论文海船破舱进水安全综合评价系统是关于本文可作为综合评价方面的大学硕士与本科毕业论文综合评价论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
摘 要：
为弥补目前船舶应急响应服务（Emergency Response Service,ERS）存在的不足,构建由3项一级指标和10项二级指标组成的海船破舱进水安全综合评价系统.基于Maxsurf船体设计平台计算船舶性能参数,依据多维价值准则对评价指标进行定量化、归一化等处理后建立综合评价的数学模型,并给出与船舶破舱进水不同安全评价等级相对应的应急处置建议.这为身处事故现场的船长在关键时刻及时作出弃船、主动抢滩等正确决策提供了有效依据,对避免或减少人命伤亡、船货损毁和水域污染都有重要意义.
关键词：
海船； 破舱进水； 多维价值； 安全综合评价
0引言
目前船舶的装载手册或船上装载软件普遍缺少满载水线以上船舶浮性、稳性等参数,
因此当船舶在海上遇碰撞、搁浅等发生破舱进水时,
无法计算船舶剩余浮性和破舱稳性指标,而借助岸基的船舶应急响应服务（Emergency Response Service,ERS）[1]耗时长（有时超过24 h）,且缺少对事故现场船况、气象、海况等因素的综合考虑.韩国“岁月号”等海难事故表明,船长延误弃船时机是造成大量人员伤亡的主要原因.显然,开发船上或船公司应急专用的海船破舱进水安全综合评价系统,能够使装备该系统的船舶在发生破舱进水事故时,快速完成船舶剩余浮性和破舱稳性等指标计算,并能结合事故现场船况、气象、海况等因素确定船舶破舱进水安全综合评价等级,给出有针对性的应急处置建议.这为身处事故现场的船长在关键时刻及时作出弃船、主动抢滩等正确决策提供了有效依据,对避免或减少人命伤亡、船货损毁和水域污染都有重要意义.
1海船破舱进水安全综合评价模型
1.1综合评价指标体系的建立
结合船舶法定抗沉性指标要求并考虑事故当时船况、气象、海况等多方面因素[23],建立由3项一级指标和10项二级指标构成的海船破舱进水安全综合评价指标体系,见表1.
I11主要考虑船舶破舱进水终了时的最高水位线是否超过许用载重线、安全限界线和船舶最低非水密开口；I12考虑船舶进水终了时的横倾角不得超过法定的横倾角指标要求；I13考虑船舶进水终了时经自由液面修正的初稳心高度hGM不得小于其对应特定吃水下船舶破舱临界初稳心高度hGMD的要求；I14以船壳破损后经修正的船体各横剖最大许用剪力或最大许用弯矩值为基准,用来计算其最大剪力比（R max）和最大弯矩比（RBM max）；I21包括船舶是否搁浅、搁浅状况（若已搁浅）、机舱设备运行状况、船舶周围是否有他船伴航、是否具备抢滩搁浅条件、船舶螺旋桨运行状况等；I22反映船舶进水的严重程度（如机舱是否进水）；I23反映本船自航脱离危险、能够获岸基或他船救助的时间；I24反映一旦发生沉船可能危及的旅客人数；I31主要考虑异常的风、浪和涌的影响；I32主要涉及昼夜变化、异常气温、雨雪状况、能见度等因素.
1.2综合评价模型的构建
在建立海船破舱进水安全综合评价指标体系的基础上,基于多维价值组合规律[4],对指标作定量化和归一化处理后,构建海船破舱进水安全综合评价的数学模型[56].
1.2.1海船破舱进水安全综合评价总指标U
U等于100U1（）（w2U2（+）w3U3）,U∈[0,100]
式中：（*）和+分别是多维价值准则中定义的乘号和加号,其运算规则等同于数学运算中的乘法和加法；U1,U2,U3∈0,1；w2和w3分别为U2和U3的权重,w2+w3等于1,0≤w2,w3≤1.
U1在《船舶与海上设施法定检验规则》中有明确的最低衡准要求,对海船破舱进水安全综合评价特别重要,因此在指标合并中采用了不可偏废的乘法规则,即若U1取0.6,则U≤60.U2和U3则具有一定的互补性质,即船舶状况良好可部分弥补气象和海况差的影响,反之亦然,因此在指标合并中采用了加法规则.
1.2.2船舶浮性、稳性与船体强度组合指标U1
式中：Δ表示船舶进水终了的排水量；Δm表示船舶许用载重线所对应的满载排水量；FBm和FB min分别表示相对于船舶许用载重线且考虑当时船舶纵、横倾状态下对应的最小干舷和实际最小干舷（FB min取船舶横倾一侧船首、船舯前1/4船长处、船舯、船舯后1/4船长处和船尾等这5处干舷值中的最小值）；FB min≥0.076 m3英寸考虑船舶水线不超过法定安全限界线的要求；dfm是船舶最低非水密开口距设定船舶水线与安全限界线相切,且是相对于船舶当时纵、横倾状态下的垂向距离；df为船舶最低非水密开口距船舶实际水线的距离,df<0表示船舶最低非水密开口已开始入水；dlim m表示当df=0时船舶水线到船舶极限入水位置的距离；dlim表示当df=0时船舶实际水线到船舶极限入水位置的距离,dlim<0表示船舶实际水线已高过船舶极限入水位置.
1.2.2.2I12的计算
船舶破舱进水终了平衡前：横倾角小于等于2°时,I12等于1；横倾角等于20°时,I12等于0.6；横倾角等于40°时,I12等于0；设定I12在上述各区间内均随横倾角线性递增.
船舶破舱进水终了平衡后：横倾角小于等于1°时,I12等于1；横倾角等于17°时,I12等于0.6；横倾角等于30°时,I12等于0；设定I12在上述各区间内均随横倾角线性递增.
1.2.2.3I13的计算
当完整和破舱稳性指标均满足要求时,I13等于1；当仅破舱稳性指标[8]满足要求时,I13等于0.8；当有至少一项破舱稳性指标不满足要求时,I13等于0.6；当hGM≤0时,I13等于0.设定I13在[0,1]上呈线性变化.
1.2.2.4I14的计算
假设船舶处于静水状态：当R max≤90%且RBM max≤90%时,I14等于1；当R max等于100%或RBM max等于100%时,I14等于0.6；当R max等于200%或RBM max等于200%时,I14等于0.当船壳破损时,应当借助专用船舶设计软件修正其相应剖面的许用切力和许用弯矩值.[9]设定I14在[0,1]上呈线性递增趋势.
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参考文献：
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