基于海上搜救知識(shí)庫(kù)的海上搜救輔助決策方案設(shè)計(jì)

王少渤 山東理工大學(xué) 建筑工程學(xué)院

劉玉梅 中國(guó)交通通信信息中心

聞俏 劉聰 山東理工大學(xué) 建筑工程學(xué)院

逯躍鋒 山東理工大學(xué)建筑工程學(xué)院 中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

2019年，我國(guó)主要海洋產(chǎn)業(yè)保持穩(wěn)步增長(zhǎng)，全年實(shí)現(xiàn)增加值35724億元，比上年增長(zhǎng)7.5%。濱海旅游業(yè)、海洋交通運(yùn)輸業(yè)和海洋漁業(yè)作為海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，其增加值占主要海洋產(chǎn)業(yè)增加值的比重分別為50.6%、18.0%和13.2%。隨著“21世紀(jì)海上絲綢之路”倡議的提出以及黨中央關(guān)于加快建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)的重大戰(zhàn)略部署、對(duì)于推進(jìn)藍(lán)色經(jīng)濟(jì)發(fā)展的高度重視，我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)繼續(xù)保持總體平穩(wěn)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。因此，水路運(yùn)輸發(fā)展迅速、海洋開發(fā)利用力度加大，海洋活動(dòng)日益頻繁，事故風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)相應(yīng)提高，海上遇險(xiǎn)人數(shù)和遇險(xiǎn)船舶數(shù)量不斷增加，海上生產(chǎn)作業(yè)安全形勢(shì)日益嚴(yán)峻。

為了及時(shí)應(yīng)對(duì)日益頻繁的海難事故，保障人民生命和財(cái)產(chǎn)安全，國(guó)家相關(guān)部門對(duì)海上搜救工作給予了高度重視。海上搜救包含了搜尋和救助兩個(gè)部分，海上搜尋是進(jìn)行海上救助工作的前提，也是搜救工作中最復(fù)雜、最關(guān)鍵的部分，因此海上搜救的核心就是準(zhǔn)確定位和及時(shí)營(yíng)救。其中，海上搜尋對(duì)于穩(wěn)定傳輸信號(hào)的通信方式要求較高，衛(wèi)星導(dǎo)航覆蓋范圍廣、受自然環(huán)境影響相對(duì)較小、無(wú)線傳輸方式靈活穩(wěn)定，完全能夠適應(yīng)海上通信的要求。目前全球定位系統(tǒng)以及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）都能提供厘米級(jí)別的高精度定位，可為海上救援系統(tǒng)提供準(zhǔn)確定位信息，北斗技術(shù)逐步應(yīng)用到了海上搜救領(lǐng)域，但目前我國(guó)還沒(méi)有一套較為完備的基于北斗定位導(dǎo)航的海上搜救系統(tǒng)。近年來(lái)，我國(guó)專業(yè)搜救力量不斷加強(qiáng)，救助能力不斷提升，但是在搜尋過(guò)程中的決策規(guī)劃仍然過(guò)多的依賴經(jīng)驗(yàn)，為了避免行動(dòng)組織的盲目性，提高海上搜救指揮和協(xié)調(diào)工作的效率和救援的及時(shí)性以及實(shí)現(xiàn)一套成熟的綜合搜救體系，海上搜救輔助決策方案的研究至關(guān)重要。海上搜救輔助決策的目的是為了輔助決策者在最短的時(shí)間內(nèi)利用有限的搜尋資源制定搜尋方案以提高海上遇險(xiǎn)目標(biāo)搜尋工作的成功概率。首先，本文總結(jié)了海上搜救輔助決策關(guān)鍵技術(shù)業(yè)務(wù)化應(yīng)用情況；并通過(guò)梳理整個(gè)海上搜救過(guò)程中所涉及到的數(shù)據(jù)信息，研發(fā)搜救資源調(diào)配知識(shí)庫(kù)，并基于海上搜救知識(shí)庫(kù)，研究形成一套針對(duì)海上遇險(xiǎn)搜救的輔助決策方案。

1.海上搜救相關(guān)現(xiàn)狀

1.1 海上搜救

海上搜救是國(guó)家海事機(jī)構(gòu)和海上搜救機(jī)構(gòu)以及相關(guān)部門針對(duì)海上事故等做出的救援、應(yīng)急處理、搜尋等工作。海上事故面臨著較大的危險(xiǎn)和不確定性，發(fā)生事故時(shí)需要及時(shí)響應(yīng)，否則在危險(xiǎn)條件和環(huán)境下容易造成極大的人員損失。另外救援和人員的搜尋也是海上搜救的難點(diǎn)，由于海洋環(huán)境的復(fù)雜性，給救援和搜尋帶來(lái)困難。當(dāng)前我國(guó)的海上搜救主要以船艦為主，同時(shí)配套為數(shù)不多的直升機(jī)和極少的小型固定翼飛機(jī)。

