1、本科毕业论文(20届)基于灰色关联的警戒区危险度评价所在学院专业班级航海技术学生姓名学号指导教师职称完成日期年月目录0引言11警戒区危险度评价的重要性211警戒区设置的重要性212船舶在警戒区的航行现状213警戒区危险度评价的必要性22灰色关联分析概述321灰色关联因素322灰色关联系数和灰色关联度5221灰色关联公理5222灰色关联度的计算步骤623广义灰色关联度6231灰色绝对关联6232灰色相对关联度7233灰色综合关联度824指标权重WI的确定83实例分析931评价区9311评价区概述9312评价原理932确定评价区的灰色关联因素9321确定关联因素9322划分等级11323评价分值1
2、233确定灰色关联系数1334灰色关联度的计算13341绝对关联度的计算13342相对关联度的计算14343综合关联度的计算1635计算评价因素权重1636评定警戒区危险度的安全等级1637评价结果分析174结束语183摘要应用灰色关联度分析法,对宁波舟山港深水航路警戒区的危险度进行评价。根据船舶在警戒区的航行特点和影响警戒区航行安全的诸多因素,建立宁波舟山港深水航路警戒区评价模型,并选取人为因素、船舶交通密度、助航条件、浪和流、风况、船舶的可操作性、雾等7个影响船舶在警戒区航行安全的因素作为评价因素,应用灰色关联度分析法对影响警戒区航行安全的因素进行评价。客观的反映出警戒区危险度的情况,为航
3、道通航环境的改善提供一定的依据。关键词警戒区;危险度;灰色关联;评价ABSTRACTAPPLICATIONSGREYSYSTEMANALYSIS,EVALUATIONOFTHENINGBOZHOUSHANDEEPWATERROUTEPRECAUTIONARYAREASRISKFACTORACCORDINGTOVESSELINPRECAUTIONARYAREASNAVIGATIONFEATURESANDAFFECTTHESAFETYOFTHEPRECAUTIONARYAREAONFACTORS,ESTABLISHNINGBOZHOUSHANPORTDEEPWATERROUTEPRECAUTION
4、ARYAREAEVALUATIONMODELANDCHOOSEHUMANFACTORS,VESSELTRAFFICDENSITY,THECRUISECONDITION,FLOWANDWAVES,WINDCONDITION,VESSELOPERABILITY,FOGANDSOONTHISSEVENFACTORSAFFECTTHESAFETYOFTHEPRECAUTIONARYAREAONFACTORSASTHEEVALUATIONFACTOR,APPLICATIONSGREYSYSTEMANALYSISAPPLYTOTHEAFFECTEDAREAOFSECURITYFORTHESAFETYFAC
5、TORSEVALUATIONOBJECTIVELYREFLECTEDTHESECURITYAREA,FORTHEWATERWAYSRISKFACTORTOIMPROVETHEENVIRONMENTHASPROVIDEDTHEFOUNDATIONKEYWORDSPRECAUTIONARYAREARISKFACTORGREYSYSTEMANALYSISEVALUATION10引言宁波舟山港是上海国际航运中心的重要组成部分,是我国航运经济的桥头堡,在我国国民经济发展中占有极为重要的战略地位。宁波舟山港核心港区深水航路船舶定线制于2010年8月1日起正式实施,该定线制由15条通航分道、1条环形道、1条
6、深水航道、4个警戒区和若干沿海通航带组成,全长5061海里,沿途共设13条报告线和16座AIS虚拟航标,是目前我国沿海采取通航分道最多、定线制形式最复杂的船舶定线制【1】。该制度的实施,规范了该海域船舶的航行秩序,明确船舶之间的交通关系,从根本上解决宁波舟山港核心港区水上交通流无序道的矛盾,打造出一条快速通道,实现缩短船舶进出港航行时间、提高船舶交通效率的目的,并确保船舶的航行安全。自从广泛实施了分道通航后,船舶在狭窄水道的航行安全得到了极大的提高。由于警戒区往往设立在分道通航制系统内的那些通航密度大、船舶流向交叉复杂,为航道安全管理而制定的规则又不能完全适用的那些航行区域或各交通流向交叉的区
