北極水域船舶航行風險管理研究現(xiàn)狀分析*

席永濤 付姍姍 陳偉炯，3▲ 秦庭榮 王建忠

（1.上海海事大學商船學院 上海201306;2.上海海事大學交通運輸學院 上海201306;3.上海海事大學海洋科學與工程學院 上海201306;4.中國極地研究中心船舶與飛機管理處 上海200136）

0 引 言

全球氣候變暖使得北冰洋海冰夏季融化加劇，2012 年9 月北極地區(qū)海冰融化面積約為整個北冰洋面積的1/4。作為中歐海路連接的關鍵航段，東北航道（俄稱北方海航道）周期性常態(tài)化運營成為可能?；诎l(fā)展遠東經(jīng)濟的考慮，俄羅斯于2013年將東北航道破冰船強制引航制度修訂為許可證制度，根據(jù)船舶冰級、航段和季節(jié)適當放開強制破冰服務。

在此背景下，有學者開始考慮北極航道通航對中國（尤其是北方港口）發(fā)展的機遇和挑戰(zhàn)，并對中國積極參與到北極的國際治理建言獻策。2013年5月15 日，中國獲得北極理事會永久觀察員地位，學者開始研究北極航道對中國戰(zhàn)略的影響、對策以及北極航道的戰(zhàn)略定位。隨著中國“一帶一路”和海洋強國戰(zhàn)略的推進，逐步形成了“一帶一路一道（北極航道）”的戰(zhàn)略格局，進一步豐富了“一帶一路”建設的戰(zhàn)略內(nèi)涵。2015年，中俄總理第20次和第21次聯(lián)合公報中出現(xiàn)“冰上絲綢之路”框架雛形。2017年，“一帶一路”國際合作高峰論壇明確了該框架，中國與俄羅斯協(xié)商開展北極航道合作，共同打造“冰上絲綢之路”。

北極航道在其經(jīng)濟性優(yōu)勢和發(fā)展戰(zhàn)略性空間擴展的機遇下，其海冰、極寒天氣、極晝極夜、船舶冰級、地域遙遠、基礎設施缺乏等環(huán)境條件給北極航運安全發(fā)展帶來了威脅和挑戰(zhàn)。因此，作者立足北極航道通航的安全，對北極水域船舶航行風險相關研究進行文獻的梳理，對研究現(xiàn)狀進行總結和分析，展現(xiàn)北極船舶航行風險的現(xiàn)狀和發(fā)展方向，為以后的研究提供理論、方法和思路的參考。

1 研究范疇

本文從風險管理的角度對北極水域船舶航行國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行分析，主要考慮以下2個層面：①風險管理的國際公約和國家相關規(guī)則；②風險管理技術方面研究。因水上運輸?shù)娜蛐裕浒踩珕栴}不僅受到各國政府的重視，也受到國際海事組織（International Maritime University，IMO）的重視。IMO和各國出臺的關于北極航行安全方面的公約、法規(guī)、標準和建議屬于社會層面的安全管理；同樣，船舶航行風險管理需要理論和技術，因此，北極水域船舶航行風險管理研究的模型、方法、框架等方面也是分析的主要內(nèi)容。具體研究范疇見圖1。目的是對北極水域有關船舶航行風險、事故、損失進行防止和控制的規(guī)則和研究方面的模型、方法、技術、框架等的研究現(xiàn)狀進行總結和梳理，以期能展望未來的研究方向。

圖1 研究范疇Fig.1 Research category

北極：為限定《國際極地水域營運船舶規(guī)則（極地規(guī)則）》[1]的適用范圍，經(jīng)修訂的《國際海上安全人命公約（SOLAS）》第XIV/1.2 和XIV/1.3 條以及經(jīng)修訂的《國際防止船舶造成污染公約（MARPOL）》附則I 第11.46.2 條、附則II 第10.21.2 條、附則IV 第7.17.3條和附則V第3.13.2條定義了北極水域范圍，見圖2。

