內(nèi)河航運(yùn)突發(fā)事件波及范圍辨識方法

陳紹輝

【摘 要】 在分析內(nèi)河航運(yùn)突發(fā)事件波及范圍評估流程及事件現(xiàn)場處置條件、處置能力等3個要素的基礎(chǔ)上，探討面向內(nèi)河航運(yùn)交通突發(fā)事件波及范圍的辨識方法，通過構(gòu)建面向各類突發(fā)事件影響要素范圍及評價指標(biāo)體系，選擇合適的辨識策略和定性分析與定量分析相結(jié)合的方法，推測各類突發(fā)事件波及的空間和時間范圍，為各級航運(yùn)主管部門實(shí)現(xiàn)跨層級、跨部門、跨區(qū)域的應(yīng)急協(xié)同管理處置提供依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】 內(nèi)河航運(yùn);突發(fā)事件;評價指標(biāo);辨識方法

內(nèi)河航運(yùn)因其占地少、運(yùn)量大、能耗低等特點(diǎn)，成為綜合交通運(yùn)輸中重要的一個環(huán)節(jié)。長期以來，歐美國家十分重視內(nèi)河航運(yùn)的建設(shè)，逐步構(gòu)建了標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、設(shè)施完善、管理協(xié)同的現(xiàn)代化內(nèi)河航運(yùn)體系，對提高貨物運(yùn)輸流通效率、推動社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要的支撐作用。與國外發(fā)達(dá)國家相比，我國內(nèi)河航運(yùn)現(xiàn)代化建設(shè)起步較晚，近十幾年來一直在不斷完善技術(shù)體系和管理制度，在長江干線、長江三角洲、珠江三角洲等內(nèi)河航道資源豐富的區(qū)域，內(nèi)河航運(yùn)現(xiàn)代化建設(shè)已經(jīng)取得一定的成績，但距歐美國家還存在較大差距。隨著國家整體戰(zhàn)略布局的調(diào)整，海上絲綢之路、長江經(jīng)濟(jì)帶等重要戰(zhàn)略規(guī)劃的推出和實(shí)施，水路交通運(yùn)輸對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐作用被提升到了新的高度，內(nèi)河航運(yùn)也將迎來發(fā)展的關(guān)鍵期，著力打造可靠的基礎(chǔ)設(shè)施體系、全面提高航運(yùn)管理服務(wù)水平，是提升內(nèi)河航運(yùn)運(yùn)輸效能的重要保障。

近年來，我國內(nèi)河航運(yùn)航道基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)展較快，長江、珠江、京杭運(yùn)河等干線通道的運(yùn)輸能力提高顯著，但從整體運(yùn)行情況看，航道等級總體偏低，高等級航道網(wǎng)絡(luò)化程度不高，特別是在長江三角洲、珠江三角洲等水道資源豐富的區(qū)域，主干航道承載能力與日益增長的船舶通行量之間仍然難以匹配。在支線航道承載能力不足的情況下，水上交通事故、船閘故障、惡劣天氣等突發(fā)事件的發(fā)生極易導(dǎo)致大范圍的堵航，嚴(yán)重影響內(nèi)河航運(yùn)的運(yùn)輸效率和服務(wù)水平。本文針對上述問題，研究探討內(nèi)河航運(yùn)交通突發(fā)事件波及范圍的辨識方法，通過構(gòu)建各類突發(fā)事件影響要素范圍及評價指標(biāo)體系，選擇合適的辨識策略和方法，推測各類突發(fā)事件波及的空間和時間范圍，為各級航運(yùn)主管部門實(shí)現(xiàn)跨層級、跨部門、跨區(qū)域的應(yīng)急協(xié)同管理處置提供依據(jù)。

1 內(nèi)河航運(yùn)突發(fā)事件波及范圍評估 流程及要素

考慮突發(fā)事件發(fā)生及演變的一般規(guī)律，本文將內(nèi)河航運(yùn)突發(fā)事件波及范圍的評估流程分為3個步驟：（1）獲取突發(fā)事件相關(guān)信息，包括突發(fā)事件基本信息、現(xiàn)場處置條件信息、處置能力信息等;（2）提取波及范圍評估要素，評估對突發(fā)事件產(chǎn)生影響的各類要素，選擇關(guān)鍵要素作為評估波及范圍的依據(jù);（3）選擇預(yù)測模型方法，對突發(fā)事件的波及范圍進(jìn)行評估推測。

