內(nèi)河重點航段突發(fā)事件資源調(diào)配決策支持方法研究.pdf

1、我國擁有豐富的內(nèi)河水運資源，隨著改革開放以來特別是近10年來的水運建設(shè)和發(fā)展，形成了以長江、珠江、京杭運河、淮河、黑龍江和松遼水系為主體的內(nèi)河水運格局。自“十五”以來，我國內(nèi)河運輸貨運量持續(xù)快速發(fā)展，貨運量、周轉(zhuǎn)量及港口吞吐量保持兩位數(shù)的年均增長率。同時，內(nèi)河運量的不斷增長也導(dǎo)致船舶數(shù)量激增、水上交通日益繁忙。尤其在長江干線、西南山區(qū)水域等內(nèi)河重點水域，航道水深、水流季節(jié)性變化大，多處淺險航道出現(xiàn)險情，加之少數(shù)船員安全意識淡薄、船舶違規(guī)

2、航行，直接影響了內(nèi)河主干航道的航運暢通、航運安全和效率。
　　應(yīng)急資源調(diào)配與應(yīng)急決策支持技術(shù)，是科學(xué)組織施救、有序開展應(yīng)急工作的重要基礎(chǔ)。本文圍繞內(nèi)河重點航段水上突發(fā)事件安全管理與決策問題，在深入分析我國內(nèi)河水上突發(fā)事件現(xiàn)狀、應(yīng)急機制、應(yīng)急能力的基礎(chǔ)上，開展水上突發(fā)事件應(yīng)急資源調(diào)配、應(yīng)急決策支持方法研究，解決制約內(nèi)河重點航段安全的關(guān)鍵技術(shù)問題，為實現(xiàn)“暢通、高效、平安、綠色”的內(nèi)河航運提供技術(shù)支撐與安全保障。具體研究內(nèi)容如下：

3、r>　?。?）內(nèi)河重點航段突發(fā)事件應(yīng)急管理與決策機制研究。在研究我國內(nèi)河水上安全管理的法律法規(guī)、應(yīng)急預(yù)案基礎(chǔ)上，分析了水上突發(fā)事件特點、歷史數(shù)據(jù)、應(yīng)對處置等。根據(jù)內(nèi)河水上突發(fā)事件應(yīng)急管理和決策實際，研究了應(yīng)急預(yù)防、響應(yīng)階段的應(yīng)急管理機制。通過水上突發(fā)事件“情景-應(yīng)對-后果-能力”四個維度的的情景構(gòu)建，以及借鑒國內(nèi)外海上突發(fā)事件應(yīng)急救助先進經(jīng)驗，提出了應(yīng)對水上突發(fā)事件具備的應(yīng)急能力內(nèi)容。通過研究水上突發(fā)事件管理運行機制及應(yīng)急能力范圍，為研

4、究應(yīng)急響應(yīng)決策支持方法和資源優(yōu)化調(diào)度方法提供管理和實踐基礎(chǔ)。
　?。?）內(nèi)河水上突發(fā)事件應(yīng)急響應(yīng)資源預(yù)測方法研究。在分析水上突發(fā)事件應(yīng)急資源類別和需求特點分析的基礎(chǔ)上，通過總結(jié)和歸納近年來長江干線發(fā)生的水上交通事故歷史案例，利用人工智能的案例推理方法，提出了水上交通應(yīng)急響應(yīng)資源需求預(yù)測方法。給出了水上交通事故案例的框架表示方法，然后根據(jù)案例屬性值的特點，將其劃分為確定符號值、確定數(shù)值、確定數(shù)與區(qū)間數(shù)及區(qū)間數(shù)與區(qū)間數(shù)、模糊概念、文本

5、等5種屬性并分別定義相似度計算方法，在確定屬性權(quán)重后，采用最鄰近法計算出全局相似度。并且，通過分解水上突發(fā)事件應(yīng)急救援的應(yīng)對任務(wù)，給出了案例修正環(huán)節(jié)。最后利用長江干線2001-2010年發(fā)生的水上交通典型案例數(shù)據(jù)驗證了算法的有效性。
　?。?）內(nèi)河重點航段應(yīng)急決策專家系統(tǒng)構(gòu)建。在分析內(nèi)河重點航段交通決策信息獲取、傳輸、處理過程的基礎(chǔ)上，利用 AIS信息構(gòu)建了船舶航行預(yù)警預(yù)控的自動推理機制。根據(jù)水上交通安全相關(guān)法律法規(guī)和領(lǐng)域?qū)＜乙庖?/p>

6、，建立了規(guī)則庫，給出了基于規(guī)則推理的船舶航行預(yù)警決策和應(yīng)急資源派遣決策方法。然后，融合案例推理和規(guī)則推理兩種智能處理技術(shù)，給出了應(yīng)急決策的自動推理機制。此外，為解決專家系統(tǒng)知識獲取的“瓶頸”問題，從水上突發(fā)事件案例庫中挖掘潛在的、有用的知識，提出了基于粗糙集的內(nèi)河交通事故決策規(guī)則提取方法。給出了從歷史案例庫中提取決策規(guī)則的具體過程，并利用遺傳算法和粗糙集的相關(guān)概念，解決了粗糙集屬性約減這一NP-hard問題。
　?。?）內(nèi)河山區(qū)重

7、點航段突發(fā)事件應(yīng)急資源調(diào)度研究。根據(jù)山區(qū)航段周邊的路網(wǎng)等級特點，給出了基于路網(wǎng)等級的最短路徑算法。根據(jù)內(nèi)河重點航段應(yīng)急資源調(diào)度的特點，滿足時效性、協(xié)同性和經(jīng)濟性的調(diào)度目標(biāo)，建立了水陸聯(lián)運、多出救點、多資源需求種類、可選碼頭情形下應(yīng)急資源優(yōu)化調(diào)度模型，給出了內(nèi)河山區(qū)重點航段應(yīng)急資源優(yōu)化調(diào)度算法流程，并以瀾滄江景洪庫區(qū)航道應(yīng)急資源調(diào)度為例進行了算例分析。
　?。?）內(nèi)河城市重點航段突發(fā)事件應(yīng)急物資調(diào)度研究。以武漢市城市擁堵為例，根據(jù)城