安全：安全是一個寬泛且抽象的概念，可具體描述為遠離危險、損失的狀態(tài)或避免發(fā)生不期望事件（比如事故）的條件[2]。本文與水上運輸安全相關，因此，不期望事件或風險是在水上運輸背景下產(chǎn)生的。其研究范疇包括船舶、環(huán)境和人員安全。

圖2 北極水域范圍Fig.2 The Arctic water area

風險管理：指組織確定安全需求，設計風險管理架構和程序，以確定實施哪些活動來達到安全目標的過程[2]。然而，如何通過風險識別、分析、評估等流程進行系統(tǒng)和科學的風險管理，需要采用模型、方法、框架或技術來實現(xiàn)。

2 北極船舶航行風險管理的公約與法規(guī)

北極水域的交通和資源價值使得國際社會利用北極的步伐加快，但其生態(tài)和海洋環(huán)境一直受到國際和環(huán)北極國家的重視[3]。在公約、法規(guī)、規(guī)范和指南方面，形成了以極地規(guī)則和北極水域國家規(guī)則等強制性法規(guī)為主，IMO相關指南和各船級社入級規(guī)范等非強制性法規(guī)為輔的現(xiàn)狀，見圖3。

2.1 強制性法規(guī)

圖3 北極水域船舶航行安全相關公約、規(guī)則和規(guī)范Fig.3 Transportation safety related conventions,rules and standards in Arctic waters

《極地水域船舶作業(yè)國際規(guī)則》（以下簡稱為《極地規(guī)則》）[1]從2009年6月MSC 86次會議同意制定，2014年11月MSC 94次會議通過序言、引言和安全措施部分及其《SOLAS 公約》修正案，2015 年5 月MEPC 68次會議通過序言、引言和防污染措施部分及其《MARPOL 公約》修正案，到2016 年5 月MSC 96 次會議通過與極地規(guī)則相關的《STCW 公約》修正案草案，共歷時7年。

為使《極地規(guī)則》盡快具有強制性，其中極地航行船舶的安全措施部分納入《SOLAS 公約》附則第XIV 章，于2017 年1 月1 日生效[4]；防污染措施部分納入《MARPOL 公約》并于2017 年1 月1 日生效；配員和培訓的相關要求納入《STCW公約》，于2020年1月1日生效。由此可見，《極地規(guī)則》通過強制規(guī)范船體結構、分艙和穩(wěn)性、水密和風雨密完整性、機器設備等船舶結構和設備要求和強制要求極地航行船員船長和甲板部高級船員強制培訓的措施以降低船舶極地航行風險實現(xiàn)北極水域運輸安全。

由于東北航道和西北航道的大部分水域分別處于俄羅斯和加拿大的領海范圍之內(nèi)，為保護本國水域的通航安全和防止環(huán)境污染，俄羅斯于2013 年1月由交通部頒布了《北方海航道水域航行規(guī)則》[5]。加拿大也頒布了《北極航運安全和防污染規(guī)則》[6]并保持更新。俄羅斯的基本做法是根據(jù)計劃通過東北航道船舶的冰級、北方海航道不同水域、不同的月份和冰況等信息，確定船舶獨立航行、必須申請冰區(qū)引航員和必須申請破冰船護航等措施以降低船舶冰區(qū)航行風險；加拿大在其規(guī)則中也規(guī)定了通過西北航道船舶的冰區(qū)航行人員的具體要求。

2.2 非強制性法規(guī)

非強制性法規(guī)主要包含2 個方面：①關于各船級社冰級規(guī)范，②IMO關于極地船舶航行安全方面的一些指南。

作為選擇船級社入級船舶的非強制性標準，船舶冰級用于衡量船舶抗冰與破冰能力，以抵御船舶冰區(qū)航行的最主要風險。目前，冰級規(guī)范主要有國際船級社協(xié)會（IACS）[7]、中國船級社（CCS）、俄羅斯船舶登記局（RS）[8]、美國船級社（ABS）[9]、挪威-德國勞氏船級社（DNV-GL）[10]和法國船級社（BV）[11]等。各船級社冰級規(guī)范標準不一，CCS在其2016年發(fā)布的《極地船舶指南》[12]中對各船級社冰級進行了對照。

