長江干線繁忙航段蕪湖段水上交通安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

張矢宇　朱月琴　閔　雪　李　卓

(武漢理工大學(xué)交通學(xué)院　武漢　430063)

長江干線繁忙航段蕪湖段水上交通安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

張矢宇朱月琴閔雪李卓

(武漢理工大學(xué)交通學(xué)院武漢430063)

摘要：系統(tǒng)、合理、操作性強(qiáng)的水上交通安全評價(jià)，是建立安全長效機(jī)制的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)工作.以安全系統(tǒng)工程、安全經(jīng)濟(jì)、水上交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程等理論為依據(jù)，針對長江干線蕪湖航段水上交通的特征，綜合考慮交通流、環(huán)境因素、事故后果三大因素，提出合理有效、操作性強(qiáng)的水上交通綜合安全評價(jià)方法——AREEAC評價(jià)法，構(gòu)建基于AREEAC的長江干線繁忙航段水上交通安全風(fēng)險(xiǎn)綜合評價(jià)模型，并對蕪湖段進(jìn)行實(shí)證研究，研究結(jié)果與實(shí)際情況大體相符，并根據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)果提出相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)控制對策.

關(guān)鍵詞：長江干線；蕪湖段；水上交通安全；風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

0引言

長江干線為中國最大的內(nèi)河航運(yùn)黃金水道.長江水上交通安全評價(jià)是長江水上交通安全監(jiān)管的基礎(chǔ)，加大長江水上交通安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)研究，并制定相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制策略和措施，對長江航運(yùn)的健康發(fā)展有重大的實(shí)際意義.

目前，國內(nèi)外水上交通安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)研究已取得了豐富的研究成果，衍生了許多科學(xué)、綜合、系統(tǒng)性的評價(jià)方法，如事故樹分析法、模糊數(shù)學(xué)分析法、灰色模糊理論、BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、FSA[1]等.高嬙[2]采用模糊綜合評價(jià)法[3]建立了風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型；李娜[4]選取交通流的綜合事故率和死亡率作為系統(tǒng)安全狀態(tài)方程模型的指標(biāo)變量，建立水上交通安全狀態(tài)方程并對長江干線水上交通安全進(jìn)行了定量的評價(jià)；李恒志[5]把道路交通安全領(lǐng)域中用于交叉路口的交通安全評價(jià)方法引用到水上交通安全評價(jià)領(lǐng)域；陳雷[6]針對我國水上交通事故的現(xiàn)狀建立了相應(yīng)的動態(tài)評估體系，并以模糊綜合評判作為雛形，利用主客觀相統(tǒng)一的方法來確定指標(biāo)權(quán)重；韓延勝[7]運(yùn)用壓力-狀態(tài)-響應(yīng)PSR概念模型建立了長江水上交通安全評價(jià)指標(biāo)體系；Pillay[8]通過對港口各個(gè)方面的研究，提出了基于危險(xiǎn)度的港口航行安全管理系統(tǒng).但是針對長江干線繁忙航段交通流特征，并考慮環(huán)境因素和事故后果影響，且操作性強(qiáng)的綜合風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的方法較少.

本文針對長江繁忙航段的交通流和安全事故特征，借鑒國內(nèi)外現(xiàn)有風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法研究成果，提出了基于事故發(fā)生率(accident rate)、環(huán)境因素(environmental effects)、事故后果(accident consequences)3大因素的綜合風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法(簡稱AREEAC評價(jià)法)；構(gòu)建基于AREEAC的水上交通安全風(fēng)險(xiǎn)綜合評價(jià)模型，并對蕪湖段交通安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估與分析.

1長江干線蕪湖段交通流及安全事故特征

蕪湖段覆蓋長江干線五步溝與老洲頭聯(lián)線至慈湖河口與烏江河口聯(lián)線之間水域，包括長江干線13個(gè)主航道175 km、8個(gè)支汊水道157 km水域范圍，覆蓋蕪湖、銅陵、馬鞍山3個(gè)地級市行政區(qū)劃水域.交通流量大是其主要特征，2008～2014年期間，長江蕪湖段日交通流量達(dá)到1 400艘/d以上，與此同時(shí)，武漢段和三峽段基本維持在日均400艘/d的水平.2008～2014年間長江干線繁忙航段安全事故特征如下[9].

1) 從總體事故險(xiǎn)情事故數(shù)分析，沒有明顯的規(guī)律可循，除2001年水上交通安全狀況明顯好轉(zhuǎn)以為，其他6 a每年事故險(xiǎn)情數(shù)都在24件或以上.但等級事故數(shù)數(shù)值呈現(xiàn)逐年下降的趨勢.