7、域。从而船舶在警戒区航行时的会遇局面就比船舶航行在一般水域时的会遇局面变得复杂,且提高了对船舶的避碰要求。因此,使船舶在警戒区内能够安全航行的问题就应当得到解决。21警戒区危险度评价的重要性11警戒区设置的重要性我们可以把航行警戒区简单的理解为为规范船舶航行行为、减少水上交通事故、保障船舶航行安全采取的一种预防措施而设置的区域。警戒区就像城市道路上的“十字路口”,在充分考虑港口主航道畅通和港口发展需求的同时,保障宁波、舟山陆岛间和岛岛间客货运输船舶穿越主航道权利同样重要。警戒区设置在充分调查研究的基础上,利用宏观和微观船舶流量建模技术和海上复杂交通流量再现技术,对所有穿越主航道的交通流进行统计
8、分析,按照照顾大数利益方的原则,在广泛听取相关利益方意见基础上,最终确定了警戒区数量和位置【1】。12船舶在警戒区的航行现状经过调查现在所有的比较繁忙的、通航密度大的狭窄水道都实行了分道通航。但分道通航的规定只能解决一般的航行安全管理问题,为了解决一些当地的特殊或者例外的通航情况,而设置了警戒区PRECAUTIONARYAREA。警戒区设立的部位一定是船舶流向交叉、船舶通航密度较高、而按照该航道规则已不足以规范和解决船舶安全航行的问题,于是只能寄希望于航行该区域的船舶的特别谨慎驾驶。于是就造成了在警戒区内航行的特点船舶密度高、船舶流向复杂、适用的规则不同等等【2】。正是由于这些特点,船舶在警戒
9、区航行时必须特别谨慎地驾驶。如果船舶在警戒区航行没有特别谨慎的驾驶,那么就可能造成碰撞事故,使发生碰撞事故的概率加大。13警戒区危险度评价的必要性由于船舶在警戒区航行将面临(1)船舶通航密度明显加大(2)船舶种类多(3)船舶航向交叉多,通航局面复杂(4)水文、气象条件复杂(5)航道狭窄,避让水域有限等情况,这就导致在该水域航行的船舶会遇局面变得异常复杂【3】。因此,在警戒区航行时,应特别谨慎的驾驶。由于船舶流向的复杂或者环境和情况的特殊,要求保持比海员通常做法可能要求的戒备更高一级的戒备状态,即当时特殊情况可能要求的戒备,它应该是海员戒备的最高等级。已经进入警戒区内航行或者将要进入警戒区的船舶
10、都应采取特别的措施来体现船长特别谨慎驾驶的做法,尽到特别谨慎驾驶的法定义务,有利于在万一的情况下的应急操纵和在发生碰撞事故时的责任分摊【4】。而且,船舶必须采取比正常航行情况下更有针对性的、更全面的戒备措施以应对可能出现的某种特定类型的危及其航行安全的局面,同时这些措施的响应速度也应足够应对可能出现的潜在危险态势,以确保船舶在警戒区航行的安全。特别是由于船舶密度加大,当船舶在进入警戒区后,为避免与近距离的船舶发生碰撞,不得不瞻前顾后,从而没有使用推荐的交通流流向,船舶的改向和变速能力都受到了明显的限制。高峰期间的涨潮流等特点使警戒区内船舶的操纵变得更加困难。安全驶过警戒区,必然是离开绿灯浮连线
11、航行,需要预配一定的流压角。当航速慢时,预留的安全横距可能更大,使得深水航道进口船与其他来往船只产生较大的航向夹角,增加了在警戒区航行船舶的航行难度和风险【5】。由于警戒区水域的特殊情况,对船舶安全航行带来了很大的风险。因此,对警戒区进行危险度评价具有较好的现实意义。所以,有必要对船舶航行的警戒区进行全面的分析,对警戒区船舶航行的危险度进行评价。必须对影响警戒区安全航行的各个因素进行全面地、系统地分析、总结和评价,使得航行在警戒区内的船舶能够清楚的认识到航行存在的危险或可能面临的危险,从而使得船舶在警戒区内能够安全航行【6】。32灰色关联分析概述灰色关联是指事物之间的不确定关联,或系统因子之间