此外，IMO 關于極地船舶航行安全方面的一些指南主要有：①A.999（25）決議：偏遠區(qū)域營運客船的航程計劃指南；②MSC.1/Circ.1184 通函：客船遠離搜救設施水域作業(yè)時應急部署加強導則；③MSC.1/Circ.1185 通函——冷水求生指南等。這些指南雖不是強制性的要求，但要求成員國要考慮到這些指南以提高冰區(qū)船舶操作的安全性。

2.3 北極環(huán)境風險源環(huán)境風險指數(shù)

由于極地水域的特殊性，在基于風險的指導原則下，《極地規(guī)則》識別出了10個方面的環(huán)境風險以及可能造成的后果，即低溫、高緯、偏遠、海冰、結冰、極晝極夜、天氣惡劣、環(huán)境敏感、船員經(jīng)驗缺乏和應急設備缺乏。根據(jù)環(huán)境風險源的因果特性，其核心環(huán)境風險源有5個，即高緯、低溫、偏遠、惡劣天氣和環(huán)境敏感，見圖4。

圖4 極地環(huán)境風險源及影響Fig.4 Risks and its'effects of Arctic environment

由于海冰是船舶活動的最大阻礙，也是極地航運風險的最顯著的體現(xiàn)。極地操作限制評估風險標引系統(tǒng)（Polar Risk Index System, POLARIS）[1]是在加拿大北極冰區(qū)航行系統(tǒng)、俄羅斯冰區(qū)證書和北海航線水域航行規(guī)則中關于引航員冰區(qū)協(xié)助等經(jīng)驗的做法的基礎上的風險評估方法。

該系統(tǒng)是船長評估冰況對船舶風險，確定操作限制有效工具，使冰級與實際冰況（考慮冰的種類、厚度和冰密集度等因素）相關聯(lián)，通過冰域內(nèi)冰的種類賦予冰級不同的風險指數(shù)值（RIV），計算確定船舶在特定冰域的風險指數(shù)總值（RIO），判定其冰區(qū)操作限制。冰況評估采用世界氣象組織（WMO）制定的冰圖和觀察標準[13]，即蛋型規(guī)則。風險指數(shù)值（RIV）取決于冰的種類和冰級。蛋型規(guī)則提供冰密集度、冰的種類和浮冰尺寸。通過從冰圖中冰域的基本計算和船舶風險指數(shù)值進行評價，并指出船舶在實際冰況中是否能繼續(xù)前行，RIO 為正數(shù)值表明可接受風險，可繼續(xù)前行；而負數(shù)值則表明不可接受風險，需進一步評估狀況，謹慎操作。

3 北極船舶航行風險管理研究

本部分參考文獻的檢索規(guī)則分為2個部分。中文文獻數(shù)據(jù)庫為中國知網(wǎng)，限定為學術期刊庫，檢索條件為：主題1：“北極”并含主題2“船舶”或含“海運”或含“破冰船”并含主題3“安全”或含“風險”；或主題1：“北極”或含主題2“冰區(qū)”并含“操縱”或含“安全”；英文文獻數(shù)據(jù)庫為Web of Science，檢索條件為：topic ①“Arctic”, and topic ②“ship*”or“vessel*” or “maritime” or “icebreaker”, and topic ③“safety”or“risk”。從這些文章中選取2009—2019年與北極船舶運輸風險管理密切相關的38篇文章，選擇這些文章的目的是明確在風險識別、分析、評估、預防、控制和規(guī)避方面的研究現(xiàn)狀（表1），重點關注以下2個方面的問題：①學者在北極航運風險方面研究了哪些具體水域或風險場景；②學者采用了哪些模型、框架、方法和技術，研究了哪些問題。

