基于贝叶斯网的港口船舶交通安全评价

论文摘要

随着船舶的大型化、高速化、专业化的发展,沿海港口变得越来越繁忙,港口航道也更加拥挤,日益恶化的港口交通环境导致港口交通事故频繁发生,不仅给船舶的生命和财产带来重大损失,也对港口水域的海洋环境造成重大影响,不利于经济的健康发展。沉重的代价使人们从船舶交通事故中吸取了教训,人们逐渐以新的观念来认识港口船舶交通安全。本文从对影响港口船舶交通安全因素分析入手,分析目前港口交通发生事故原因和存在不安全的潜在因素,综合考虑人的因素、环境因素和船舶因素对港口船舶交通安全的影响,对各因素进行详细的分析,根据其内部的因果关系,建立一种比较实用的港口安全评价指标体系。在对港口船舶交通安全进行评价时引入贝叶斯网络,确定网络节点及其值域,进而建立贝叶斯网的拓扑结构,并结合大量的港口船舶交通事故样本数据,确定了节点的条件概率分布,最终构建了港口船舶交通安全贝叶斯网评价模型。该模型注重定性和定量相结合,从系统工程的角度出发,采用科学的方法和理论对港口的船舶交通安全状况进行评价和分析。使用贝叶斯网分析软件包GeNIe软件进行仿真,结果表明,使用贝叶斯网对港口船舶交通安全评价是可行的。使用该模型对国内港口近年来的港口交通安全进行评价,提出了合理的改善建议,对于提高港口的管理水平,促进港口功能,改善港口交通安全具有很大意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 港口船舶交通安全的研究状况
• 1.2.2 贝叶斯网在交通运输领域的应用研究
• 1.2.3 贝叶斯网络在海上交通安全的应用研究
• 1.3 研究的内容与方法
• 1.4 本文研究的技术路线
• 第2章 港口船舶交通安全影响因素分析
• 2.1 港口船舶交通安全体系
• 2.2 人的因素对港口船舶交通安全的影响
• 2.2.1 人的因素的地位
• 2.2.2 驾驶员的因素
• 2.2.3 引航员的因素
• 2.2.4 人的因素影响之对策
• 2.3 船舶因素对港口船舶交通安全的影响
• 2.3.1 船舶大小
• 2.3.2 船龄
• 2.3.3 船舶结构
• 2.3.4 船舶设备
• 2.3.5 船舶航海资料
• 2.3.6 货物状况
• 2.4 环境因素对港口船舶交通安全的影响
• 2.4.1 船上环境
• 2.4.2 航行环境
• 第3章 基于贝叶斯网的评价方法介绍
• 3.1 贝叶斯网数学基础
• 3.2 贝叶斯网的建模方法
• 3.2.1 确定贝叶斯网络节点及各节点取值
• 3.2.2 确定贝叶斯网的结构
• 3.2.3 确定贝叶斯网中节点的条件概率分布
• 3.3 贝叶斯网的概率推理
• 3.3.1 概率推理的形式
• 3.3.2 概率推理的算法
• 第4章 港口船舶交通安全评价的贝叶斯网模型
• 4.1 港口船舶交通安全评价的数据样本的确定
• 4.2 港口船舶交通安全评价的贝叶斯网络节点的确定
• 4.2.1 确定贝叶斯网络节点
• 4.2.2 确定网络节点的值域
• 4.3 构建港口船舶交通安全评价的贝叶斯网络结构
• 4.4 确定影响港口船舶交通安全因素的条件概率表
• 4.5 构建港口船舶交通安全的贝叶斯网评价模型
• 第5章 港口船舶交通安全的贝叶斯网评价
• 5.1 GeNIe软件的应用
• 5.2 模型的推理及安全评价
• 5.2.1 模型推理
• 5.2.2 安全评价
• 5.2.3 改善建议
• 第6章 结论与展望
• 参考文献
• 附录A 港口船舶交通安全评价调查表
• 附录B 条件概率表
• 致谢
• 研究生履历