[發明專利]一種水上交通風險動態評估模型的構建方法

在審

• 申請號: 202110643166.5
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113379240A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 姜丹
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/30
• 代理公司: 廈門原創專利事務所(普通合伙) 35101
• 代理人: 劉劍鋒

本發明屬于水上交通風險評估技術領域，公開了一種用于水上交通的風險動態評估模型構建方法，通過收集水上交通要素，在分析水上交通系統內部結構特征的基礎上，完成水上交通系統內部信息集的建立；基于水上交通系統內部信息流動進行水上交通風險動態特性分析，提取水上交通風險運行指標；將風險運行指標作為貝葉斯網絡節點，確定貝葉斯網絡結構；接著運用互信息法對風險運行指標的相關性進行排序并篩選貝葉斯網絡節點；最后，輸入貝葉斯網絡節點參數，得出水上交通風險動態評估模型。本發明提供實時性動態評估模型的建立方法，可為水上交通安全預警預控提供理論與技術支持，有效提高水上交通安全和水上交通管理效率。

技術領域

本發明屬于水上交通風險評估技術領域，尤其涉及一種水上交通風險動態評估模型的構建方法。

背景技術

目前，隨著船舶專業化、大型化發展，重要水域及航道中的船舶密度越來越大，水上交通環境日益復雜，船舶碰撞、擱淺、火災、泄漏等水上交通事故險情頻繁發生。根據全國水上交通安全形勢，事故險情多發于三峽庫區、橋區、繁忙水域等復雜水域。船舶在復雜水域中航行受航道條件、交通流、水文氣象條件及礙航物等因素的影響，存在較大的水上交通安全風險。傳統的層次分析法(AHP)和模糊綜合評價法(FCE)等水上交通安全風險評價方法能較好適用于海上，但AHP和FCE在復雜水域水上交通安全風險識別和評價中的應用存在較大的局限性，以致在海事監管過程中單憑AHP和FCE的評價結果進行水上交通安全風險預警預控存在較大的偏差及滯后，導致海事監管決策部門無法對監管水域的交通安全風險進行有效的辨識，降低了海事監管部門在交通安全風險預警中的能效性。水上交通安全風險的預警預控是實現船岸一體化管理發展過程中需要解決的關鍵問題，而適用于復雜水域的交通綜合風險動態評價方法是風險預警預控實現的制約瓶頸。

現有技術中對于水上交通安全系統的研究不夠深入，缺乏水上交通安全系統特征、結構方面的研究，導致現有的水上交通風險評估模型的構建多基于靜態指標，評價模型的動態性和區域適用性較差。水上交通系統結構抽象，動態特性復雜，建立普遍適用的水上交通風險評價模型需深入挖掘風險產生的內部原因及作用規律。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種水上交通風險動態評估模型的構建方法。本發明在信息流理論和貝葉斯網絡的基礎上，首創性地從人-船-環境系統內部信息交互的角度切入，深度挖掘水上交通系統信息交互異常與水上交通風險的內在關聯，從水上交通系統內部結構特征及度量、水上交通風險動態特性提取和水上交通系統風險動態評價模型的建立三方面展開研究，形成復雜水域交通綜合風險動態評價的系統性理論和方法，為水上交通安全風險預警預控提供理論和技術支持。本發明對于突破傳統AHP和FCE靜態評價水上交通安全風險的局限性、創新水上交通風險理論與方法、促進水上交通工程學科和系統科學的交叉融合、助推船岸一體化智能管理等方面具有重要的理論和現實意義。

本發明的具體技術方案如下：

一種水上交通風險動態評估模型的構建方法，所述方法包括：

1)收集某一水域船舶事故統計數據及調查報告，獲取水上交通系統要素；

2)分析所述水上交通系統要素的內部結構特征，建立水上交通系統內部信息集；

3)分析所述水上交通系統內部信息流動異常情景，提取水上交通系統風險動態運行指標；

4)將所述風險動態運行指標作為貝葉斯網絡節點，確定貝葉斯網絡結構，接著運用互信息法對所述風險動態運行指標的相關性進行排序并篩選貝葉斯網絡節點；

5)輸入貝葉斯網絡節點參數，得出水上交通風險動態評估模型。

進一步，所述水上交通系統要素，包括：

通航環境要素：水文、氣象、航道條件、水工建筑物；

交通流要素：航道交通容量、船舶交通流方向、船舶交通流寬度、船舶交通流速度、船舶交通流密度、船舶交通流結構；