12、,因子对主行为之间的不确定关联。灰色关联简称灰关联。灰色关联分析的基本任务是基于行为因子序列的微观或宏观几何接近,以分析和确定因子间的影响程度或因子对主行为的贡献测度。一般的抽象系统都包含有许多影响因素,多种因素共同作用的结果决定了系统的发展优势。我们希望从众多的因素中判断出,哪些是主要因素、哪些是次要因素【7】。数理统计中的回归分析、方差分析、主成分分析等都是用来进行系统分析的方法。这些方法有下述不足之处(1)要求有大量数据,数据量少就难以找出统计规律。(2)要求样本服从某个典型的概率分布,要求各因素数据与系统特征数据之间呈线性关系且个因素之间彼此无关。这种要求往往难以满足。(3)计算量大,
13、一般要靠计算机帮助。(4)可能出现量化结果与定性分析结果不符的现象,导致系统的关系和规律遭到歪曲和颠倒。灰色关联分析方法弥补了采用数理统计方法作系统分析导致的缺憾。它对样本量的多少和样本有无规律都同样适用,而且计算量小,十分方便,更不会出现量化结果与定性分析结果不符的情况【8】。灰色关联分析方法的基本思想是根据序列曲线几何形状的相似程度来判断其联系是否紧密,曲线越接近,相应序列之间的关联度就越大,反之就越小。对一个抽象系统或现象进行分析,首先要选准反映系统行为特征的数据系列。我们称之为找系统行为的映射量,用映射来间接地表征系统行为。因此按照这种观点作因素分析,至少不会出现异常,如将正相关当作负
14、相关的情况。此外对数据量的要求没有太高的要求,即数据多或少都可以分析。根据实际问题的需要,还可以进一步进行量化分析【7】。21灰色关联因素进行系统分析,选准系统行为特征的映射量后,还需进一步明确影响系统主行为的有效因素。主要作量化分析研究,则需对系统行为特征映射量和各有效因素进行适当处理,通过算子作用,使之化为数量级大体相近的无量纲数据,并将负相关因素转化为正相关因素【7】。1行为序列设IX为系统因素,其在序号K上的观测数据为,1,2,IXKKN,则称1,2,IIIIXXXXN为因素IX的行为序列;若K为时间序号,IXK为因素IX在K时刻的观测数据,则称1,2,IIIIXXXXN为因素IX的行
15、为时间序列;若K为指标序号,IXK为因素IX关于第K个指标的观测数据,则称41,2,IIIIXXXXN为因素IX的行为指标序列。若K为观测对象序号,IXK为因素IX关于第K个对象的观测数据,则称1,2,IIIIXXXXN为因素IX的行为横向序列。无论是时间序列数据、指标序列数据还是横向序列数据,都可以用来做关联分析【9】。2序列算子的像初值像设1,2,IIIIXXXXN为因素IX的行为序列,1D为序列算子,且11111,2,IIIIXDXDXDXND其中,11101,2,IIIIXKDXKXXKN则称1D为初值化算子,IX为原像,1IXD为IX在初值化算子1D下的像,简称初值像。均值像设1,2
16、,IIIIXXXXN为因素IX的行为序列,2D为序列算子,且22221,2,IIIIXDXDXDXND其中,2111,2,NIIIIIIXKXKDXXKKNXN则称2D为均值化算子,IX为原像,2IXD为IX在均值化算子2D下的像,简称均值像。区间值像设1,2,IIIIXXXXN为因素IX的行为序列,3D为序列算子,且33331,2,IIIIXDXDXDXND其中,3MIN1,2,MAXMINIIIIIXKXKXKDKNXKXK则称3D为区间化算子,IX为原像,3IXD为IX在均值化算子3D下的像,简称区间值像。倒数化像设1,2,IIIIXXXXN为因素IX的行为序列,4D为序列算子,且544
17、441,2,IIIIXDXDXDXND其中,411,2,IIXKDXKKN则称4D为倒数化算子,IX为原像,4IXD为IX在倒数化算子4D下的像,简称倒数化像。逆化像设1,2,IIIIXXXXN为因素IX的行为序列,5D为序列算子,且55551,2,IIIIXDXDXDXND其中,511,2,IIXKDXKKN则称5D为逆化算子,IX为原像,5IXD为IX在逆化算子5D下的像,简称逆化像【7】。22灰色关联系数和灰色关联度221灰色关联公理设X为系统因素集合,0XX为系统特征序列,IXX为相关因素序列,0,IXKXK分别为0IXX,第K点的数,若0,IXKXK为实数,则0011,NIIKXXX