推測不同類型水上交通突發(fā)事件的波及范圍，既要考慮事件本身的特征，如事故類型、嚴(yán)重程度等，也要考慮在當(dāng)前環(huán)境下航道基礎(chǔ)設(shè)施、通航尺度、天氣、船舶交通量等多個動、靜態(tài)影響因素。此外，航運(yùn)主管部門及相關(guān)社會力量的處置能力也對突發(fā)事件波及范圍產(chǎn)生作用。綜合而言，本文將用于推測波及范圍的要素分為3個類別：（1）事件要素，反映事件類型、嚴(yán)重程度等情況;（2）處置條件要素，描述突發(fā)事件所在現(xiàn)場的交通環(huán)境及自然環(huán)境信息;（3）處置能力要素，反映處置力量的處置效率、技術(shù)水平等情況。3類要素包含的具體信息見表1。

表1 內(nèi)河航運(yùn)突發(fā)事件波及范圍評估要素內(nèi)容

2 內(nèi)河航運(yùn)突發(fā)事件波及范圍辨識指標(biāo)

評估內(nèi)河航運(yùn)突發(fā)事件的波及范圍，最終目標(biāo)是推測事件的持續(xù)時間和影響的空間范圍，目的是為管理部門及時發(fā)布信息和制定適當(dāng)?shù)拇笆鑼?dǎo)策略提供可參考依據(jù)，因此，對突發(fā)事件波及范圍的辨識指標(biāo)可基于時間指標(biāo)和空間指標(biāo)構(gòu)建。

2.1 時間指標(biāo)

時間指標(biāo)在時間維度上反映事件的影響范圍，影響范圍與事件持續(xù)時間的長短成正比關(guān)系，已有研究成果將交通事件持續(xù)時間劃分為4個階段，即檢測時間、響應(yīng)時間、清除時間和交通恢復(fù)時間?？紤]到內(nèi)河航運(yùn)突發(fā)事件發(fā)生及處置特點(diǎn)，本文將突發(fā)事件持續(xù)時間分為響應(yīng)時間、處置時間和消散時間。

2.2 空間指標(biāo)

空間指標(biāo)是指內(nèi)河交通突發(fā)事件所影響的地理空間范圍，一般可用排隊長度和擁堵半徑2個指標(biāo)刻畫。排隊長度是指在突發(fā)事件持續(xù)過程中，引發(fā)的船舶擁堵排隊的長度總和，反映交通突發(fā)事件對沿線波及的空間范圍;擁堵半徑是以突發(fā)事件地點(diǎn)與擁堵航段的直線距離為半徑所覆蓋的范圍，一般取各方向最大直線距離，反映突發(fā)事件引發(fā)擁堵的地理空間范圍，指代附近多條航路。

鑒于根據(jù)突發(fā)事件持續(xù)時間和船舶流量（預(yù)測值）能夠推測出突發(fā)事件影響的地理范圍，對突發(fā)事件波及范圍辨識的關(guān)鍵問題可轉(zhuǎn)化為對突發(fā)事件持續(xù)時間的估計問題。根據(jù)上述分析，建立時間指標(biāo)的階段劃分與突發(fā)事件評估要素相對應(yīng)的邏輯關(guān)系（見表2）。

表2 時間指標(biāo)與評估要素的對應(yīng)關(guān)系

由表2可知，時間指標(biāo)可通過響應(yīng)時間、處置時間、消散時間等3個二級指標(biāo)來表示，3個二級指標(biāo)又與相應(yīng)的態(tài)勢評估要素有所關(guān)聯(lián)。響應(yīng)時間主要與處置能力要素相關(guān)，可以處置力量（人員）或處置裝備到達(dá)事發(fā)現(xiàn)場的時間替代;處置時間與事件要素、現(xiàn)場處置條件要素相關(guān)，在評估處置時間時可根據(jù)事件預(yù)判級別設(shè)定處置的基本時間，再根據(jù)事件要素、現(xiàn)場處置條件要素的具體情況對處置時間進(jìn)行修正;消散時間主要與現(xiàn)場處置條件要素中的交通條件相關(guān)，可結(jié)合通行能力及船舶交通量信息進(jìn)行推算。