2) 根據(jù)事故類型來分析，船舶碰撞事故最多，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他類型事故數(shù)，且由于碰撞事故的特點(diǎn)，事故所造成的人員死亡失蹤、經(jīng)濟(jì)損失，以及沉船數(shù)這3項(xiàng)指標(biāo)明顯的高于其他類型的水上交通安全事故；其次是自沉；第三類為觸損.

3) 依據(jù)事故發(fā)生的晝夜時(shí)間分析，夜晚是事故的高發(fā)期，特別是后半夜零點(diǎn)到凌晨6點(diǎn)之間.

4) 從事故所造成的損失來看，大體呈現(xiàn)事故數(shù)逐年下降的趨勢，但死亡失蹤人數(shù)、沉船艘數(shù)，以及經(jīng)濟(jì)損失呈現(xiàn)明顯上升的趨勢.

5) 從事故致因來看，船員操作不當(dāng)、違章航行、疲勞駕駛、冒險(xiǎn)航行、配員不齊、疏忽瞭望等人為因素是事故險(xiǎn)情的主要致因.其次是船舶因素，船舶不適航、船體各種電氣設(shè)備及船體老化、冒險(xiǎn)超載等易導(dǎo)致事故發(fā)生.環(huán)境因素則是導(dǎo)致船員失誤的主要誘因，尤其是冒霧航行，嚴(yán)重影響觀察視線，極易造成碰撞、觸礁及擱淺事故；再者長江干線繁忙航段交通流量大、沉船事故多所引起的惡性碰撞事件、觸礁擱淺,以及自沉事件頻頻發(fā)生.

2綜合風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型與評價(jià)指標(biāo)

2.1AREEAC評價(jià)模型

AREEAC評價(jià)法是基于事故發(fā)生概率、環(huán)境影響因素與事故后果的綜合風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法，其核心設(shè)計(jì)理念是計(jì)算各繁忙航段的事故發(fā)生統(tǒng)計(jì)概率、相對環(huán)境調(diào)和度，以及事故發(fā)生的后果評價(jià)，再以三者乘積的方式獲取事故綜合風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)值.即

(1)

式中：Ar為事故發(fā)生率，由事故數(shù)和交通流量算得；Ef為相對環(huán)境調(diào)整值，由8個(gè)客觀環(huán)境因素指標(biāo)算得；Ac為事故后果評價(jià)，由4個(gè)后果評價(jià)指標(biāo)算得；Rc為綜合風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)值.

AREEAC評價(jià)法有如下特點(diǎn)：(1)借鑒了國內(nèi)外現(xiàn)有的有關(guān)水上交通安全評價(jià)方法的研究，并且進(jìn)行了調(diào)整，使之更適用于本論文的研究；(2)綜合考慮了事故發(fā)生率、客觀環(huán)境因素以及事故后果對水上交通安全的影響；(3)本方法中各項(xiàng)指標(biāo)的影響程度，以及評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是相關(guān)課題研究中向各方面專家調(diào)研的成果；(4)可操作性強(qiáng)、適用于實(shí)際應(yīng)用.

2.2事故發(fā)生率評價(jià)及其指標(biāo)

(2)

式中：X(t)為第t年事故險(xiǎn)情總數(shù)；T(t)為第t年交通流量；Ar(t)為第t年水上交通事故發(fā)生率.

2.3環(huán)境影響評價(jià)及其指標(biāo)

結(jié)合專家意見，通過對長江干線繁忙航段客觀環(huán)境及事故的分析，得到8種客觀環(huán)境因素的危險(xiǎn)評級見表1.

表1　8種客觀環(huán)境因素的危險(xiǎn)評級標(biāo)準(zhǔn)表

注：能見度不良設(shè)定為視距2 km以內(nèi)；年均標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)天數(shù)=(4～5級)年均風(fēng)天數(shù)+1.5×(6級及以上)年均風(fēng)天數(shù)；航道寬的評價(jià)指標(biāo)為航道寬度B0/船舶最大寬度B；彎曲度是選取船舶通過彎曲航道水域所需轉(zhuǎn)舵的最大角度；水深的危險(xiǎn)度評價(jià)指標(biāo)為H(航道水深)/d(船舶吃水)；助航標(biāo)志完善率是指該航道實(shí)際助航標(biāo)志覆蓋的水域面積/該航道整個(gè)水域面積，以完善率100%記為100.

