琼州海峡应急救援资源优化配置研究

作     者：方晓靓 

作者单位：武汉理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈宁

授予年度：2022年

学科分类：081505[工学-港口、海岸及近海工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 

主      题：琼州海峡 应急救援资源 通航风险 遗传算法 

摘      要：海上船舶交通安全是海上运输繁荣发展的保障,我国一直对海上船舶交通安全十分重视。2020年6月,全国水上交通安全专项整治三年行动全面启动,提出要加强对“四类重点船舶与“六区一线重点水域的安全监管。琼州海峡作为重点水域之一,海上运输业务繁忙,水域内客滚船、货运船舶数量较多,一旦发生事故会产生深远的不良影响,研究、实施琼州海峡应急救援资源优化配置,增强应急保障能力,对促进琼州海峡船舶运输发展,助力海南自由贸易港建设具有重要现实意义。论文的主要研究成果如下:1)基于海上船舶交通事故的定义、分级、特点及应急救援资源的分类、配置原则等理论基础,从琼州海峡的通航状况与通航安全隐患两个方面对其当前的安全形势进行了分析。以海峡南岸海口海事局辖区为研究对象,从其事故发生规律与特点、通航安全管理规范、海上应急救援力量配备情况及所采取的措施与存在的不足等方面,总结归纳了该辖区的海上安全管理现状。2)基于海口海事局辖区内的海上船舶交通事故数据,通过Arc GIS软件,绘制了琼州海峡南岸的事故空间分布图,并利用基于最小圆覆盖的K-means聚类方法,识别出了11个事故易发区域。在事故易发区域划分结果的基础上,构建了考虑交通因素、船舶因素、航道条件的海上相对通航风险评价体系,之后利用马氏距离——灰色关联改进的TOPSIS方法对琼州海峡南岸的海上事故易发区域的相对通航风险进行评价,同时将各区域的平均风险值作为判断阈值,识别出辖区中的高风险区域,以此作为应急救援资源配置的依据。3)将所识别出的事故易发区域作为应急救援资源需求点,开展应急救援资源配置研究。首先,基于研究区域的事故发生与应急处置特点,将事故根据应急需求的差异进行分类,分别计算各个事故发生时的应急调度时间与成本,进而以总应急时间与总应急成本为目标,以高风险区域多重覆盖、应急响应时间阈值等为约束,建立数学规划模型,并设计相应的遗传算法进行求解,求取最优的应急救援船舶配置方案。最后在该配船方案的基础上,综合考虑各个事故区域的相对通航风险大小,结合引力模型,得到应急救援物资配置方案。