海上交通安全監(jiān)管水域風(fēng)險判斷模型*

楊立波 王 旺 陳厚忠 嚴(yán)新平 王世偉

(交通運輸部規(guī)劃研究院安全所1) 北京 100028) (武漢理工大學(xué)航運學(xué)院2) 武漢 430063)

海上交通安全監(jiān)管水域風(fēng)險判斷模型*

楊立波1)王 旺1)陳厚忠2)嚴(yán)新平2)王世偉1)

(交通運輸部規(guī)劃研究院安全所1)北京 100028) (武漢理工大學(xué)航運學(xué)院2)武漢 430063)

根據(jù)海上交通安全監(jiān)管水域風(fēng)險特點，采用海上交通運輸、險情和事故典型指標(biāo)制定風(fēng)險因素指標(biāo)體系；以死亡失蹤人數(shù)、直接經(jīng)濟(jì)損失和船舶溢油重量為門限指標(biāo)，建立水域風(fēng)險程度判斷標(biāo)準(zhǔn)；采用單因素分析和多因素綜合方法，對水域風(fēng)險程度進(jìn)行判斷，針對海洋經(jīng)濟(jì)活動影響因素制定風(fēng)險程度調(diào)整系數(shù)；通過案例分析對研究成果進(jìn)行了驗證.

海事;安全監(jiān)管;風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn);當(dāng)量因子;調(diào)整系數(shù);判斷方法

0 引 言

海上交通風(fēng)險是海上交通安全管理和監(jiān)管救助系統(tǒng)規(guī)劃的重要依據(jù).海上交通安全風(fēng)險研究早期采用海事個案和海事統(tǒng)計，現(xiàn)在主要采用國際通用的規(guī)范化安全評估(FSA)方法，并針對該評估方法中的大量不確定性問題，開展了不少專題研究[1].評價指標(biāo)主要采用事故數(shù)、直接經(jīng)濟(jì)損失、死亡人數(shù)、沉船數(shù)等事故指標(biāo)，側(cè)重以船舶交通事故發(fā)生情況考察海上交通安全狀況，較少考慮船舶運輸?shù)蕊L(fēng)險因素安全狀態(tài)[2].評價方法包括模糊分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色分析等方法，以安全指數(shù)法較具代表性[3]，這些方法的基礎(chǔ)參數(shù)多為非統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)，需要專項調(diào)研和處理大量數(shù)據(jù)，可操作性不是很強(qiáng)而未能推廣.在研究水域范圍方面，多限于港口、航道、局部環(huán)境等較為微觀的水域，且主要針對船舶交通自身進(jìn)行風(fēng)險分析[4-6]，雖然在宏觀水域方面也開展了一些研究，提出了海上氣象海況、經(jīng)濟(jì)地理、海洋開發(fā)等風(fēng)險因素[7]，但多為定性分析或思路論證.

海上交通安全監(jiān)管水域主要針對沿海海事機(jī)構(gòu)管轄海域而言的，相對單獨的港口、錨地、航道而言屬于宏觀水域，水域風(fēng)險具有范圍大、分布不平衡、交通特征復(fù)雜、風(fēng)險因素繁多等特點.本文從宏觀研究角度入手，分析客、貨、危險品運輸特征和風(fēng)險、事故之間的內(nèi)在關(guān)系，并充分考慮海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展和開發(fā)活動因素對海上交通風(fēng)險的影響，采用單因素和多因素相結(jié)合方法，建立了海上交通安全監(jiān)管水域風(fēng)險判斷模型.

1 水域風(fēng)險因素指標(biāo)

采用船舶交通流量、旅客運輸量、貨物運輸量、油品運輸量、嚴(yán)重事故次數(shù)、遇險人數(shù)等因素描述水域的風(fēng)險程度，其中前4項指標(biāo)反映風(fēng)險后果，后2項指標(biāo)反映風(fēng)險概率.這些指標(biāo)可從相關(guān)海事統(tǒng)計資料中獲取.

1.1 船舶交通流量

海上有船舶交通流量存在，就有發(fā)生船舶交通事故的潛在風(fēng)險，該指標(biāo)用于描述海上交通帶來的人員死亡、財產(chǎn)損失和環(huán)境污染等風(fēng)險概率.船舶交通流量包括進(jìn)出港口船舶交通流量.