18、KXKN为0,IXKXK的平均值。满足1规范性。00,1IXX;00,1IIXXXX;00,0,IIXXXX。2偶然对称性。对于,IJIJJIIJXXXXXXXXXX。3整体性。对于,0,1,2,2IJSXXXXSMM有,IJJIXXXXIJ,。4接近性。0IXKXK越小,0,IXKXK越大。则称0,IXX为0X与IX的灰色关联度,0,IXKXK为0X与IX在K点的灰色关联数。其中,600000MINMINMAXMAX,MAXMAXIIIKIKIIIIKXKXKXKXKXKXKXKXKXKXK0011NIIKXXXKXKN,0,IXX满足灰色关联四公理,为分辨系数,则0,IXX为0X与IX的灰
19、色关联度【3】。222灰色关联度的计算步骤1求各序列的初值像(或均值像)。11,2,0,1,2,IIIIIIXXXXXXNIM2求差序列。,0,12,0,1,2,IIIIIIKXKXKNIM3求两级最大差与最小差。MAXMAX,MINMINIIIKIKMKMK4求关联系数。0,0,11,2,0,1,2,IIMMKKNIMKM5计算关联度。【9】00111,2,NIIKKIMN23广义灰色关联度231灰色绝对关联设行为序列1,2,IIIIXXXXN记折线11,21,1IIIIIIXXXXXNX为1IIXX,令11NIIISXXDT则001NIJIJSSXXDT设序列0X与IX长度相同,0ISS,
20、如上式中所示,则称00011IOIIISSSSSS7为0X与IX的灰色绝对关联度,简称绝对关联度。设0X与IX长度相同,且皆为1时距序列,而0000000000001,2,1,2,IIIIXXXXNXXXXN分别为0X与IX的始点零化像,则1000210021212NKNIIIKSXKXNSXKXN10000000212NIIIKSSXKXKXNXN灰色绝对关联度的计算00011IOIIISSSSSS232灰色相对关联度设序列0X与IX长度相同,且初值皆不等于零,0,IXX分别为0,IXX的初值像,则称0X与IX的灰色绝对关联度为0X与IX的灰色相对关联度,简称相对关联度,记为0IR。灰色相对
21、关联度是序列0X与IX相对于始点的变化率之联系的数量表征。0X与IX的变化速率越接近,0IR越大,反之越小。设行为序列1,2,IIIIXXXXN则121,2,111IIIIIIIIIIXXXNXXXXNXXX零点化像为000001,2,11,21,1IIIIIIIIIXXXXNXXXXXNX则,100000212NKSXKXN100212NIIIKSXKXN10000000212NIIIKSSXKXKXNXN8灰色相对关联度的计算00011IOIIISSRSSSS233灰色综合关联度设序列0X与IX长度相同,且初值皆不等于零,0I和0IR分别为0X与IX的灰色绝对关联度和灰色相对关联度,0,1
22、,则称0001IIIR为0X与IX的灰色综合关联度,简称综合关联度。灰色综合关联度既体现了折线0X与IX的相似程度,也可反映出0X与IX相对于始点的变化速率的接近程度,是较为全面地表征序列之间联系是否紧密的一个数量指标。一般地,我们可取05,如果绝对量之间的关系较为关心,可取得大一些;如果对变化速率看的较重,可取得小一些。24指标权重WI的确定在数学上,为了显示若干量数在总量中所具有的重要程度,分别给予不同的比例系数,这就是加权。加权的指派系数就是权数,又称权重、权值。权数分为两种,即自重权数与加重权数。权重系数是表示某一指标项在指标项系统中的重要程度,它表示在其它指标项不变的情况下,这一指标
