内容简介
本书在系统整理我国水上交通事故调查报告的基础上，利用扎根理论分析、关联规则分析、复杂网络分析等研究方法，对在航船舶安全风险进行辨识，研究不同类别风险之间的关联规律及其特征；重点针对船员的不安全行为与状态管控、在航船舶船载安全信息感知、航区内水文气象要素实时感知与智能预报、船舶重要设备及载货风险管控等关键技术进行理论建模和分析，提出船端风险预测预警与决策支持平台设计方案和实现技术。
本书可以作为关注水上交通安全的行业专家、海事安全监管人员以及港航企业事业单位人员全面认识水上交通安全风险规律、有效管控在航船舶安全风险的实践参考用书，也可作为水上交通运输特色高校或者相关专业本科生、研究生以及教学和科研人员的学习和教学参考用书。
目录
目录
前言
第1章绪论
1.1研究背景
1.2国内外研究现状
1.2.1在航船舶安全风险防控研究方法综述
1.2.2在航船舶安全风险防控先进技术简介
第2章在航船舶安全风险辨识
2.1水上交通事故统计分析
2.1.1数据来源
2.1.2水上交通事故基本要素分布特征
2.2基于扎根理论的在航船舶安全风险分布特征分析
2.2.1扎根理论分析方法
2.2.2在航船舶安全风险的扎根理论分析
2.2.3人为风险因素
2.2.4非人为风险因素
第3章在航船舶安全风险关联分析
3.1在航船舶安全风险关联规则挖掘
3.1.1关联规则挖掘方法
3.1.2人为风险与非人为风险因素的关联规则
3.1.3人为风险因素与其致因的关联规则
3.2在航船舶安全风险网络分析
3.2.1网络构建及分析方法
3.2.2安全风险网络构建
3.2.3网络拓扑结构分析
第4章船员不安全行为与状态的复杂性认知与管控技术
4.1船员不安全行为与状态的动态演化过程分析
4.1.1船员不安全行为与状态的动态演化模型构建
4.1.2模型应用分析
4.2安全屏障体系的风险管控原理
4.2.1单体安全屏障的分析与构建
4.2.2安全屏障的性能分析
4.2.3安全屏障的动态管理
4.3面向船员不安全行为与状态管控的安全屏障体系设置
4.3.1船员不安全行为与状态的特性分析
4.3.2系统理论过程分析方法（STPA）
4.3.3基于STPA的安全屏障体系设置方法
第5章在航船舶船载安全信息感知技术
5.1安全信息融合数据集成平台
5.1.1集成平台数据接口
5.1.2视频系统整合方案
5.2船舶状态信息感知集成
5.2.1通用船舶状态信息
5.2.2船舶运动状态信息
5.3船舶航行环境信息感知集成
5.3.1船舶多源安全信息感知与融合
5.3.2多源安全信息感知与融合功能需求
5.3.3软件系统设计
5.3.4软件系统功能
5.4船舶机舱设备状态信息感知集成
5.4.1机舱设备风险预警与决策支持系统
5.4.2热工参数监测
5.4.3轴系油液在线监测
5.4.4轴系振动在线监测
5.4.5舵机振动在线监测
第6章水文气象要素实时感知与智能预报技术
6.1近海水文关键要素模型与预测
6.1.1水文要素感知与融合
6.1.2波浪要素计算模型
6.1.3近岸潮流数值预报计算模型
6.1.4近海航区水文要素预报系统功能设计
6.2航区气象关键要素融合
6.2.1数据的获取与解析
6.2.2数据集成及航区扩展
6.2.3航区关键气象要素的集成显示
6.3航区水文关键要素感知与预报系统软件
6.3.1面向用户的系统软件开发
6.3.2航行测试试验
第7章面向船舶设备及货物的风险管控技术
7.1面向船舶航行关键设备的风险防控技术
7.1.1船舶航行关键设备数据处理技术
7.1.2船舶航行关键设备故障识别与防控技术
7.2面向船舶机舱关键设备的风险识别与防控技术
7.2.1基准数据采集
7.2.2基于热工参数的故障分析方法
7.2.3基于振动的故障分析方法
7.2.4基于油液分析的故障分析方法