3.1 基于海冰特性船舶航行時空避險研究

海冰是北極船舶航行主要環(huán)境風險因素，海冰的厚度和密集度是衡量一艘船舶能否通航的主要指標。“不與冰接觸、少與冰接觸、不與厚冰接觸”成為船舶避免風險的基本原則。在該原則的指導下，以衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)為基礎制作的冰情圖為基礎，統(tǒng)計分析不同時期或月份下東北航道或西北航道的海冰密集度，以期發(fā)現(xiàn)其中規(guī)律，成為學者在北極船舶航行風險管理方面的一個研究方向[14-21]。研究發(fā)現(xiàn)，海冰密集度在區(qū)域分布上和時間上并沒有呈現(xiàn)明顯的規(guī)律。盡管如此，學者還是獲得了相關的研究成果，如輕冰天數(shù)、無冰天數(shù)作為衡量通航程度的指標[14]，航道開通的窗口期和關鍵航段[15-18,21]，關鍵航段的海冰分布特征[20]以及環(huán)境多因素影響下北極航運的可行性[19]等。這些研究以冰情圖為數(shù)據(jù)來源，獲得了東北或西北航道的船舶運輸?shù)拇笾潞骄€和可航窗口，對北極航線有限時期常態(tài)化運營在時間和空間上的避險策略提供了理論的依據(jù)。

表1 北極水域運輸風險研究文獻Table.1 Literatures of research on transportation risk in Arctic waters

3.2 基于經(jīng)驗和模型的船舶航行操作避險研究

冰區(qū)船舶操作技術是冰區(qū)航行過程中避免風險的重要手段，是船長或駕駛員通過對風險的感知和避險經(jīng)驗的總結，是船舶航行風險管理在實踐層面的重要體現(xiàn)。我國船舶操作避險研究始于中國的極地科考，浮冰區(qū)和冰山區(qū)的航行操作方法[22]、不同冰況下的破冰方法[23]、北極冰區(qū)航行操作的保障條件[24]、二次冰道使用的操縱技術[25]等都是極地冰區(qū)船舶操縱人員通過實踐經(jīng)驗在船舶操作技術方面的研究成果。2013 年8 月，中國第一艘商船“永盛”輪從東向西穿越東北航道后，劉大勇[26]也對船舶進入冰區(qū)前的準備、冰區(qū)的操縱方法等進行了總結。

顯然，基于操作經(jīng)驗的避險研究雖能對后來者提供借鑒，但任何經(jīng)驗只有通過實操才能發(fā)揮作用。將經(jīng)驗升華為理論問題才能為實踐提供更好地支撐。因此，學者開始采用理論模型研究特定場景下的船舶操作問題，如針對芬蘭灣船舶冬季航行船舶護航和編隊操作，基于船舶領域原理，對船舶編隊中商船與破冰船距離和商船間安全距離進行了建模[27]，結合“永盛”東北航道航行實踐，構建的護航和編隊操作船間距離模型[28-29]。由于浮冰的動態(tài)性，冰區(qū)航行路線會常常根據(jù)冰情進行調整，除了傳統(tǒng)依靠冰情預報圖、直升機尋路和駕駛員視覺觀測的方法外，航線動態(tài)優(yōu)化系統(tǒng)[30]可結合海冰模型和船舶穿越模型對船舶航線進行動態(tài)優(yōu)化，船舶冰區(qū)航行預測模型[31]采用數(shù)據(jù)驅動，可預測船舶在不同海冰厚度和密集度情況下船舶的速度和狀態(tài)。由此可見，操作避險研究在以駕駛員經(jīng)驗為基礎，逐步以數(shù)理模型為基礎；從被動的避險研究逐步開始進行船舶狀態(tài)的預測和航線動態(tài)優(yōu)化，為船長和駕駛員提供科學的決策支持。

3.3 北極水域船舶航行風險管理技術研究

極地水域船舶航行風險管理是以極地人員、極地船舶和極地環(huán)境3 大要素為研究對象，通過風險識別、分析/評估、預測/監(jiān)測、風險控制/決策，實現(xiàn)風險降低的活動過程。其貫穿事前、事中和事后整個過程。在此方面，鑒于北極水域環(huán)境生態(tài)脆弱性和可恢復性特征，以柔性工程理論為基礎的柔性系統(tǒng)框架[32]將極地水域船舶航行風險管理分為機理分析、風險預測、狀態(tài)監(jiān)測和危機應對4 個主要的方面，為北極運輸風險管理提供了可供參考的研究框架。船舶航行操作風險管理方面，以波羅的海冬季船舶航行操作為對象的風險管理流程[33]也可進行借鑒。而以北極水域操作中的海冰為對象，采用貝葉斯網(wǎng)絡對海冰管理模型中的不確定性進行處理，構建的海冰管理模型[34]也為研究提供了新的思路。