23、项的变化,对结果的影响。权重系数的大小与目标的重要程度有关。对于不同学科,不同年龄阶段,每个指标项的重要程度是不同的,所以各指标项的权重系数必须根据实际情况作出合理的规定。本文中评价因素的权重WI可表示为11001,2,IINIIWIN93实例分析31评价区311评价区概述本文是以宁波舟山港的深水航路警戒区为评价区而进行的警戒区危险度的评价。宁波舟山港的深水航路警戒区的设置是在充分调查研究的基础上,利用宏观和微观船舶流量建模技术和海上复杂交通流量再现技术,对所有穿越主航道的交通流进行统计分析,按照照顾大数利益方的原则,在广泛听取相关利益方意见基础上,最终确定了警戒区数量和位置。宁波舟山港的深水
24、航路共设有4个航行警戒区【10】,分别为0号警戒区重点解决虾峙门口外30万吨级深水航道、虾峙门航道以及进出虾峙门航道北上南下的交通流和借道30万吨级深水航道至凉覃岛矿石码头交通流的避让。1号警戒区主要解决佛渡水道方向、马峙锚地方向穿越主航道交通流,以及佛渡水道、马峙锚地方向进出虾峙门航道交通流的避让。2号警戒区重点解决佛渡水道方向、马峙锚地方向进出宁波、舟山沈家门等交通流的避让。3号警戒区是为鸭白线客滚航线专门设置的。宁波舟山港东临太平洋,属亚热带季风气候。宁波舟山港海域岛屿众多,受海洋和大陆的影响程度不同,气候特征差异较大。其主要是由舟山各岛屿间形成的天然水道组成,水道较为顺直,且各水道以及
25、水道与水道之间水域较为宽阔,完全具备设置通航分道、警戒区、沿岸通航带的客观条件。因此,从深水港区航路水域特点来看,实施船舶定线制是有条件的。宁波舟山港核心港区深水航路是舟山水域多年来形成的经验和习惯航路,是大型船舶进出宁波舟山港核心港区的必经之路,从虾峙门口深水航槽起经虾峙门口外航道、虾峙门、峙头洋、螺头水道、金塘水道至金塘大桥,全长约49海里,已被广大驾引人员所接受,并基本形成了“靠右行驶”的航行习惯。在宁波舟山港核心港区深水航路实施船舶定线制遵循了船舶习惯航路,并与船员航行习惯基本不存在矛盾和冲突,反而可以进一步规范船舶航行行为,改善该水域的通航环境【11】。312评价原理根据宁波舟山港核
26、心港区深水航路的(水域)特点、气候特征、风况、潮流以及深水航路的船舶航行习惯等因素之间的发展态势的相似或相异程度,衡量各因素之间的关联程度,应用灰色关联度分析的方法对各个因素进行评价,得出评价结论。32确定评价区的灰色关联因素321确定关联因素根据宁波舟山港核心港区深水航路的水域特点、航行习惯以及一些该水域其他的独有的特征,确定会影响船舶在警戒区安全航行的因素,并且运用灰色关联进行分析,对该水域的危险度进行评价。1人为因素人为因素是影响船舶在警戒区安全航行比较重要的一个因素。至今为止,对人为因素还没有一个准确、统一的解释。但是随着海上事故的不断增加,这一问题越来越引起航运界的高度关注。它包括船
27、员培训的全面性、船员的技能和经验、船员的职业责任感、船舶配员的总体水平、操作程序的标准化水平、船上干部领导监督水平、船员对船舶及海域的熟悉程度等因素。2船舶交通密度船舶的交通密度,反映了单位海域面积上通行的船舶数量。交通密度高的地方,相对于交通密10度低的地方,船舶会遇的机会大为增加。繁忙的码头、泊位等海域交通密度大的地方是海事多发地。交通密度是交通流的参数之一,由于船舶在航道中的移动与流体的运动很相似,因此流体的数学模型可以通过换算修正也可以用来描述船舶交通特征【12】。3助航条件航道的复杂性,助航设备的配备的规范性和可靠性对于船舶安全非常重要。虽然船舶对于航路选择性受到限制,但是良好的航道
28、条件和助航设备的完善对于船舶安全航行是有利的,能够降低船舶发生海事的可能性【12】。宁波水域VTS雷达站分布与覆盖范围。见表31。表31宁波水域VTS雷达站分布与覆盖范围情况表序号雷达站位置覆盖范围/海里1虾峙雷达站29447N/122182E242峙头雷达站29543N/122077E243大榭雷达站29573N/121577E244北仑雷达站29565N/121511E245游山雷达站29587N/121450E24舟山水域VTS雷达站分布与覆盖范围。见表32。表32舟山水域VTS雷达站分布与覆盖范围情况表序号雷达站位置覆盖范围/海里1马迹山雷达站304052N/1222556E242大黄