7.3面向货物与船舶稳性的风险识别与防控技术
7.3.1船舶稳性风险识别模型
7.3.2稳性风险主动防控策略
7.3.3货物风险管控技术
第8章船端风险预测预警与决策支持平台设计
8.1面向“人-船-管理-环境”的安全信息融合数据服务系统
8.1.1网络拓扑及功能
8.1.2平台软硬件设备部署
8.1.3数据中心方案设计
8.1.4软件架构方案设计
8.1.5信息系统安全设计
8.2船舶设备及货物风险预警与决策支持系统
8.2.1机舱设备风险预警与决策支持系统软件
8.2.2船舶货物与稳性风险预警系统
8.3在航船舶风险预测预警与决策支持2D/3D可视化综合展示系统
8.3.1系统架构
8.3.2系统模块
8.3.3数据与3D显示功能
8.3.4风险预警功能
8.4在航船舶船员不安全行为与状态监测预警系统
8.4.1系统架构搭建
8.4.2功能模块内容设计
8.4.3船员不安全行为与状态的监测预警功能实现
附录研究方法中、英文名称对照表
参考文献
前言/序言
前言
当前，我国正处于建设交通强国的纵深推进阶段，在水上交通运输事业快速发展的同时，水上交通运输安全生产始终是相关各级政府、组织等时刻关心的头等大事。虽然水上交通运输安全生产形势持续向好发展，但是影响度大、社会关注度高的水上交通事故仍时有发生，例如2015年在长江中游发生的“东方之星”客轮沉船事故导致442人遇难、2018年“桑吉”轮油船与“长峰水晶”轮散货船在长江口以东约160海里处发生的碰撞事故，导致“桑吉”轮3名人员遇难与29名人员失踪。对在航船舶安全风险进行系统性辨识并提出有效管控安全风险的技术方案，是持续加强和完善水上交通安全治理能力现代化的基本保障，更是贯彻落实各级政府关于安全风险治理相关指示的重要实践。
本书受到国家重点研发计划——“在航船舶安全风险辨识与防控平台”（2019YFB1600600）的资助。本书聚焦于在航船舶安全风险的全面识别与有效管控问题，以提升我国在航船舶安全风险防控能力为宗旨，综合应用大数据、机器学习、船联网等先进技术方法，基于船舶事故调查报告分析，甄别在航船舶安全风险因素并进行体系化梳理，重点针对船员不安全行为与状态的有效管控技术、在航船舶船载安全信息感知技术、航区水文气象要素实时感知与智能预报技术、船舶关键设备及货物的风险管控技术等开展深入研究。对理论研究成果进行技术集成，提出船端风险预测预警与决策支持平台的开发方案与实现技术。
目前，针对在航船舶安全风险管控的理论研究成果虽然相对较多，但是大多呈现出一定的“碎片化”特征，未形成体系化的、“一站式”的（风险识别→理论建模研究→技术方案设计→平台开发）理论研究成果。因此，针对在航船舶安全风险开展体系化的研究工作，提出呼应行业安全管理需求的技术解决方案已成为迫在眉睫的研究任务。本书针对在航船舶安全风险管控提出的多个技术方案已经在应用示范船上进行了实船验证，取得了良好的示范应用效果。本书内容兼具理论创新性和实践应用性，不仅可以作为水上交通安全管理实践领域相关管理人员管控在航船舶安全风险的实践参考书，也可以作为水上交通安全领域相关专业的本科生、研究生、学者、专家的参考用书。
本书的内容不仅是所依托重点研发计划项目的研究成果，更是项目研究团队持续多年跟踪研究水上交通安全风险管控技术的成果展现。本书共包括8章内容。其中，前言、第1章和第4章由马晓雪、乔卫亮、邓婉怡、张瑞文撰写；第2章和第3章由耿雄飞、乔卫亮、洛佳男撰写；第5章由吴中岱和王炳德撰写；第6章由韩冰、陈宇航、朱宇撰写；第7章由董胜利、朱宇撰写；第8章前3节由韩冰、董胜利撰写，第8.4节由章文俊、吕红光、杨雪、王庆武、孟祥坤和周翔宇撰写。
本书的成稿得到了项目研究团队的大力支持，在此表示感谢！由于作者能力有限，书中难免存在不足之处，衷心希望读者给予批评指正。