3 內(nèi)河航運(yùn)突發(fā)事件波及范圍辨識方法

推算評估突發(fā)事件的波及范圍是建立在定性分析和定量分析基礎(chǔ)上的一項(xiàng)工作，既要反映出應(yīng)急處置工作在流程上、能力上的經(jīng)驗(yàn)估計，也要結(jié)合實(shí)時的現(xiàn)場環(huán)境和船舶交通量情況進(jìn)行預(yù)測。因此，在設(shè)計辨識方法時，本文將辨識指標(biāo)進(jìn)一步細(xì)化，按照態(tài)勢演變和處置業(yè)務(wù)流程對持續(xù)時間進(jìn)行細(xì)分，再針對每個部分分別進(jìn)行推算。

按照突發(fā)事件發(fā)生及處置的一般規(guī)律，將響應(yīng)時間劃分為事故發(fā)現(xiàn)時間、準(zhǔn)備時間、趕赴現(xiàn)場時間。事故發(fā)現(xiàn)時間包括報警、接警、核實(shí)事件信息、聯(lián)絡(luò)相關(guān)單位、初步布置工作所消耗的時間等;準(zhǔn)備時間包括調(diào)集救援人員和救援物資所消耗的時間;趕赴現(xiàn)場時間是指救援人員從出發(fā)到抵達(dá)事故現(xiàn)場所需時間。各階段時間消耗的長短與工作效率、自然環(huán)境、交通環(huán)境等內(nèi)外部環(huán)境均有關(guān)聯(lián)，需要與相關(guān)評估要素以及對要素產(chǎn)生影響的因子建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，并根據(jù)不同的關(guān)聯(lián)關(guān)系選擇定性或定量的推算方法，并在案例積累的過程中逐步進(jìn)行調(diào)整和系數(shù)修正。具體影響因素見表3。

由表3可知，評估突發(fā)事件波及范圍所需要輸入的變量包括連續(xù)和離散2類，因此，需對輸入和輸出結(jié)果進(jìn)行分類、分級。人工智能方法可以模擬人腦對不確定性概念進(jìn)行判別;對不同階段持續(xù)的時間，可利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)等人工智能方法模型進(jìn)行推算，在案例質(zhì)量良好的情況下，該類方法可學(xué)習(xí)先驗(yàn)知識進(jìn)而預(yù)測未來態(tài)勢的演變情況。此外，在定量分析中，掌握船舶交通流特征和規(guī)律對預(yù)測交通量、提取船舶消散波速等也有重要作用，這需要在日常監(jiān)測管理中加強(qiáng)對船舶運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集分析。

表3 時間指標(biāo)與評估要素及影響因子的對應(yīng)關(guān)系

參考文獻(xiàn)：

[1] 周俊華，解玉玲，劉力，等. 我國內(nèi)河航運(yùn)綜合信息服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化[J]. 水運(yùn)管理，2009，31（11）：16-19.

[2] 侯琳，張佐，張毅. 交通突發(fā)事件態(tài)勢評估流程與指標(biāo)體系構(gòu)建[C]. 第七屆中國智能交通年會，2012：701-710.

【摘 要】 在分析內(nèi)河航運(yùn)突發(fā)事件波及范圍評估流程及事件現(xiàn)場處置條件、處置能力等3個要素的基礎(chǔ)上，探討面向內(nèi)河航運(yùn)交通突發(fā)事件波及范圍的辨識方法，通過構(gòu)建面向各類突發(fā)事件影響要素范圍及評價指標(biāo)體系，選擇合適的辨識策略和定性分析與定量分析相結(jié)合的方法，推測各類突發(fā)事件波及的空間和時間范圍，為各級航運(yùn)主管部門實(shí)現(xiàn)跨層級、跨部門、跨區(qū)域的應(yīng)急協(xié)同管理處置提供依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】 內(nèi)河航運(yùn);突發(fā)事件;評價指標(biāo);辨識方法

