基于STAMP/STPA的LNG船对船过驳系统安全性分析

针对LNG船对船过驳作业具有高危险性和高复杂性的特点, 探究在作业过程中其复杂系统部件发生异常交互的安全性问题, 基于系统理论和控制理论构建LNG船对船过驳系统的STAMP控制关联模型, 将船对船过驳系统拆分为多个层次结构, 形成约束控制和反馈, 并采用系统理论过程分析STPA方法, 识别过驳作业中的系统级事故、系统级危险, 以及潜在的不安全控制行为, 构建考虑了人工控制器的过驳系统致因场景分析模型, 从系统控制缺陷、反馈缺陷和协调缺陷3个方面提出了系统中的22个致因因素。结果表明, LNG过驳系统中潜在致因因素众多, 传感器系统失效、控制阀失效和操作员人为因素等是引发多个系统级危险的重要原因, 并从致因因素出发提出安全控制措施。该方法应用于具有人、软件、设备等大量交互的船舶过驳动态作业中, 不仅克服了仅关注关键部件故障和不能包含系统动态行为的局限性, 同时还考虑到系统中未发生故障组件之间的不安全交互相关问题。      

LNG船对船过驳作业配置模型与安全稳定性分析

针对LNG船对船过驳作业中设备选型与配置问题, 利用多层次模糊综合评判分析并系统性地构建了LNG船对船过驳作业配置模型, 提出了LNG船对船过驳设备配置稳定性的定量分析方法和计算流程, 以145 000 m3和60 000 m3的LNG船舶为试验对象, 利用计算流体动力学(CFD)技术对2船组合体配置系统开展仿真试验分析, 并基于仿真试验结果开展了该模拟工况条件下LNG船对船过驳选型适配度的计算。结果表明: 在模拟工况下LNG船对船过驳选型与配置适配度为0.85, 与最优值1.00的误差为15%, 在20%的误差允许范围内, 验证了所提出的LNG船对船过驳作业选型与配置模型的有效性; 同时, 明确了LNG船对船过驳作业的环境限制条件应为能见度大于1 000 m, 风力小于6级, 流速小于2.5 n mile/h, 过驳作业安全区半径范围为1 210 m。采用所构建的过驳作业选型与配置模型能够实现LNG船对船过驳作业设备选型与配置安全稳定性的量化分析和确定具有普适性的LNG船对船过驳作业限制条件, 对于保障LNG船对船过驳作业关键配置选型的安全性具有重要意义。      

进江海船避免碰撞的几点思考

海船进江,江海联运的快速发展对沿海、沿江地区的经济作出了很大的贡献,但也带来了船舶安全的负面影响,船舶碰撞事故一直居高不下.文中对进江海船如何避免碰撞提出建议.     

桥梁船撞风险分析与对策研究

随着跨江和跨海峡大型桥梁的建设和船舶运输业的快速发展,桥梁遭受船舶撞击而致损坏或倒塌的事故频繁发生.采用美国AASHTO规范方法对某大桥进行了船撞风险分析,并讨论了船舶典型航速和桥墩抗力对桥梁船撞风险的影响,在此基础上提出了减小桥梁船撞风险的具体措施.     

公路建设项目船舶溢油事故环境风险评价方法研究及应用

本文主要探讨了费伊公式在公路建设项目船舶事故溢油水环境风险评价中的应用。该公式可预测公路跨河桥梁发生船舶溢油事故导致油品泄漏后,油膜在河流中的扩散面积、厚度、飘移距离等,为公路建设项目船舶溢油事故环境风险评估与决策管理提供依据。文中运用该公式对长江中下游某高速公路跨江大桥船舶溢油事故环境风险评价进行了实例研究。     