圖1 管理機(jī)構(gòu)組織結(jié)構(gòu)圖

1.2 海上搜救機(jī)構(gòu)現(xiàn)狀

我國(guó)海上搜救目前處于相對(duì)成熟階段，國(guó)家一級(jí)主要分為國(guó)家應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)、管理運(yùn)行機(jī)構(gòu)、咨詢機(jī)構(gòu)、搜救專家組等，管理機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

（1）省級(jí)海上搜救機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)承擔(dān)本?。▍^(qū)、市）海上搜救責(zé)任區(qū)的海上應(yīng)急組織指揮工作。

（2）現(xiàn)場(chǎng)指揮（員）。海上突發(fā)事件應(yīng)急反應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)指揮（員）由負(fù)責(zé)組織海上突發(fā)事件應(yīng)急反應(yīng)的應(yīng)急指揮機(jī)構(gòu)指定，按照應(yīng)急指揮機(jī)構(gòu)指令承擔(dān)現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)工作。

（3）海上應(yīng)急救助力量。海上應(yīng)急救助力量包括各級(jí)政府部門投資建設(shè)的專業(yè)救助力量和軍隊(duì)、武警救助力量，政府部門所屬公務(wù)救助力量，其他可投人救助行動(dòng)的民用船舶與航空器，企事業(yè)單位、社會(huì)團(tuán)體、個(gè)人等社會(huì)人力和物力資源。服從應(yīng)急指揮機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)、指揮，參加海上應(yīng)急行動(dòng)及相關(guān)工作。

海上搜救機(jī)構(gòu)接到海上突發(fā)事件險(xiǎn)情信息后，對(duì)險(xiǎn)情信息進(jìn)行分析與核實(shí)，并按照有關(guān)規(guī)定和程序逐級(jí)上報(bào)。相關(guān)責(zé)任機(jī)構(gòu)立即成立應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組，對(duì)險(xiǎn)情進(jìn)行應(yīng)急處理，一般是通過(guò)海事局發(fā)布航行警報(bào)，警告該海域的其他船只注意通行，避免二次事故。另外協(xié)調(diào)救助局派出專業(yè)救助力量，救助船、直升機(jī)等進(jìn)行救助。同時(shí)協(xié)調(diào)漁業(yè)部門，拖輪，過(guò)往商船、漁船等協(xié)助搜救。

我國(guó)海上搜救機(jī)構(gòu)分級(jí)明確，共有12個(gè)省級(jí)海事局和14個(gè)海上搜救中心，以及北海救助局等6個(gè)救助打撈單位。

1.3 各地海上搜救責(zé)任區(qū)

由于我國(guó)海岸線綿長(zhǎng)，沿海省份較多，故相應(yīng)省份有不同的海上轄區(qū)，搜救范圍也不相同，本文從多個(gè)渠道了解了各相應(yīng)省份海上搜救責(zé)任區(qū)，如圖2所示。

2.海上搜救難點(diǎn)

我國(guó)海上搜救經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，在應(yīng)急預(yù)案，及時(shí)救助等方面有了長(zhǎng)足的發(fā)展，救助成功率顯著提高。但是海洋依然充滿未知，大自然之力不可阻擋，仍然有很多困難在制約著海上搜救，同時(shí)人為制造的困難也給搜救帶來(lái)不便。

2.1 遇險(xiǎn)后報(bào)警信息不準(zhǔn)確

當(dāng)前我國(guó)漁業(yè)事業(yè)蓬勃發(fā)展，許多漁民紛紛涌入養(yǎng)殖行業(yè)，但是其中有很多都是半路出家，不清楚海上風(fēng)險(xiǎn)，不擅長(zhǎng)水性，當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)來(lái)臨是盲目解救財(cái)產(chǎn)，最終釀成危險(xiǎn)。這一部分人在遇到危險(xiǎn)時(shí)，難以向報(bào)警中心說(shuō)清自己的位置，有些人甚至大字不識(shí)，這給救援帶來(lái)了相當(dāng)大的困難。同時(shí)遇險(xiǎn)人員家屬也存在許多問(wèn)題，有些家屬在海上信號(hào)不良聯(lián)系不到家屬時(shí)盲目報(bào)警，或者謊報(bào)夸大險(xiǎn)情，浪費(fèi)救援資源。更有甚者，在救援組織來(lái)臨后，情緒激動(dòng)盲目要求救援人員下海施救，不根據(jù)實(shí)際情況判斷，給后續(xù)救援帶來(lái)很大的困擾也耽誤最佳的救援時(shí)間。