內(nèi)河航運(yùn)因其占地少、運(yùn)量大、能耗低等特點(diǎn)，成為綜合交通運(yùn)輸中重要的一個環(huán)節(jié)。長期以來，歐美國家十分重視內(nèi)河航運(yùn)的建設(shè)，逐步構(gòu)建了標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、設(shè)施完善、管理協(xié)同的現(xiàn)代化內(nèi)河航運(yùn)體系，對提高貨物運(yùn)輸流通效率、推動社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要的支撐作用。與國外發(fā)達(dá)國家相比，我國內(nèi)河航運(yùn)現(xiàn)代化建設(shè)起步較晚，近十幾年來一直在不斷完善技術(shù)體系和管理制度，在長江干線、長江三角洲、珠江三角洲等內(nèi)河航道資源豐富的區(qū)域，內(nèi)河航運(yùn)現(xiàn)代化建設(shè)已經(jīng)取得一定的成績，但距歐美國家還存在較大差距。隨著國家整體戰(zhàn)略布局的調(diào)整，海上絲綢之路、長江經(jīng)濟(jì)帶等重要戰(zhàn)略規(guī)劃的推出和實(shí)施，水路交通運(yùn)輸對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐作用被提升到了新的高度，內(nèi)河航運(yùn)也將迎來發(fā)展的關(guān)鍵期，著力打造可靠的基礎(chǔ)設(shè)施體系、全面提高航運(yùn)管理服務(wù)水平，是提升內(nèi)河航運(yùn)運(yùn)輸效能的重要保障。

近年來，我國內(nèi)河航運(yùn)航道基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)展較快，長江、珠江、京杭運(yùn)河等干線通道的運(yùn)輸能力提高顯著，但從整體運(yùn)行情況看，航道等級總體偏低，高等級航道網(wǎng)絡(luò)化程度不高，特別是在長江三角洲、珠江三角洲等水道資源豐富的區(qū)域，主干航道承載能力與日益增長的船舶通行量之間仍然難以匹配。在支線航道承載能力不足的情況下，水上交通事故、船閘故障、惡劣天氣等突發(fā)事件的發(fā)生極易導(dǎo)致大范圍的堵航，嚴(yán)重影響內(nèi)河航運(yùn)的運(yùn)輸效率和服務(wù)水平。本文針對上述問題，研究探討內(nèi)河航運(yùn)交通突發(fā)事件波及范圍的辨識方法，通過構(gòu)建各類突發(fā)事件影響要素范圍及評價指標(biāo)體系，選擇合適的辨識策略和方法，推測各類突發(fā)事件波及的空間和時間范圍，為各級航運(yùn)主管部門實(shí)現(xiàn)跨層級、跨部門、跨區(qū)域的應(yīng)急協(xié)同管理處置提供依據(jù)。

1 內(nèi)河航運(yùn)突發(fā)事件波及范圍評估 流程及要素

考慮突發(fā)事件發(fā)生及演變的一般規(guī)律，本文將內(nèi)河航運(yùn)突發(fā)事件波及范圍的評估流程分為3個步驟：（1）獲取突發(fā)事件相關(guān)信息，包括突發(fā)事件基本信息、現(xiàn)場處置條件信息、處置能力信息等;（2）提取波及范圍評估要素，評估對突發(fā)事件產(chǎn)生影響的各類要素，選擇關(guān)鍵要素作為評估波及范圍的依據(jù);（3）選擇預(yù)測模型方法，對突發(fā)事件的波及范圍進(jìn)行評估推測。

推測不同類型水上交通突發(fā)事件的波及范圍，既要考慮事件本身的特征，如事故類型、嚴(yán)重程度等，也要考慮在當(dāng)前環(huán)境下航道基礎(chǔ)設(shè)施、通航尺度、天氣、船舶交通量等多個動、靜態(tài)影響因素。此外，航運(yùn)主管部門及相關(guān)社會力量的處置能力也對突發(fā)事件波及范圍產(chǎn)生作用。綜合而言，本文將用于推測波及范圍的要素分為3個類別：（1）事件要素，反映事件類型、嚴(yán)重程度等情況;（2）處置條件要素，描述突發(fā)事件所在現(xiàn)場的交通環(huán)境及自然環(huán)境信息;（3）處置能力要素，反映處置力量的處置效率、技術(shù)水平等情況。3類要素包含的具體信息見表1。

表1 內(nèi)河航運(yùn)突發(fā)事件波及范圍評估要素內(nèi)容

2 內(nèi)河航運(yùn)突發(fā)事件波及范圍辨識指標(biāo)