1.2 旅客運輸量

針對海上交通經(jīng)常是造成群死群傷、社會影響大的事故特點，采用該指標(biāo)用于描述海上交通帶來的人員死亡風(fēng)險概率.旅客運輸量為海事機(jī)構(gòu)船舶簽證中進(jìn)出港口的旅客量(含船員數(shù)量)，包括旅客到達(dá)量和旅客發(fā)送量.

1.3 貨物運輸量

海上交通安全在保障人命安全前提下應(yīng)盡可能保障船舶和貨物等財產(chǎn)安全，采用該指標(biāo)描述海上交通帶來的直接經(jīng)濟(jì)損失風(fēng)險概率.貨物運輸量進(jìn)出港口貨物到達(dá)量和貨物發(fā)送量.

1.4 危險品品運輸量

危險品泄露是船舶交通事故對海洋環(huán)境帶來嚴(yán)重污染的主要因素，采用該指標(biāo)描述海上交通帶來的海洋環(huán)境污染風(fēng)險概率.危險品運輸量包括進(jìn)出港口的原油、散裝油類等危險品貨物到達(dá)量和發(fā)送量.

1.5 嚴(yán)重交通事故次數(shù)

海上交通事故經(jīng)常會造成群死群傷、重大財產(chǎn)損失和嚴(yán)重海洋污染等嚴(yán)重后果，采用該指標(biāo)描述海上交通事故的眼中后果.嚴(yán)重交通事故次數(shù)包括大水上交通事故次數(shù)、重大水上交通事故次數(shù)，不包括未造成人員死亡失蹤的一般事故及小事故次數(shù).

1.6 遇險人數(shù)

保障人命安全是海上交通安全管理的第一要務(wù)，而船舶遇險后一旦得不到有效救助，就可能造成人員的死亡失蹤，采用該指標(biāo)描述海上交通事故造成的人員死亡和失蹤后果.遇險人數(shù)包括遇險船員人數(shù)和遇險旅客人數(shù).

2 水域風(fēng)險判斷標(biāo)準(zhǔn)

海上交通安全監(jiān)管水域包括直屬、分支、派出海事機(jī)構(gòu)三類范圍水域.這里以分支海事機(jī)構(gòu)水域風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)為例進(jìn)行分析.根據(jù)我國水上交通安全事故分級標(biāo)準(zhǔn)，參照美、日等發(fā)達(dá)國家水上交通安全水平標(biāo)準(zhǔn)[8]，確定水上交通事故年均10人失蹤死亡、400萬元直接經(jīng)濟(jì)損失、溢油10 t為風(fēng)險門限指標(biāo).風(fēng)險因素界值為達(dá)到上述風(fēng)險門限指標(biāo)時對應(yīng)的風(fēng)險因素值，見表1.

表1 分支海事機(jī)構(gòu)水域風(fēng)險因素界值

風(fēng)險因素界值確定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于《海事系統(tǒng)統(tǒng)計資料匯編》(2005-2009)，分析如下.

交通流量 我國運輸船舶等級以上交通事故率約為9.12×10-5(件/艘次)，每起等級以上水上交通事故造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約106萬元.當(dāng)分支機(jī)構(gòu)水域年均交通流量超過4萬艘次時，就可能發(fā)生4起以上事故，對應(yīng)可能造成400萬元的直接經(jīng)濟(jì)損失.

旅客運輸量 我國水上旅客運輸事故死亡率約為1.08×10-6人/(人次)，若分支機(jī)構(gòu)水域平均年均旅客運輸量超過900萬人次時，對應(yīng)可能會造成10人死亡.

貨物運輸量 我國每噸貨物運輸由事故造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約為0.122元，若分支機(jī)構(gòu)水域平均年均貨物吞吐量為3 200萬t時，對應(yīng)可能造成400萬元的經(jīng)濟(jì)損失.

危險品運量 目前我國水上每百萬噸油品運輸?shù)囊缬土考s為1.27 t，若分支機(jī)構(gòu)水域平均每年油品運輸量為800萬t時，則可能造成溢油總量約為10 t.

