圍，計算參考常量的截距和中心點距離，確定防控能力的無綱量極化值；

步驟5，根據子系統各能力指標組成單元間的關聯關系，判定組成單元間的串聯、并聯組合關系，確定子系統各能力指標特征值；

步驟6，基于信息熵作為對信息不確定性度量的定義，確定子系統各能力指標的能力熵計算公式，分別為物防子系統w_n為物防子系統各能力指標特征值；人防子系統r_n為人防子系統各能力指標特征值；技防子系統j_n為技防子系統各能力指標特征值；

步驟7，基于效能和能力熵的關聯關系，確定子系統效能的計算公式，分別為：物防子系統效能值人防子系統效能值技防子系統效能值其中ρ_n，σ_n，μ_n為子系統各能力指標對應的能損系數；所述效能定義為能力完成指定任務的程度；所述能力熵定義為確定任務下的能力的不確定性；

步驟8，基于安全風險防控的船舶主體屬性參數和外部環境影響要素的設定，構建在航船舶安全風險防控總效能，其中ω，δ為表征在航船舶安全風險防控中物防、人防、技防子系統間分布形態的系數，θ為表征船舶航線的靜態安全系數；為表征船舶航線的動態安全系數。