評估內(nèi)河航運(yùn)突發(fā)事件的波及范圍，最終目標(biāo)是推測事件的持續(xù)時間和影響的空間范圍，目的是為管理部門及時發(fā)布信息和制定適當(dāng)?shù)拇笆鑼?dǎo)策略提供可參考依據(jù)，因此，對突發(fā)事件波及范圍的辨識指標(biāo)可基于時間指標(biāo)和空間指標(biāo)構(gòu)建。

2.1 時間指標(biāo)

時間指標(biāo)在時間維度上反映事件的影響范圍，影響范圍與事件持續(xù)時間的長短成正比關(guān)系，已有研究成果將交通事件持續(xù)時間劃分為4個階段，即檢測時間、響應(yīng)時間、清除時間和交通恢復(fù)時間?？紤]到內(nèi)河航運(yùn)突發(fā)事件發(fā)生及處置特點(diǎn)，本文將突發(fā)事件持續(xù)時間分為響應(yīng)時間、處置時間和消散時間。

2.2 空間指標(biāo)

空間指標(biāo)是指內(nèi)河交通突發(fā)事件所影響的地理空間范圍，一般可用排隊長度和擁堵半徑2個指標(biāo)刻畫。排隊長度是指在突發(fā)事件持續(xù)過程中，引發(fā)的船舶擁堵排隊的長度總和，反映交通突發(fā)事件對沿線波及的空間范圍;擁堵半徑是以突發(fā)事件地點(diǎn)與擁堵航段的直線距離為半徑所覆蓋的范圍，一般取各方向最大直線距離，反映突發(fā)事件引發(fā)擁堵的地理空間范圍，指代附近多條航路。

鑒于根據(jù)突發(fā)事件持續(xù)時間和船舶流量（預(yù)測值）能夠推測出突發(fā)事件影響的地理范圍，對突發(fā)事件波及范圍辨識的關(guān)鍵問題可轉(zhuǎn)化為對突發(fā)事件持續(xù)時間的估計問題。根據(jù)上述分析，建立時間指標(biāo)的階段劃分與突發(fā)事件評估要素相對應(yīng)的邏輯關(guān)系（見表2）。

表2 時間指標(biāo)與評估要素的對應(yīng)關(guān)系

由表2可知，時間指標(biāo)可通過響應(yīng)時間、處置時間、消散時間等3個二級指標(biāo)來表示，3個二級指標(biāo)又與相應(yīng)的態(tài)勢評估要素有所關(guān)聯(lián)。響應(yīng)時間主要與處置能力要素相關(guān)，可以處置力量（人員）或處置裝備到達(dá)事發(fā)現(xiàn)場的時間替代;處置時間與事件要素、現(xiàn)場處置條件要素相關(guān)，在評估處置時間時可根據(jù)事件預(yù)判級別設(shè)定處置的基本時間，再根據(jù)事件要素、現(xiàn)場處置條件要素的具體情況對處置時間進(jìn)行修正;消散時間主要與現(xiàn)場處置條件要素中的交通條件相關(guān)，可結(jié)合通行能力及船舶交通量信息進(jìn)行推算。

3 內(nèi)河航運(yùn)突發(fā)事件波及范圍辨識方法

推算評估突發(fā)事件的波及范圍是建立在定性分析和定量分析基礎(chǔ)上的一項(xiàng)工作，既要反映出應(yīng)急處置工作在流程上、能力上的經(jīng)驗(yàn)估計，也要結(jié)合實(shí)時的現(xiàn)場環(huán)境和船舶交通量情況進(jìn)行預(yù)測。因此，在設(shè)計辨識方法時，本文將辨識指標(biāo)進(jìn)一步細(xì)化，按照態(tài)勢演變和處置業(yè)務(wù)流程對持續(xù)時間進(jìn)行細(xì)分，再針對每個部分分別進(jìn)行推算。

按照突發(fā)事件發(fā)生及處置的一般規(guī)律，將響應(yīng)時間劃分為事故發(fā)現(xiàn)時間、準(zhǔn)備時間、趕赴現(xiàn)場時間。事故發(fā)現(xiàn)時間包括報警、接警、核實(shí)事件信息、聯(lián)絡(luò)相關(guān)單位、初步布置工作所消耗的時間等;準(zhǔn)備時間包括調(diào)集救援人員和救援物資所消耗的時間;趕赴現(xiàn)場時間是指救援人員從出發(fā)到抵達(dá)事故現(xiàn)場所需時間。各階段時間消耗的長短與工作效率、自然環(huán)境、交通環(huán)境等內(nèi)外部環(huán)境均有關(guān)聯(lián)，需要與相關(guān)評估要素以及對要素產(chǎn)生影響的因子建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，并根據(jù)不同的關(guān)聯(lián)關(guān)系選擇定性或定量的推算方法，并在案例積累的過程中逐步進(jìn)行調(diào)整和系數(shù)修正。具體影響因素見表3。