第i種因素的危險(xiǎn)值Fi可視為第i種環(huán)境因素危險(xiǎn)評分Vi與第i種因素相應(yīng)權(quán)重Wi的乘積，即：

(3)

將8項(xiàng)單因素危險(xiǎn)值做和，得到該航段客觀環(huán)境危險(xiǎn)值，即

(4)

再將該航段客觀環(huán)境危險(xiǎn)值F比上基礎(chǔ)航段客觀環(huán)境危險(xiǎn)值F0，得到該航段相對環(huán)境調(diào)整值Ef，即

(5)

2.4事故后果評價(jià)及其指標(biāo)

參考了《水上交通事故統(tǒng)計(jì)辦法》中事故分級標(biāo)準(zhǔn)，以及專家評定，事故后果評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2.

表2　水上交通安全事故后果衡量指標(biāo)后果分值判定標(biāo)準(zhǔn)

注：無人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失或環(huán)境污染時(shí)，分值為0.

計(jì)算事故后果評價(jià)時(shí)，先根據(jù)表2，分別得到人員傷亡(C)、經(jīng)濟(jì)損失(M)、環(huán)境污染(E)和社會影響(S) 4個(gè)衡量指標(biāo)的分值(分別用相應(yīng)字母代表)，然后相加再除以4，得到事故后果值(Ac)，即

(6)

3基于AREEAC的蕪湖段交通安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

1) 事故發(fā)生率的計(jì)算首先收集整理出2011～2014年長江干線繁忙航段蕪湖段4 a的交通流，以及事故數(shù)據(jù)，見表3.

表3　2011～2014年長江干線繁忙航段

根據(jù)表3中數(shù)據(jù)，參照式(2)得出4 a的事故發(fā)生率(10萬艘/a)：Ar(2011)=3.43，Ar(2012)=4.53，Ar(2013)=5.78，Ar(2014)= 4.96.

2) 相對環(huán)境調(diào)整值的計(jì)算由實(shí)際情況分析得到2011～2014年蕪湖段客觀環(huán)境8因素的評分，再根據(jù)相關(guān)科研項(xiàng)目研究中多方專家、學(xué)者，以及船員的意見，統(tǒng)計(jì)整理出長江干線繁忙航段8個(gè)客觀環(huán)境因素的權(quán)值，見表4.

參照式(3)～(5)算出近4 a長江干線繁忙航段蕪湖段的相對環(huán)境調(diào)整值，見表5.

3) 事故后果評估根據(jù)該評估方法事故后果評估所需數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)整理2011～2014年長江干線繁忙航段蕪湖段水上交通事故后果明細(xì)后，參照式(6)，算出近4 a長江干線繁忙航段蕪湖段水上交通事故后果評估值，見表6.

表4　長江干線繁忙航段客觀環(huán)境因素的分級評分值及權(quán)值

表5　2011～2014年長江干線繁忙航段蕪湖段的相對環(huán)境調(diào)整值

注：以2011年客觀環(huán)境危險(xiǎn)值作為計(jì)算基準(zhǔn).

表6　2011～2014年長江干線蕪湖段水上交通事故后果評估值

4) 綜合評價(jià)結(jié)果分析將上述結(jié)果代入到式(1)中，得到長江干線繁忙航段蕪湖段近4 a水上交通綜合風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)值見表7.由表7可知，近4 a來安全狀況2011年最好，2014年和2012年次之，2013年最差.

分析評價(jià)結(jié)果，原因如下：(1)從事故發(fā)生率來看，2011年蕪湖段交通流最大為554 490艘/a，但發(fā)生水上交通安全事故數(shù)為19件，在4 a之中最少，導(dǎo)致2011年事故率最低.而2013年蕪湖段交通流量在近4 a中為最少，相應(yīng)發(fā)生的水上交通安全事故卻最多，進(jìn)而導(dǎo)致2013年事故發(fā)生率明顯高于其他3 a；(2)從相對環(huán)境調(diào)整值分析，由于相對環(huán)境調(diào)和度主要是在不同航段風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的橫向比較中有較大差別，在同一航段近4 a的縱向的段風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)中相對環(huán)境調(diào)和度差別甚微，對評價(jià)結(jié)果影響較?。?3)從事故后果評估分析，2013年蕪湖段事故數(shù)最多，且事故后果評估4項(xiàng)指標(biāo)中人員傷亡為12人，僅次于2012年18人，沉船數(shù)為5艘，經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)630多萬元，使得2013年的事故后果值也相應(yīng)的最高.