29、龙AIS基站304004N/1223363E30503马王岗雷达站300603N/1215515E304尖峰山雷达站300431N/1215621E155马王岗AIS基站300603N/1215515E306岙山AIS基站295689N/1220823E257白沙湾AIS基站304335N/1212002E204浪和流浪、流主要反映海面平静的程度和海域的总流向。浪级别越高,对船舶的影响就越大,船舶抵御风浪的能力需要更强流主要影响船舶操纵、航行安全,关系到船舶在警戒区进行航行必然的能力和表现【12】。虾峙水道的潮流表现为回转流,其特征见表33。表33(小老虎礁附近)虾峙水道的潮流特征项目大潮时和
30、小潮时最大流速(节)流向定海主港高潮时1022NW主港高潮前第1小时1022NW主港高潮前第2小时0915WNW主港高潮前第3小时0611WSW主港高潮前第4小时0305SSE主港高潮后第、小时0816ESE主港高潮后第、小时1021SE宁波舟山港海域各主要测站的波浪情况。见表34。11表34宁波舟山港海域各主要测站的波浪情况表位置项目虾峙门穿山北仑定海常浪向ESEENENWNNWSE强浪向N平均波高(M)09最大波高(M)46364025平均周期(S)39最大周期(S)856871585风况风主要对于上层建筑大的船舶影响比较大,对于船舶的操纵稳定性要求高。本海区风速随季节变化较大,冬季多偏北
31、风,夏季多偏南风,春秋季为两种季风过渡期【12】。主要港区的风况详见表35。表35宁波舟山港海域各主要测站的风况统计表位置虾峙门沈家门普陀穿山竹湾大榭西大榭东梅山北仑金塘定海老塘山多年平均风速(M/S)6250563435533751515043常风向SE/NWNWNNWENNESSENNWNWNNWN强风向NNWNNWNNWWNEESENWWNWWNWNWN实测最大风速(M/S)2383235146183221729292826多年平均大风天数7级14D,8级5D6级371D8级243D6船舶的技术状态、可操纵性,设备的可靠性船舶的技术状态、可操纵性,设备的可靠性。由于三者具有一定的共性,因
32、此集体分析。可操纵性是指航向稳定性能、追随性能、旋回性能等方面是否良好船舶的技术状态则通过操纵性、适航性等综合反映。良好的技术状态,对与船舶发生海事的概率就小。7雾宁波、舟山地区每年冬春季早晨多雾,能见度1OOOM的雾日多年平均北仑287D、梅山172D、石浦55D、定海174D、岱山268D,嫌泅32D。雾的持续时间一般不足3H,最长连续雾日数为10D。能见度对船舶在警戒区航行安全有很大的影响,能见度差对于船舶的航行安全造成很大的影响,影响驾驶员对于船舶航行海域情况的判断【12】。322划分等级根据影响船舶在警戒区安全航行的不同因素对其影响的程度的不同以及各个因素本身就存在有不同的等级划分情
33、况,因此,我们对影响警戒区安全航行的各个因素进行等级上的划分。由我们选出的人为因素、船舶交通密度、助航条件、浪和流、风况、船舶的技术状态、可操纵性、设备的可靠性以及雾等7个评价因素,并结合其他资料,考虑到各评价因素之间的综合影响,将它们定量归一化,并划分为3个安全等级【13】。见表36。12表36警戒区航行危险性综合评价指标及赋分表级级级人为因素1X无001轻微0205严重061船舶交通密度2X小001中等0205大0609助航条件3X良好002中等0305差0609浪和流4X无流(005KN)001流缓(0515KN)0204流急(15KN)0507风况5X03级00247级03058级06