由表3可知，評估突發(fā)事件波及范圍所需要輸入的變量包括連續(xù)和離散2類，因此，需對輸入和輸出結(jié)果進(jìn)行分類、分級。人工智能方法可以模擬人腦對不確定性概念進(jìn)行判別;對不同階段持續(xù)的時間，可利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)等人工智能方法模型進(jìn)行推算，在案例質(zhì)量良好的情況下，該類方法可學(xué)習(xí)先驗(yàn)知識進(jìn)而預(yù)測未來態(tài)勢的演變情況。此外，在定量分析中，掌握船舶交通流特征和規(guī)律對預(yù)測交通量、提取船舶消散波速等也有重要作用，這需要在日常監(jiān)測管理中加強(qiáng)對船舶運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集分析。

表3 時間指標(biāo)與評估要素及影響因子的對應(yīng)關(guān)系

參考文獻(xiàn)：

[1] 周俊華，解玉玲，劉力，等. 我國內(nèi)河航運(yùn)綜合信息服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化[J]. 水運(yùn)管理，2009，31（11）：16-19.

[2] 侯琳，張佐，張毅. 交通突發(fā)事件態(tài)勢評估流程與指標(biāo)體系構(gòu)建[C]. 第七屆中國智能交通年會，2012：701-710.

【摘 要】 在分析內(nèi)河航運(yùn)突發(fā)事件波及范圍評估流程及事件現(xiàn)場處置條件、處置能力等3個要素的基礎(chǔ)上，探討面向內(nèi)河航運(yùn)交通突發(fā)事件波及范圍的辨識方法，通過構(gòu)建面向各類突發(fā)事件影響要素范圍及評價指標(biāo)體系，選擇合適的辨識策略和定性分析與定量分析相結(jié)合的方法，推測各類突發(fā)事件波及的空間和時間范圍，為各級航運(yùn)主管部門實(shí)現(xiàn)跨層級、跨部門、跨區(qū)域的應(yīng)急協(xié)同管理處置提供依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】 內(nèi)河航運(yùn);突發(fā)事件;評價指標(biāo);辨識方法

內(nèi)河航運(yùn)因其占地少、運(yùn)量大、能耗低等特點(diǎn)，成為綜合交通運(yùn)輸中重要的一個環(huán)節(jié)。長期以來，歐美國家十分重視內(nèi)河航運(yùn)的建設(shè)，逐步構(gòu)建了標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、設(shè)施完善、管理協(xié)同的現(xiàn)代化內(nèi)河航運(yùn)體系，對提高貨物運(yùn)輸流通效率、推動社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要的支撐作用。與國外發(fā)達(dá)國家相比，我國內(nèi)河航運(yùn)現(xiàn)代化建設(shè)起步較晚，近十幾年來一直在不斷完善技術(shù)體系和管理制度，在長江干線、長江三角洲、珠江三角洲等內(nèi)河航道資源豐富的區(qū)域，內(nèi)河航運(yùn)現(xiàn)代化建設(shè)已經(jīng)取得一定的成績，但距歐美國家還存在較大差距。隨著國家整體戰(zhàn)略布局的調(diào)整，海上絲綢之路、長江經(jīng)濟(jì)帶等重要戰(zhàn)略規(guī)劃的推出和實(shí)施，水路交通運(yùn)輸對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐作用被提升到了新的高度，內(nèi)河航運(yùn)也將迎來發(fā)展的關(guān)鍵期，著力打造可靠的基礎(chǔ)設(shè)施體系、全面提高航運(yùn)管理服務(wù)水平，是提升內(nèi)河航運(yùn)運(yùn)輸效能的重要保障。

