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基于BP神經網絡的船舶航行傾覆風險評估

發(fā)布時間:2021-09-06 17:01
  船舶作為海上運輸的重要載體,是一項復雜而龐大的系統(tǒng)工程,同時其“高風險性”吸引了越來越多學者研究其風險管控。且隨著大數據和人工智能的發(fā)展,打破了復雜系統(tǒng)風險評價由于難以獲得數據而受困不前的困境。本文就以人工智能的基礎理論——神經網絡,針對事故后果極其嚴重的船舶航行傾覆風險進行評估。本文分析船舶航行風險要素,并結合風險的內涵,從致災因子的危險性、受災體的脆弱性以及恢復性三個方面計算風險,綜合考慮航次中海洋氣象、船舶狀況、貨物狀況、船員以及外部救援等方面,構建船舶航行傾覆風險評價體系。該體系包含23個評價指標,本文針對每一個指標都進行了深入分析,針對每個指標分別提出其定量或定性量化的方法。在算例中以“新寶航87”為例實現(xiàn)了指標的量化工作。最后,根據BP神經網絡原理構建船舶傾覆風險的網絡結構,將23個風險評價指標作為輸入值,查詢整理了 50組樣本數據,設計了兩種方案利用Matlab實現(xiàn)了 BP神經網絡的訓練和擬合。比較發(fā)現(xiàn),己具備一定網絡結構的方案擬合效果更好。此外,BP神經網絡的輸出值與實際值比較,其誤差在可接受范圍,證明了網絡的有效性。利用該擬合結果可預測計算大樣本的船舶傾覆風險值。通過... 

【文章來源】:大連海事大學遼寧省 211工程院校

【文章頁數】:91 頁

【學位級別】:碩士

【部分圖文】:

基于BP神經網絡的船舶航行傾覆風險評估


圖2.2風險要素與事故要素??Fig.2.2?Risk?Factors?and?Accident?Elements??

示意圖,風險過程,示意圖,危險性


通過上述的分析,可以建立致災因子的危險性、受災體的脆弱性以及恢復性??與航次中船舶狀況、貨物裝載狀況、船員以及海洋氣象環(huán)境四個方面的關系圖如??下圖2.2所示:??脆弱性??丄?I?了??海洋氣象船舶?貨物?船員?外部麵??危險性?恢復力??圖2.2風險要素與事故要素??Fig.2.2?Risk?Factors?and?Accident?Elements??通過對事故發(fā)生特點的分析,我們可以發(fā)現(xiàn),外界環(huán)境的危險性和系統(tǒng)自身??的脆弱性同時決定了事故是否會發(fā)生,而恢復性則決定了事故發(fā)生前通過調整自??身提高對抗危險性的能力或者外部救援力量的救助,這三者同時決定了風險的大??小?梢杂孟聢D2.3表示:??-12-??

船舶,指標,航運公司


歷史)、船舶登記信息(船級、船齡、船舶類型、船舶噸位等)、船舶結構信息(船??殼、船體強度、抗沉性等)以及船舶設備狀況(通信導航設備、安全與應急設備、??操作設備、船舶動力裝置等)如下圖3.1所示:??I?—???—??????????I?*?1??管理公司???二&船舶管理信息???事故歷史???■?________??船級????船齡?—??船型??船舶登記信息???船舶噸位???*-丨?&?&??舟&秀白??船殼????一?1??船舶強度??船舶結構????抗沉性?????通信導航設備一?????安全與&急設備????操作設備?^?□舶議備????船舶動力裝置一?一:???1??圖3.1船舶指標??Fig.3.1?Ship?Indicators??1.船舶管理信息??(1)管理公司??船舶的狀況從管理角度出發(fā),首先其管理公司的狀況會直接影響船舶自身的??管理狀況。2014年9月交通運輸部海事局[67]發(fā)布了《重點跟蹤航運公司安全監(jiān)督??管理規(guī)定》,對在我國注冊的航運公司進行監(jiān)督管理。通過海事局網站可以查詢到??最新重點跟蹤航運公司名單以及安全誠信公司名單。航運公司的管理不善,往往??會導致船舶證書不全或過期;船舶設備配備不全或無法使用;船舶出現(xiàn)問題不及??-16-??

【參考文獻】:
期刊論文
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[3]基于系統(tǒng)動力學的港口船舶通航風險成因耦合模型[J]. 曹久華,席永濤,胡甚平,陳杰,郭云龍.  安全與環(huán)境學報. 2015(03)
[4]黃、渤海惡劣天氣影響船舶安全的風險預估技術初探[J]. 解以揚,劉大剛,吳丹朱,曲平,林毅,史得道,趙金霞,吳彬貴,何乃光,邱曉濱,曾凡榮.  災害學. 2014(01)
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[10]貝葉斯網絡在海上船舶碰撞研究中的應用[J]. 湯旭紅,劉紅太,蔡存強.  中國航海. 2009(02)

博士論文
[1]改進FSA框架下的船舶營運安全管理研究[D]. 那保國.哈爾濱工程大學 2009
[2]在港口水域船舶交通安全管理中綜合安全評估(FSA)的應用研究[D]. 段愛媛.華中科技大學 2006

碩士論文
[1]基于模糊貝葉斯網絡的港口船舶溢油風險評價[D]. 張恩營.大連海事大學 2015
[2]基于PSC檢查結果的船舶安全狀況研究[D]. 鐘思淼.大連海事大學 2011
[3]基于突變理論的近海船舶航行安全評價研究[D]. 陶娟.燕山大學 2011
[4]基于貝葉斯網的港口船舶交通安全評價[D]. 高榮欣.大連海事大學 2010
[5]基于BP神經網絡船舶風險評價研究[D]. 黃通涵.大連海事大學 2010
[6]深圳西部水域水上交通安全預警系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 彭家敏.武漢理工大學 2009
[7]基于控制論的系統(tǒng)安全評價理論研究[D]. 楊宏剛.西安建筑科技大學 2007
[8]散裝船舶安全評判數學模型的研究[D]. 范中洲.大連海事大學 2002



本文編號:3387840

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