34、09船舶的技术状态、可操纵性、设备的可靠性6X良好001较好0205困难0609雾7X轻雾002中度雾0306浓雾071323评价分值(1)根据上述已给定的警戒区航行环境以及其他因素的数据,选取有用的影响警戒区航行安全因素的数据,评价因素取值见表37。表37评价因素的取值0号警戒区1号警戒区2号警戒区3号警戒区X1轻微(轻度)轻微(中度)轻微(中度)轻微(中度)X2船舶通航中等船舶通航较大船舶通航中等船舶通航中等X3中等中等(偏差)良好偏差X4平均流速09KN平均流速04KN平均流速10KN平均流速12KNX55级风天气较多3级风天气较多8级风天气较多4级风天气较多X6航行操作较为困难航行操作
35、较好航行操作有点困难航行操作良好X7多为中度雾天气中度雾与轻雾天气天数相当中度雾天气占雾天的一半多为轻雾天气(2)根据表36给定的赋分标准,结合表37的选取具体的评价因素的数值,对评价因素进行具体的取值。评价因素具体的取值见表38。13表38评价因素具体取值表评价单元0X1X2X3X4X5X6X7X0号警戒区(1)03020303020407061号警戒区(2)06040605010103042号警戒区(3)03040301020606053号警戒区(4)0804030603030102注X0为03号警戒区评价因素的参考分值,并将它作为关联度分析方程的参考数列33确定灰色关联系数1关联系数K的
36、定义关联系数K可定义为MINMINMAXMAXMAXMAXIIIKIKIIIKKKKKK式中0IIKXKXK,为分辨系数。2分辨系数的取值原则应根据实际观测序列的具体情况动态取值;当观测序列出现奇异值时,应取较小的值,以克服奇异值的支配作用;当观测序列比较平稳时,应取较大的值,充分体现关联度的整体性。3分辨系数的取值方法由于0,1,所以以05分界,可由以下办法确定(1)当13K时,即观测顺序列有异常值时,应取不超过05的较小值用来抑制MAXMAXIIKK对关联度的支配作用,这是可在,15KK取值,一般取15K;(2)当103K时,即观测顺序比较平稳时,应取值超过05的较大值用来增强MAXMAX
37、IIKK对关联度的支配作用,充分体现关联度的整体性【14】。(其中MAXMAXIIIKKKK)本文将取05进行计算和评价。34灰色关联度的计算341绝对关联度的计算令011,21,31,41IIIIIIIIIXXXXXXXXX00001,2,3,40,1,2,3,4,5,6,7IIIIXXXXI14则00000000001,2,3,4XXXXX0,03,0,05)00000111111,2,3,4XXXXX0,02,02,0200000222221,2,3,4XXXXX0,03,0,000000333331,2,3,4XXXXX0,02,02,0300000444441,2,3,4XXXXX0
38、,01,0,0100000555551,2,3,4XXXXX0,03,,02,0100000666661,2,3,4XXXXX0,04,01,0600000777771,2,3,4XXXXX0,,02,01,04由3002140,1,2,3,4,5,6,72IIIKSXKXI得0S055,1S05,2S03,3S015,4S005,5S015,6S08,7S05由3000000021440,1,2,3,4,5,6,72IIIKSSXKXKXXI得10SS005,20SS025,30SS04,40SS06,50SS095,60SS135,70SS105由00010,1,2,3,4,5,6,71I
39、OIIISSISSSS得1O09762,2O08810,3O08222,4O07273,5O06415,6O06351,7O06613342相对关联度的计算(1)先求出1234567IXI,的初值像,由1,2,3,4IIIIIXXXXX1234,0,1,2,3,4,5,6,71111IIIIIIIIXXXXIXXXX得000001,2,3,4XXXXX1,2,1,26667111111,2,3,4XXXXX1,2,2,2)222221,2,3,4XXXXX1,2,1,1)333331,2,3,4XXXXX1,16667,03333,2)15444441,2,3,4XXXXX1,05,1,15)