近年來，我國內(nèi)河航運(yùn)航道基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)展較快，長江、珠江、京杭運(yùn)河等干線通道的運(yùn)輸能力提高顯著，但從整體運(yùn)行情況看，航道等級總體偏低，高等級航道網(wǎng)絡(luò)化程度不高，特別是在長江三角洲、珠江三角洲等水道資源豐富的區(qū)域，主干航道承載能力與日益增長的船舶通行量之間仍然難以匹配。在支線航道承載能力不足的情況下，水上交通事故、船閘故障、惡劣天氣等突發(fā)事件的發(fā)生極易導(dǎo)致大范圍的堵航，嚴(yán)重影響內(nèi)河航運(yùn)的運(yùn)輸效率和服務(wù)水平。本文針對上述問題，研究探討內(nèi)河航運(yùn)交通突發(fā)事件波及范圍的辨識方法，通過構(gòu)建各類突發(fā)事件影響要素范圍及評價指標(biāo)體系，選擇合適的辨識策略和方法，推測各類突發(fā)事件波及的空間和時間范圍，為各級航運(yùn)主管部門實(shí)現(xiàn)跨層級、跨部門、跨區(qū)域的應(yīng)急協(xié)同管理處置提供依據(jù)。

1 內(nèi)河航運(yùn)突發(fā)事件波及范圍評估 流程及要素

考慮突發(fā)事件發(fā)生及演變的一般規(guī)律，本文將內(nèi)河航運(yùn)突發(fā)事件波及范圍的評估流程分為3個步驟：（1）獲取突發(fā)事件相關(guān)信息，包括突發(fā)事件基本信息、現(xiàn)場處置條件信息、處置能力信息等;（2）提取波及范圍評估要素，評估對突發(fā)事件產(chǎn)生影響的各類要素，選擇關(guān)鍵要素作為評估波及范圍的依據(jù);（3）選擇預(yù)測模型方法，對突發(fā)事件的波及范圍進(jìn)行評估推測。

推測不同類型水上交通突發(fā)事件的波及范圍，既要考慮事件本身的特征，如事故類型、嚴(yán)重程度等，也要考慮在當(dāng)前環(huán)境下航道基礎(chǔ)設(shè)施、通航尺度、天氣、船舶交通量等多個動、靜態(tài)影響因素。此外，航運(yùn)主管部門及相關(guān)社會力量的處置能力也對突發(fā)事件波及范圍產(chǎn)生作用。綜合而言，本文將用于推測波及范圍的要素分為3個類別：（1）事件要素，反映事件類型、嚴(yán)重程度等情況;（2）處置條件要素，描述突發(fā)事件所在現(xiàn)場的交通環(huán)境及自然環(huán)境信息;（3）處置能力要素，反映處置力量的處置效率、技術(shù)水平等情況。3類要素包含的具體信息見表1。

表1 內(nèi)河航運(yùn)突發(fā)事件波及范圍評估要素內(nèi)容

2 內(nèi)河航運(yùn)突發(fā)事件波及范圍辨識指標(biāo)

評估內(nèi)河航運(yùn)突發(fā)事件的波及范圍，最終目標(biāo)是推測事件的持續(xù)時間和影響的空間范圍，目的是為管理部門及時發(fā)布信息和制定適當(dāng)?shù)拇笆鑼?dǎo)策略提供可參考依據(jù)，因此，對突發(fā)事件波及范圍的辨識指標(biāo)可基于時間指標(biāo)和空間指標(biāo)構(gòu)建。

2.1 時間指標(biāo)

時間指標(biāo)在時間維度上反映事件的影響范圍，影響范圍與事件持續(xù)時間的長短成正比關(guān)系，已有研究成果將交通事件持續(xù)時間劃分為4個階段，即檢測時間、響應(yīng)時間、清除時間和交通恢復(fù)時間。考慮到內(nèi)河航運(yùn)突發(fā)事件發(fā)生及處置特點(diǎn)，本文將突發(fā)事件持續(xù)時間分為響應(yīng)時間、處置時間和消散時間。

2.2 空間指標(biāo)

空間指標(biāo)是指內(nèi)河交通突發(fā)事件所影響的地理空間范圍，一般可用排隊長度和擁堵半徑2個指標(biāo)刻畫。排隊長度是指在突發(fā)事件持續(xù)過程中，引發(fā)的船舶擁堵排隊的長度總和，反映交通突發(fā)事件對沿線波及的空間范圍;擁堵半徑是以突發(fā)事件地點(diǎn)與擁堵航段的直線距離為半徑所覆蓋的范圍，一般取各方向最大直線距離，反映突發(fā)事件引發(fā)擁堵的地理空間范圍，指代附近多條航路。