嚴(yán)重事故次數(shù) 我國每年大和重大事故造成的人員死亡平均為1.28人，當(dāng)分支機(jī)構(gòu)水域年均大和重大交通事故次數(shù)為8起時，對應(yīng)可能造成約10人以上死亡.

遇險人數(shù) 我國海上人命救助有效率約在96%，在分支機(jī)構(gòu)水域年均遇險人數(shù)為250人時，將有4%的遇險人員得不到有效救助，對應(yīng)可能造成10人以上死亡.

3 水域風(fēng)險判斷方法

3.1 面積當(dāng)量因子

由于不同分支機(jī)構(gòu)管轄范圍不同，即使風(fēng)險因素指標(biāo)值相同，因管轄面積差別，實際風(fēng)險程度也不相同.為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，用換算標(biāo)準(zhǔn)面積計算當(dāng)量風(fēng)險因素值，標(biāo)準(zhǔn)面積按目前沿海分支海事機(jī)構(gòu)平均管轄水域面積測算.

由于我國海上交通流量和險情事故的90%以上在離岸50 n mile以內(nèi)，也是分支海事機(jī)構(gòu)監(jiān)管的重點，因此以離岸50 n mile以內(nèi)(含內(nèi)水)水域面積進(jìn)行當(dāng)量換算.我國沿海離岸50 n mile以內(nèi)水域(含內(nèi)水)的面積約50萬km2，涉及51個分支機(jī)構(gòu)，平均管轄面積約1萬km2.定義當(dāng)量因子為標(biāo)準(zhǔn)面積與實際管轄面積的比值，即

(1)

式中：g為某分支海事機(jī)構(gòu)水域風(fēng)險當(dāng)量因子；s*為全國沿海分支海事機(jī)構(gòu)平均水域面積；s為某沿海分支海事機(jī)構(gòu)水域面積.

(2)

3.2 單因素風(fēng)險值計算方法

表2為分支機(jī)構(gòu)轄區(qū)水域單因素風(fēng)險級別判斷過程對照表.首先計算轄區(qū)水域內(nèi)的6個實際風(fēng)險因素值(取前3～5年平均值)，再計算當(dāng)量風(fēng)險因素值，然后與風(fēng)險因素界值進(jìn)行對比.

表2 海上交通風(fēng)險單因素判斷過程

定義單因素風(fēng)險值為

(3)

3.3 綜合風(fēng)險加權(quán)值計算方法

定義綜合風(fēng)險基礎(chǔ)值(m)為

(4)

考慮到任何一個當(dāng)量風(fēng)險值與標(biāo)準(zhǔn)界值比值大于1代表風(fēng)險程度有一個質(zhì)的跨越，定義比值大于1的因素個數(shù)(w)作為綜合風(fēng)險基礎(chǔ)值的權(quán)值，以此定義綜合風(fēng)險加權(quán)值(m′)為

(5)

當(dāng)w為零時，為避免出現(xiàn)加權(quán)后風(fēng)險值為零這種不合理情況出現(xiàn)，以w=0.5代替.

3.4 綜合風(fēng)險調(diào)整值計算方法

海上交通風(fēng)險程度主要取決于海上運輸活動，隨著海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，非運輸海上活動如海上施工、養(yǎng)殖捕撈、旅游開發(fā)、海上運動、資源開采、環(huán)境保護(hù)等對海上交通風(fēng)險的影響日益明顯，為充分反映這種海域安全特點，制定風(fēng)險程度調(diào)整系數(shù)，見表3.

定義綜合調(diào)整系數(shù)k為

(6) 表3 非運輸海上活動調(diào)整系數(shù)

則綜合風(fēng)險調(diào)整值為

(7)

3.5 風(fēng)險級別判斷方法

為便于風(fēng)險程度的整體把握和對比，將風(fēng)險等級分為高風(fēng)險、較高風(fēng)險、一般風(fēng)險等3種級別，判斷方法如下：(1) 高風(fēng)險,綜合風(fēng)險調(diào)整值在3.00及以上；(2) 較高風(fēng)險,綜合風(fēng)險調(diào)整值在1.00～3.00之間；(3) 一般風(fēng)險：綜合風(fēng)險調(diào)整值在1.00以下.