40、555551,2,3,4XXXXX1,025,15,075)666661,2,3,4XXXXX1,04286,08571,01429)777771,2,3,4XXXXX1,06667,08333,03333)(2)将01234567IXI,进行始点零化,由0000001,2,3,4IIIIXXXXX11,21,31,41IIIIIIIIXXXXXXXX得00000000001,2,3,4XXXXX(0,1,0,16667)00000111111,2,3,4XXXXX(0,1,1,1)00000222221,2,3,4XXXXX(0,1,0,0)00000333331,2,3,4XXXXX(0,
41、06667,06667,1)00000444441,2,3,4XXXXX(0,05,0,05)00000555551,2,3,4XXXXX(0,075,05,025)00000666661,2,3,4XXXXX(0,05714,01429,08571)00000777771,2,3,4XXXXX(0,03333,01667,06667)由3002140,1,2,3,4,5,6,72IIIKSXKXI得0S18333,1S25,2S1,3S05,4S025,5S0375,6S11429,7S08333由3000000021440,1,2,3,4,5,6,72IIIKSSXKXKXXI得10SS0
42、6667,20SS08333,30SS13333,40SS20833,50SS22083,60SS29762,70SS26666由00010,1,2,3,4,5,6,71IOIIISSRISSSS得1OR08889,2OR08119,3OR07149,4OR05968,5OR05923,6OR05719,7OR0578916343综合关联度的计算在本文的计算中,取05。由00010,1,2,3,4,5,6,7IIIRI得0109326,0208465,0307686,0406621,0506169,0606035,0706201即0102030407050635计算评价因素权重1计算评价因素权
43、重111109326100100184750503NIW222108465100100167650503NIW333107686100100152250503NIW444106621100100131150503NIW555106169100100122150503NIW666106035100100119550503NIW777106201100100122850503NIW2评价因素权重表,见表39。表39评价因素权重表影响因素X1X2X3X4X5X6X7关联度09326084650768606621061690603506201权重()18471676152213111221119512
44、2836评定警戒区危险度的安全等级评定警戒区危险安全等级在查明各种影响警戒区航行安全因素的特征的基础上,将警戒区危17险度评价因素按大、中、小分成3级,相应的级位指数为3、2、1。评价因素的级位指数与权重的乘积即为评价因素的指数结果。根据等距法距差99结合指数结果设定各安全等级的指数法范围I100;II100200;III200300【6】。根据上述步骤及指标对警戒区危险度进行了安全等级评定,结果见表310。表310警戒区安全等级评定表X1X2X3X4X7X5X6指数和安全等级级位指数总指数级位指数总指数级位指数总指数级位指数总指数级位指数总指数级位指数总指数级位指数总指数0号1184723352230442262222456224423358519348II1号236943502823044113112245611221223919144II2号2369423352115222262222456336633358520894III3号2369423352345662262211228224421119519099II注表中级位指数依据表37而定。37评价结果分析根据表310可得宁波舟