鑒于根據(jù)突發(fā)事件持續(xù)時間和船舶流量（預(yù)測值）能夠推測出突發(fā)事件影響的地理范圍，對突發(fā)事件波及范圍辨識的關(guān)鍵問題可轉(zhuǎn)化為對突發(fā)事件持續(xù)時間的估計問題。根據(jù)上述分析，建立時間指標(biāo)的階段劃分與突發(fā)事件評估要素相對應(yīng)的邏輯關(guān)系（見表2）。

表2 時間指標(biāo)與評估要素的對應(yīng)關(guān)系

由表2可知，時間指標(biāo)可通過響應(yīng)時間、處置時間、消散時間等3個二級指標(biāo)來表示，3個二級指標(biāo)又與相應(yīng)的態(tài)勢評估要素有所關(guān)聯(lián)。響應(yīng)時間主要與處置能力要素相關(guān)，可以處置力量（人員）或處置裝備到達(dá)事發(fā)現(xiàn)場的時間替代;處置時間與事件要素、現(xiàn)場處置條件要素相關(guān)，在評估處置時間時可根據(jù)事件預(yù)判級別設(shè)定處置的基本時間，再根據(jù)事件要素、現(xiàn)場處置條件要素的具體情況對處置時間進(jìn)行修正;消散時間主要與現(xiàn)場處置條件要素中的交通條件相關(guān)，可結(jié)合通行能力及船舶交通量信息進(jìn)行推算。

3 內(nèi)河航運(yùn)突發(fā)事件波及范圍辨識方法

推算評估突發(fā)事件的波及范圍是建立在定性分析和定量分析基礎(chǔ)上的一項(xiàng)工作，既要反映出應(yīng)急處置工作在流程上、能力上的經(jīng)驗(yàn)估計，也要結(jié)合實(shí)時的現(xiàn)場環(huán)境和船舶交通量情況進(jìn)行預(yù)測。因此，在設(shè)計辨識方法時，本文將辨識指標(biāo)進(jìn)一步細(xì)化，按照態(tài)勢演變和處置業(yè)務(wù)流程對持續(xù)時間進(jìn)行細(xì)分，再針對每個部分分別進(jìn)行推算。

按照突發(fā)事件發(fā)生及處置的一般規(guī)律，將響應(yīng)時間劃分為事故發(fā)現(xiàn)時間、準(zhǔn)備時間、趕赴現(xiàn)場時間。事故發(fā)現(xiàn)時間包括報警、接警、核實(shí)事件信息、聯(lián)絡(luò)相關(guān)單位、初步布置工作所消耗的時間等;準(zhǔn)備時間包括調(diào)集救援人員和救援物資所消耗的時間;趕赴現(xiàn)場時間是指救援人員從出發(fā)到抵達(dá)事故現(xiàn)場所需時間。各階段時間消耗的長短與工作效率、自然環(huán)境、交通環(huán)境等內(nèi)外部環(huán)境均有關(guān)聯(lián)，需要與相關(guān)評估要素以及對要素產(chǎn)生影響的因子建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，并根據(jù)不同的關(guān)聯(lián)關(guān)系選擇定性或定量的推算方法，并在案例積累的過程中逐步進(jìn)行調(diào)整和系數(shù)修正。具體影響因素見表3。

由表3可知，評估突發(fā)事件波及范圍所需要輸入的變量包括連續(xù)和離散2類，因此，需對輸入和輸出結(jié)果進(jìn)行分類、分級。人工智能方法可以模擬人腦對不確定性概念進(jìn)行判別;對不同階段持續(xù)的時間，可利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)等人工智能方法模型進(jìn)行推算，在案例質(zhì)量良好的情況下，該類方法可學(xué)習(xí)先驗(yàn)知識進(jìn)而預(yù)測未來態(tài)勢的演變情況。此外，在定量分析中，掌握船舶交通流特征和規(guī)律對預(yù)測交通量、提取船舶消散波速等也有重要作用，這需要在日常監(jiān)測管理中加強(qiáng)對船舶運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集分析。

表3 時間指標(biāo)與評估要素及影響因子的對應(yīng)關(guān)系

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