基于模糊综合法的水底隧道运营风险评估方法

建立水底隧道运营风险评估体系,运用层次分析法和和模糊数学的基本原理对南京长江隧道进行风险评估。在评估过程中,综合考虑内部风险和外部风险,如法律法规政策因素、周边交通、运行环境因素等;内部因素包括作业人员因素、作业装备因素、机电系统因素、应急设施因素等;将风险因素转换成风险因素矩阵,通过层次分析法得到各个风险因素权重向量,基于R=P×C模型与模糊综合法建立综合风险评估模型,得到不同影响因素的风险等级。并以南京长江隧道为例,得出了长江过江隧道的内外部风险。通过实例分析,表明该方法为水底隧道运营风险评估提供了新的思路。     

基于Vague故障树的发动机系统可靠性分析

针对基于概率论的故障树分析(FTA)模型不适用于结构复杂、且失效行为具有不确定性汽车发动机系统的可靠性分析,将Vague集引入其故障树分析中,用Vague集描述底事件的失效行为,构造了基于三角形Vague集算术运算的最大和最小与门模糊算子,并确定了Vague故障树分析的步骤、原则与方法.通过建立某典型发动机系统的Vague故障树分析(VFTA)模型.解决了故障树分析中部分事件故障判据及数据的模糊性问题.仿真结果表明VFTA模型比其它模糊FTA模型更灵活、有效.     

基于文本挖掘的内河船舶碰撞事故致因因素分析与风险预测

作为一种典型的高风险海事事故,内河船舶碰撞事故致因因素众多.为了明确内河船舶碰撞事故致因因素,分析内河船舶碰撞风险,选取2013年至2017年长江内河航道419起船舶碰撞事故报告作为文本挖掘语料,将语料库中的人为因素、船舶因素、自然环境因素以及管理因素作为目标数据,利用R语言和文本挖掘方法,获得包含特征值和特征值权重属性的高维稀疏的原始特征向量空间集合,对tf-idf公式进行平滑改进,解决了文本识别过程中无法识别统计较为生僻的专业名词的问题,提升了文本挖掘方法在交通运输领域的适应性.使用统计对其进行降维,获得最终33个维度的文本特征项,确定了船舶碰撞风险致因因素.通过实验验证了文本挖掘得出的船舶碰撞致因因素置信率达到了81%.以碰撞过程中的4个步骤为主线,构建基于"人-船-环境-管理"系统的船舶碰撞风险贝叶斯网络结构,计算贝叶斯网络结构中各节点的条件概率表,进行船舶碰撞风险建模.结合贝叶斯网络实现内河船舶碰撞事故的风险预测,并通过反向推理确定了人为因素是船舶碰撞事故致因中的首要因素.      

曾家岩嘉陵江大桥船撞设防标准研究及防撞方案设计

为判定曾家岩嘉陵江大桥所处的风险等级,以确定桥梁的设防船撞力标准,参考《重庆市三峡库区跨江桥梁船撞设计指南》,对该桥梁在目前、近期和远期的年碰撞频率和倒塌频率进行计算分析,与可接受的风险准则进行了对比,并通过建立桥梁、船舶精细化的三维有限元模型,采用动力数值模拟方法计算桥墩在不利撞击工况下的船撞力,从而确定了桥墩的船撞设防标准。同时为了避免桥墩局部损坏,降低碰撞事故中的船舶损伤,实现对桥梁和船舶的双重保护,提出了设置固定式复合材料防撞护舷的防撞方案。     

基于模糊认知图的水上交通事故涌现分析

为更深入认识水上交通事故发生的规律,本文面向事故的发生和演化过程,从人员、船舶、环境和管理4个角度分析了影响水上交通安全的10个主要因素.按照因素之间的相互关系构造邻接矩阵,通过赋值专家权重改进最大值函数法,并结合重心法聚合专家意见,以此构建水上交通事故模糊认知图模型.基于模糊认知图模型描述水上交通事故涌现的不同阶段,根据案例场景中因素节点风险值的变化来分析水上交通事故涌现性.研究结果表明,在船舶密度过大或监管强度不足的水上交通场景中,船舶航速和船舶设备状况对事故涌现风险的贡献率达到0.99,是可能导致水上交通事故涌现的最直接因素.同时对于下游因素节点数量较多的源节点,需要通过控制其风险传递效应,有效降低节点风险涌现的同步范围.