4 水域風(fēng)險判斷實例

采用2005～2009年數(shù)據(jù)對全國沿海分支海事轄區(qū)水域進(jìn)行風(fēng)險判斷，高風(fēng)險水域23個，較高風(fēng)險水域8個，一般風(fēng)險水域20個，見表4，其中每個風(fēng)險級別(類型)對應(yīng)分支海事轄區(qū)水域均按風(fēng)險值從高到低排序.

表4 全國沿海分支海事轄區(qū)水域風(fēng)險

由表4可見，風(fēng)險集中水域包括珠江口水域、長江口-浙北水域、渤海灣水域、臺灣海峽、瓊州海峽和膠東(青島、日照)水域，風(fēng)險分布與我國沿海安全管理格局分布基本一致.當(dāng)然，就個別分支海事機(jī)構(gòu)轄區(qū)水域而言，如煙臺、威海、連云港、湛江風(fēng)險較低，與實際安全管理情況差別較大，原因在于這些水域的過境船舶流量(風(fēng)險因素之一的船舶流量僅目前統(tǒng)計進(jìn)出港流量)明顯大于進(jìn)出港流量，而過境流量在統(tǒng)計規(guī)范中未被要求，目前不能直接獲取.但總體而言，上述風(fēng)險判斷結(jié)果能夠真實反映海上交通風(fēng)險形勢和安全管理需求，對于個別評價結(jié)果失真的水域，可以結(jié)合失真原因進(jìn)行單獨分析.

5 結(jié)束語

海上交通安全監(jiān)管水域風(fēng)險是水上交通安全管理和規(guī)劃的重要依據(jù).本研究根據(jù)海上交通安全監(jiān)管水域風(fēng)險特點，采用海上交通運輸和安全典型指標(biāo)確定風(fēng)險因素指標(biāo)體系，綜合考慮人命安全、財產(chǎn)安全和環(huán)境安全確定了風(fēng)險因素門限值，采用單因素分析和多因素綜合方法，對水域風(fēng)險程度進(jìn)行測算，針對海洋經(jīng)濟(jì)活動影響因素對風(fēng)險程度進(jìn)行調(diào)整，初步建立了海上交通安全監(jiān)管水域風(fēng)險判斷體系.基于本研究成果提出的“十二五”期監(jiān)管救助系統(tǒng)總體布局、建設(shè)重點、建設(shè)序列等結(jié)論，已被《交通運輸“十二五”發(fā)展規(guī)劃》以及《交通運輸支持系統(tǒng)“十二五”建設(shè)規(guī)劃》《交通運輸安全生產(chǎn)與應(yīng)急體系“十二五”發(fā)展規(guī)劃》《海事系統(tǒng)“十二五”建設(shè)規(guī)劃》等規(guī)劃所采納，為交通運輸部水上交通安全發(fā)展和建設(shè)決策提供了重要技術(shù)支撐.目前上述規(guī)劃已經(jīng)下發(fā)并正在逐步實施，本研究成果在實際應(yīng)用中正在體現(xiàn)出較強(qiáng)的實效.

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Risk Judgment Model of Maritime Traffic Safety Supervision Waters

YANG Libo1)WANG Wang1)CHEN Houzhong2)YAN Xinping2)WANG Shiwei1)

(SafetyDepartment,TransportPlanningandResearchInstitute,Beijing100028,China)1)(SchoolofNavigation,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430063,China)2)

According to the maritime traffic safety supervision waters risk characteristic, the waters risk indexes system is established including the typical marine transportation, danger and accident indexes. Based on the threshold indexes including missing and death number, direct economic loss and the shipping oil spill weight, the marine waters risk judgment standard is built. The marine waters risk is judged with the single factor analysis and multiple factors comprehensive method. And the risk adjustment coefficients are presented according to the marine economy activity factors. Finally, the study achievements are verified through the example.

maritime; safety supervision; risk standard; equivalent factor; adjustment coefficient; judgment method

2015-01-12

*交通運輸部“十二五”規(guī)劃重大課題研究項目資助(批準(zhǔn)號：2009-2-2)

X913.4

10.3963/j.issn.2095-3844.2015.02.019

楊立波(1975- )：男，博士，高級工程師，主要研究領(lǐng)域為水上交通安全規(guī)劃與管理