風險影響因素識別方面，風險影響因素指標體系逐步擴展，從環(huán)境風險影響因素的識別與重要度分析[35]，到從人-機-環(huán)境-管理系統(tǒng)構建風險因素指標體系[36]。從以社會-技術系統(tǒng)為框架分經(jīng)濟、技術、政治和安全四方面識別航運影響因素[37]，到結合宏觀戰(zhàn)略以航行安全與風險分析、政府和合作、航行信息、貨源、成本和導航能力為主要方面識別北極航路建設影響因素[38]，風險識別范疇在廣度上逐步擴大。所構建的指標體系是層次模型，采用的方法是模糊層次分析法。

風險分析方面主要集中在北極水域船舶航行碰撞（含船舶間碰撞和船冰碰撞）[39-40]和擱淺[41]事故，通過采用模糊事故樹方法[39]分析船舶碰撞和擱淺事故原因的最小割集，尋找事故發(fā)生的主要原因，或者通過構建風險分析的貝葉斯網(wǎng)絡，分析船舶-海冰碰撞的風險及其根本原因[40]，進一步，破冰船護航編隊操作船舶碰撞風險原因分析[41]。北極水域海洋平臺從業(yè)人員的職業(yè)風險亦進入學者的視線，通過采用領結法和貝葉斯網(wǎng)絡構建職業(yè)風險動態(tài)分析模型并基本事件發(fā)生的可能性[42]。

風險評估方面，評估對象主要有北極航線風險[43-45]、操作場景風險[46-47]、航行風險[48-49]和船舶操作下的火災和爆炸、主機故障、船舶失電和操縱失效風險[50]。航線有西北航道[43,50]、東北航道[44,48]和北極水域[46]，采用的方法分別是層次分析法、猶豫層次分析法、模糊層次分析法、領結模型、事故樹和貝葉斯網(wǎng)絡等等。操作場景冰困[46]和船-冰山碰撞[47]，采用的方法分別是模糊集合、事件樹和貝葉斯網(wǎng)絡等。而胡甚平等[49]采用蒙特卡洛-馬爾科夫方法對北極東北航道過程風險進行了評估和仿真；KHAN[51]著眼于通過北極東北航道維利基斯基海峽的護航船舶密度以評估船舶碰撞的可能性，據(jù)此可構建實時監(jiān)控系統(tǒng)預防船舶碰撞事故。

風險管理研究方面，北極船舶航行風險管理的框架，風險影響因素的識別、分析和評估的方法具有涉獵。所采用的數(shù)據(jù)主要是依靠專家判斷的主觀層次數(shù)據(jù)；所采用的方法主要是基于不確定性處理的模糊、貝葉斯等方法；所覆蓋的水域主要以東北航道和西北航道為主。

4 分析與討論

4.1 北極運輸風險管理法規(guī)分析

IMO 通過推動《極地規(guī)則》的制定、通過和強制實施，從船舶、船員和防污染3個方面進行規(guī)范以促進極地運輸安全和防止環(huán)境污染。作為環(huán)北極國家，俄羅斯和加拿大也以國內(nèi)法的形式對航行于北極東北航道和西北航道的船舶應滿足的要求進行了規(guī)范，形成了強制性的安全管理法規(guī)。國際船級社組織和各國船級社的入級規(guī)范以及IMO 制定的相關的指南形成了非強制性的法規(guī)體系。而且，通過制定極地風險指數(shù)系統(tǒng)（POLARIS），指導船長評估海冰風險，謹慎操作。這些北極運輸風險管理的國際公約和規(guī)則的出臺基于當前業(yè)內(nèi)對北極情況的認識，其必將隨著研究的深入和北極水域開發(fā)而修訂和完善。