表7　2011～2014年長江干線蕪湖段水上交通AREFAC風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)值

通過以上分析，不難發(fā)現(xiàn)長江干線繁忙航段水上交通安全管理在諸多方面還有待提高：(1)在長江干線繁忙航段建設(shè)覆蓋AIS(GPS)系統(tǒng)，構(gòu)建電子巡航求助一體化機(jī)制;編制預(yù)案數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等來進(jìn)一步完善預(yù)警管理機(jī)制及應(yīng)急救援機(jī)制：(2)普及安全文化教育，來完善水上交通安全文化建設(shè);完善通航安全保障制度；(3)促進(jìn)通航安全保障科技創(chuàng)新:落實(shí)長江干線繁忙航段AIS，VTS，CCTV建設(shè)，綜合集成運(yùn)用GPS衛(wèi)星定位、電子海圖、無線通信、雷達(dá)、短信群發(fā)器等科技手段，以探索和豐富立體巡航手段.

4結(jié)束語

根據(jù)長江干線繁忙航段水上交通安全事故的特點(diǎn)，綜合國內(nèi)外用于水上交通安全評價(jià)的方法，該篇文章提出水上交通安全綜合風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法——AREEAC評價(jià)法，構(gòu)建了基于AREFAC的繁忙航段水上交通安全綜合評價(jià)模型.在所構(gòu)建的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)體系中賦予8個(gè)客觀環(huán)境因素相應(yīng)的閾值及權(quán)值，用相對環(huán)境調(diào)和度的概念來量化客觀環(huán)境因素對水上交通安全的影響.并運(yùn)用AREEAC評價(jià)模型對蕪湖段2011～2014年水上交通安全狀況進(jìn)行評價(jià)與分析，研究結(jié)果與實(shí)際情況大體相符.

參 考 文 獻(xiàn)

[1]International Maritime Origination (IMO). Formal safety assessment decision parameters including risk acceptance criteria[S].MSC,72/16, London,UK, 2000.

[2]高嬙.多橋梁河段水上交通安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)研究[D].武漢:武漢理工大學(xué),2010.

[3]徐文剛.水運(yùn)不發(fā)達(dá)地區(qū)水上交通安全狀況評價(jià)方法研究[D].成都:西南交通大學(xué),2010.

[4]李娜.基于狀態(tài)方程的長江干線水上交通安全評價(jià)研究[D].武漢:武漢理工大學(xué),2012.

[5]李恒志.交通沖突技術(shù)在珠江口水域水上交通安全評價(jià)中的應(yīng)用研究[D].武漢:武漢理工大學(xué),2010.

[6]陳雷.我國水上交通安全宏觀評估的研究[D].大連:大連海事大學(xué),2007.

[7]韓延勝.長江水上交通安全評價(jià)指標(biāo)體系研究[D].武漢:武漢理工大學(xué),2006.

[8]PILLAY A, TETREAULT W B J. Expanded use of automatic identification system (AIS) navigation technology in vessel traffic services (VTS)[C]. Building on the Past, Respecting the Future ASCE, 2010:789-796.

[9]李卓.長江干線蕪湖段水上交通安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[D].武漢:武漢理工大學(xué),2012.

The Risk Assessment of Water Traffic Safety on Wuhu Section of the Yangtze River

ZHANG ShiyuZHU YueqinMIN XueLI Zhuo

(SchoolofTransportation,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430063,China)

Abstract：Systematic, reasonable and feasible water traffic safety evaluation is an important basic work to build a long-term effective mechanism of safety. On the base of safety system engineering, water transportation system engineering and other theories, a reasonable, exercisable and effective comprehensive evaluation method is proposed for water traffic risks-AREEAC based on the traffic characteristics of Wuhu section of the Yangtze river. This method synthetically estimates the accident rates, environmental effects and accident consequences in waterways. In addition, a comprehensive evaluation model based on AREEAC is set up to estimate traffic risks of the busy waterways in the Yangtze River apart from an empirical researching on Wuhu section of Yangtze River. The research results are found to be generally consistent with actual situation. Besides, the corresponding measures to control risks are proposed according to the results of the safety risk assessment.

Key words：main line of Yangtze River; Wuhu section; water traffic safety; risk assessment

收稿日期：2016-04-28

中圖法分類號：U491.5

doi:10.3963/j.issn.2095-3844.2016.03.019

張矢宇(1969- )：女，博士，副教授，主要研究領(lǐng)域?yàn)榻煌ò踩蛥^(qū)域經(jīng)濟(jì)與物流