圖2 海事局責(zé)任區(qū)

2.2 大風(fēng)浪和極端條件下救援困難

海洋并非一成不變的陸地，蔚藍(lán)的海域伴隨著無(wú)窮的危險(xiǎn)。當(dāng)海上發(fā)生大風(fēng)浪時(shí)，許多漁船都有顛覆的風(fēng)險(xiǎn)，雖然有各級(jí)海事部門會(huì)提前給出預(yù)警，但由于漁民的僥幸心理，或沒(méi)有及時(shí)知道、準(zhǔn)備不足，仍有可能在大風(fēng)浪下遇險(xiǎn)。大風(fēng)浪下，大船舶可以就地拋錨固定船只，或依仗速度航向停泊地。但漁船由于自身重量和材質(zhì)，隨時(shí)有翻扣、沉沒(méi)風(fēng)險(xiǎn)。在遇險(xiǎn)時(shí)，由于風(fēng)浪巨大，救援船舶、直升機(jī)等救援力量可能無(wú)法出海。另外，當(dāng)救援船舶到達(dá)救援地點(diǎn)時(shí)，難以同被救人員和船舶進(jìn)行施救，風(fēng)浪巨大難以靠近而且有相互碰撞的風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 海上突發(fā)事故較多，救援力量不足

圖3 海上事故原因

當(dāng)海上發(fā)生大風(fēng)浪時(shí)，往往伴隨著不止一起報(bào)警。多起事故會(huì)同時(shí)發(fā)生，這給救援工作帶來(lái)困難。從搜集的數(shù)據(jù)來(lái)看，我國(guó)各地海事局和搜救單位擁有的搜救設(shè)備和船舶有限，當(dāng)發(fā)生險(xiǎn)情較多時(shí)，就面臨著搜救力量不足的情況。所以在多地的案例中會(huì)發(fā)現(xiàn)，很多海事局單位會(huì)向救助局、打撈局進(jìn)行求援，來(lái)協(xié)助自己應(yīng)對(duì)險(xiǎn)情。

2.4 報(bào)警信息響應(yīng)緩慢，救援姍姍來(lái)遲

海難救助是一項(xiàng)牽涉到許多部門的復(fù)雜行動(dòng)，除專業(yè)的救助局外,還涉及到邊防、漁業(yè)、各航運(yùn)公司、社會(huì)團(tuán)體、氣象等部門。為最大程度減少海難事故所造成的損失,需要一個(gè)協(xié)調(diào)、統(tǒng)一、快速有效的指揮中心。但是由于各部門之間不屬于同一系統(tǒng),且考慮各自的利益關(guān)系,難免出現(xiàn)出工不出現(xiàn)力或借口推辭的現(xiàn)象。再者,在遇有海難事故需要救助時(shí),搜救中心與其聯(lián)系,這些部門還要逐級(jí)上報(bào),不能很快作出反應(yīng)和決定,造成貽誤時(shí)機(jī)導(dǎo)致搜救效果不佳。其次,這些部門常常產(chǎn)生職責(zé)界限劃分不清的現(xiàn)象,各部門的救助力量不能得到最大化的利用,使搜救的統(tǒng)一協(xié)調(diào)能力受到限制。

3.海上搜救輔助解決方案

本文通過(guò)調(diào)研2016-2019年多省份共539份海上搜救案例，對(duì)其事故原因進(jìn)行分析，共分為相撞/碰撞、人員受傷/生病/落水、失火/爆炸、擱淺/觸礁、風(fēng)浪/被困/漂浮、故障、沉沒(méi)/泄漏/進(jìn)水、翻扣/走錨等8大類。其各類事故所占比例如圖3所示。

同時(shí)通過(guò)對(duì)遇險(xiǎn)人員，救援方案，救援結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，針對(duì)這八類不同事故原因，給出不同的解決方案。

3.1 相撞/碰撞

船舶相撞、碰撞多發(fā)生在碼頭，以及海上航行時(shí)大船瞭望不足，或者分神等原因碰撞漁船等小船。當(dāng)發(fā)生碰撞時(shí)解決方案應(yīng)為：