4.2 時空避險和操作避險研究分析

由于海冰是對船舶航行的主要障礙和風險來源，北極東北航道和西北航道船舶通航窗口和關鍵航段成為早期重點的研究方向。研究的方法是依據(jù)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計分析多年不同月份海冰融化程度以期發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，以無冰期、輕冰期作為船舶通航的關鍵窗口，以及關鍵窗口期的船舶通航的關鍵航段，達到北極航行船舶規(guī)避風險的目的。

基于船舶冰區(qū)航行操縱和破冰技術屬于船舶營運過程中的戰(zhàn)術避險研究，這些研究主要基于實踐經(jīng)驗的總結，探討船舶在冰區(qū)航行中的冰情識別、航路選擇、破冰方法、航行注意事項等定性措施。進而，學者開始針對北極船舶操作場景開始定量的研究，如破冰船護航下的船舶編隊距離模型、以浮冰模型為基礎的航線動態(tài)優(yōu)化以及船舶在不同浮冰厚度、密集度等情況下船舶速度和狀態(tài)等定量研究。

現(xiàn)階段，通過研究北極水域冰覆蓋水域的冰情及其變化規(guī)律以指導船舶避開高海冰密集度水域，然而，海冰的年度變化規(guī)律性不明顯和海冰信息滯后等原因，船舶難以獲得實時的海冰分布和發(fā)展趨勢數(shù)據(jù)。如需實現(xiàn)海冰實時預測和預報以指導船舶航線選擇，尚需高分辨率遙感、通信、導航、決策系統(tǒng)的開發(fā)。在操作避險方面，極地科考船舶操縱經(jīng)驗依然是現(xiàn)階段的主要議題，隨著中國商船進入北極東北航道的實踐，由依賴經(jīng)驗逐漸向依據(jù)數(shù)據(jù)和數(shù)理模型，由被動避險向主動路徑優(yōu)化的方向轉變。

4.3 北極船舶航行風險管理技術現(xiàn)狀分析

將北極船舶航行風險管理研究方面的20 篇參考文獻從研究方向、理論/模型、研究水域、場景、方法/技術和數(shù)據(jù)來源進行梳理，見表2，可以發(fā)現(xiàn)研究方向主要有風險管理模型（風險防控體系、風險管理流程和海冰管理系統(tǒng)）和風險管理階段（風險因素識別、風險分析和風險評估）。

表2 北極運輸風險管理研究總結Table.2 Summary of transportation risk research in Arctic waters

FSA 是IMO 推薦使用的一種結構化和系統(tǒng)化的風險管理方法，應用該模型對北極水域風險進行評估符合研究的需求。社會技術系統(tǒng)、HFACS和領結模型也是風險研究領域實用模型，北極船舶航行風險研究初始即考慮社會-技術、組織和人為因素以及風險預防和緩解措施等方面的因素，工業(yè)安全領域的研究成果在北極船舶航行風險研究領域應用和發(fā)展。柔性系統(tǒng)模型將北極水域船舶航行風險防控系統(tǒng)架構為通航環(huán)境特征分析、船舶-環(huán)境耦合脆性機理學習、風險評價與預測、高敏感知狀態(tài)監(jiān)測和風險調控和決策5 個方面，開始考慮風險因素之間的耦合、脆性研究的需求。

研究水域有北極、冰覆蓋水域等通用水域，也有針對東北航道、西北航道、東北航道的維利基斯基海峽和芬蘭灣等特定水域?？傮w來說，針對北極總體水域文獻最多（9 篇），特定水域中東北航道最多（6篇）。這也說明針對北極水域的研究，由于使用東北航道的船舶較多，學者傾向于對東北航道的風險進行研究；而西北航道和中央航道由于環(huán)境復雜、冰情相對嚴重，數(shù)據(jù)相對東北航道更加缺乏，研究相對較少。

進行風險影響因素識別、分析和評估時，多采用AHP、模糊AHP和猶豫AHP等方法，通過專家判斷獲取風險影響因素權重。風險分析和評估除采用事故樹、事件樹等傳統(tǒng)技術外，還采用模糊集合和貝葉斯網(wǎng)絡等評估方法對不確定性信息進行處理。除此之外，元胞自動機等復雜系統(tǒng)研究方法和基于時間序列和過程的蒙特卡洛和馬爾科夫鏈等方法也開始應用于北極航行風險評估?，F(xiàn)階段采用的主要是靜態(tài)的、主觀的和簡單結構的方法和模型，同時北極船舶風險分析和評估技術也開始由基于確定系統(tǒng)、不確定簡單系統(tǒng)研究方法逐步向復雜系統(tǒng)研究方法過渡。

從數(shù)據(jù)來源來看，多數(shù)研究數(shù)據(jù)來源于專家判斷等主觀數(shù)據(jù)，少數(shù)來源于事故統(tǒng)計、文獻和實船數(shù)據(jù)。正是由于數(shù)據(jù)的缺乏，研究技術和方法受限于層次結構（AHP）和不確定信息下的分析和評估方法（模糊集合、貝葉斯網(wǎng)絡等），因此，北極基礎設施和設備缺乏、人類活動相對較少而帶來的研究數(shù)據(jù)缺乏和數(shù)據(jù)來源的不確定性，這也是未來極地運輸安全保障研究所面臨的主要問題。

5 結束語

本文通過對北極水域船舶航行風險管理方面的文獻進行統(tǒng)計、梳理，從風險管理的公約、規(guī)則和風險管理研究和實踐2個方面的現(xiàn)狀進行了分析。雖然受限于人類對北極水域環(huán)境的了解、基礎設施的缺乏、研究數(shù)據(jù)的缺乏等因素，現(xiàn)階段北極水域風險管理的研究依然取得了長足的進展。北極船舶航行風險的研究趨勢主要呈現(xiàn)如下變化：①海冰時空避險研究由基于歷史冰情圖的統(tǒng)計分析逐步發(fā)展為海冰實時變化下的航路優(yōu)化技術；②船舶北極操作避險研究由經(jīng)驗式的方法和注意事項逐步發(fā)展為針對特定場景的數(shù)理模型；③研究數(shù)據(jù)由層次化的主觀判斷逐步發(fā)展為基于事故統(tǒng)計、文獻統(tǒng)計和實船數(shù)據(jù)；④靜態(tài)的風險分析逐步發(fā)展為動態(tài)風險預測和演化，實現(xiàn)實時風險預警；⑤系統(tǒng)風險評估研究逐步向北極水域運輸系統(tǒng)韌性研究轉變，提高系統(tǒng)對擾動或突發(fā)事件的抵御能力。

北極船舶航行風險識別、分析和評價是極地通航風險管理的基礎，只有深入認識風險，獲得風險產(chǎn)生、變化的規(guī)律，才能采用相應的措施抵御、降低和控制風險[53]。因此，除了從系統(tǒng)理論視角對北極船舶航行風險進行研究[54]以系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)北極船舶航行風險產(chǎn)生、傳導、耦合、演化和突變的規(guī)律外，以風險為核心，以風險管理為脈絡，提出以下北極船舶航行安全保障研究方向。

1）開發(fā)冰情實時監(jiān)測與冰圖傳輸系統(tǒng)以實現(xiàn)及時的風險識別。

2）開發(fā)以冰情為基礎的船舶航路優(yōu)化與決策系統(tǒng)以實現(xiàn)風險及時規(guī)避與安全決策。

3）研究船舶冰載荷預報、船舶冰水動力學和船舶設備與機電系統(tǒng)可靠性等技術[51]以提高船舶風險抵御能力。

4）研發(fā)風險實時監(jiān)測預測系統(tǒng)、高緯通信導航系統(tǒng)以實現(xiàn)風險的實時預測、預報和預警。

5）研發(fā)北極航行船舶搜救技術與裝備以提高北極船舶航行應急保障能力。

北極水域船舶航行系統(tǒng)是一個巨復雜系統(tǒng)，涉及因素眾多。本文對北極水域船舶航行風險研究現(xiàn)狀進行分析，主要從風險管理理論和方法著手，存在如下局限性：冰區(qū)航行船舶設計和設備方面的研究、極地人類工效學研究以及極地水域運輸溢油、壓載水排放等海洋污染風險未納入分析范疇。