（1）了解事故時(shí)間、地點(diǎn)、遇險(xiǎn)人員、遇險(xiǎn)船類型，相關(guān)部門及時(shí)通報(bào)，提醒周圍船舶，避免后續(xù)事故發(fā)生。

（2）成立事故應(yīng)急小組，協(xié)調(diào)各部門進(jìn)行救助。

（3）有人員落水時(shí)，應(yīng)及時(shí)抽調(diào)直升機(jī)進(jìn)行搜救。無(wú)人員落水時(shí)，應(yīng)根據(jù)遇險(xiǎn)船情況派出引航快艇，救助船，拖輪等進(jìn)行救助。

（4）根據(jù)遇險(xiǎn)船類型，貨物類型及破損情況。及時(shí)觀測(cè)是否有溢油或者污染物泄露情況，根據(jù)情況進(jìn)行后續(xù)的清污。

（5）有落水人員時(shí)，及時(shí)協(xié)調(diào)過(guò)往商船，漁船盡行搜救。

（6）協(xié)調(diào)軍方力量進(jìn)行搜救。

（7）根據(jù)搜救結(jié)果整理搜救報(bào)告，定檔。

3.2 人員受傷/生病/落水

（1）了解事故時(shí)間、地點(diǎn)、遇險(xiǎn)人員、遇險(xiǎn)船類型，相關(guān)部門及時(shí)通報(bào)，成立應(yīng)急小組，協(xié)調(diào)各部門進(jìn)行救助。

（2）有人員受傷/生病/落水時(shí)，及時(shí)協(xié)調(diào)醫(yī)院，通過(guò)醫(yī)生遠(yuǎn)程船上人員對(duì)受傷生病人員進(jìn)行緊急救助。隨后根據(jù)情況派醫(yī)生隨船出海或者安排救助人員岸邊或機(jī)場(chǎng)進(jìn)行等候。

（3）調(diào)動(dòng)救助直升機(jī)，將遇險(xiǎn)人員送往岸邊或者機(jī)場(chǎng)，隨后送往醫(yī)院就醫(yī)。

（4）有落水人員時(shí)，派出救助船并及時(shí)協(xié)調(diào)過(guò)往商船，漁船，協(xié)調(diào)軍方力量進(jìn)行搜救。

（5）根據(jù)搜救結(jié)果整理搜救報(bào)告，定檔。

3.3 失火/爆炸

（1）了解事故時(shí)間、地點(diǎn)、遇險(xiǎn)人員、遇險(xiǎn)船類型，相關(guān)部門及時(shí)通報(bào)，成立應(yīng)急小組，協(xié)調(diào)各部門進(jìn)行救助同時(shí)發(fā)布航行警告，提醒過(guò)往船舶避讓，防止發(fā)生次生事故。

（2）積極聯(lián)系失事船，指導(dǎo)進(jìn)行滅火自救，密切關(guān)注火情，確保船員安全。

（3）調(diào)度拖輪，攜帶滅火設(shè)備前往救助，協(xié)調(diào)120急救人員隨船出海救助。火勢(shì)不可控時(shí)，指導(dǎo)遇險(xiǎn)船員棄船自救。協(xié)調(diào)直升機(jī)前往救助。

（4）火勢(shì)撲滅后，對(duì)船舶進(jìn)行評(píng)估后開艙或隨拖輪拖網(wǎng)修船廠?，F(xiàn)場(chǎng)拖輪或救助船只進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。具備自航能力后可自行回港。期間，消防拖輪需在旁警戒。

（5）根據(jù)搜救結(jié)果整理搜救報(bào)告，定檔。

3.4 擱淺/觸礁

（1）了解事故時(shí)間、地點(diǎn)、遇險(xiǎn)人員、遇險(xiǎn)船類型，相關(guān)部門及時(shí)通報(bào)，成立應(yīng)急小組，協(xié)調(diào)各部門進(jìn)行救助同時(shí)發(fā)布航行警告，提醒過(guò)往船舶避讓，防止發(fā)生次生事故。

（2）聯(lián)系遇險(xiǎn)船舶，提醒其注意關(guān)閉相關(guān)燃油管路速閉閥門，并積極開展自救工作。

（3）組織各類救助船、直升機(jī)、協(xié)調(diào)商船、漁船等進(jìn)行救助。

（4）組織該船卸貨，盡快起浮脫淺，要求船舶時(shí)刻關(guān)注吃水和船體變化；有溢油現(xiàn)象時(shí)安排清污力量趕赴現(xiàn)場(chǎng)駁油，防止污染海洋。

（5）派遣拖輪進(jìn)行夜間現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)；下一個(gè)高潮時(shí)協(xié)調(diào)引航員和7艘拖輪實(shí)施脫淺或高潮時(shí)自行航離脫淺，駛往安全海域觀察。

3.5 風(fēng)浪/被困/漂浮

（1）了解事故時(shí)間、地點(diǎn)、遇險(xiǎn)人員、遇險(xiǎn)船類型，相關(guān)部門及時(shí)通報(bào)，成立應(yīng)急小組，協(xié)調(diào)各部門進(jìn)行救助同時(shí)發(fā)布航行警告，提醒過(guò)往船舶避讓，防止發(fā)生次生事故

（2）協(xié)調(diào)直升機(jī)、拖輪、海巡、商船、漁船等進(jìn)行救助，攜帶防寒救生工具，及時(shí)撤離被困人員送醫(yī)救助。

（3）對(duì)船只進(jìn)行監(jiān)控，風(fēng)浪較小或可拖離。采取有效措施，防止污染海域。

3.6 故障

（1）了解事故時(shí)間、地點(diǎn)、遇險(xiǎn)人員、遇險(xiǎn)船類型，相關(guān)部門及時(shí)通報(bào)，成立應(yīng)急小組，協(xié)調(diào)各部門進(jìn)行救助同時(shí)發(fā)布航行警告，提醒過(guò)往船舶避讓，防止發(fā)生次生事故。

（2）通知船舶立即轉(zhuǎn)向，利用余速駛出讓清航道，并顯示相應(yīng)失控號(hào)燈號(hào)型。

（3）協(xié)調(diào)拖輪、救助船前往救助。通知船舶，抓緊搶修修復(fù)主機(jī)，并做好救助準(zhǔn)備。由拖輪等船舶進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，由專業(yè)人員評(píng)估后啟航或拖離。

3.7 沉沒(méi)/泄漏/進(jìn)水

（1）了解事故時(shí)間、地點(diǎn)、遇險(xiǎn)人員、遇險(xiǎn)船類型，相關(guān)部門及時(shí)通報(bào)，成立應(yīng)急小組，協(xié)調(diào)各部門進(jìn)行救助同時(shí)發(fā)布航行警告，提醒過(guò)往船舶避讓，防止發(fā)生次生事故。

（2）協(xié)調(diào)海巡、救助船、拖輪、直升機(jī)及過(guò)往商船、漁船等前往救助搜救。

（3）要求船方立即切斷船上電源、油路和一切可以產(chǎn)生靜電的設(shè)備設(shè)施。撤離非必要人員，保持泵倉(cāng)通風(fēng)并定時(shí)測(cè)爆。消防拖輪等在旁守護(hù)警戒。

（4）采取有效措施，防止污染海域，事后請(qǐng)專業(yè)清污公司進(jìn)行海洋清污。

3.8 翻扣/走錨

（1）了解事故時(shí)間、地點(diǎn)、遇險(xiǎn)人員、遇險(xiǎn)船類型，相關(guān)部門及時(shí)通報(bào)，成立應(yīng)急小組，協(xié)調(diào)各部門進(jìn)行救助，同時(shí)發(fā)布航行警告，對(duì)翻扣、走錨、丟錨水域進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，提醒過(guò)往船舶避讓，防止發(fā)生次生事故。

（2）提指導(dǎo)船舶盡行積極自救，并派出海巡、救助船、拖輪、直升機(jī)及過(guò)往商船、漁船等前往救助搜救。

（3）對(duì)船舶進(jìn)行附加檢驗(yàn)，簽發(fā)檢驗(yàn)證書，通知日期配上丟錨及錨鏈。對(duì)失事水域進(jìn)行打撈，尋找丟錨。由現(xiàn)場(chǎng)輪船盡行監(jiān)控。

4.結(jié)語(yǔ)

海上搜救關(guān)系著我國(guó)眾多國(guó)民的生命和財(cái)產(chǎn)安全，國(guó)家非常重視海洋搜救。同時(shí)海上搜救成功率的增加也給眾多依海靠海生活的人更多的底氣和自信。本文通過(guò)對(duì)海上搜救知識(shí)庫(kù)的搜集整理，搜集了眾多海事機(jī)構(gòu)資料和海上失事案例。并通過(guò)對(duì)我國(guó)海上搜救力量的了解及海事案例的分析，提出了八個(gè)應(yīng)對(duì)不同海上事故的海上搜救輔助決策方案，相信對(duì)今后的海上搜救工作帶來(lái)一定的幫助。