胡甚平，黄常海，邓华，黄道正

(1.上海海事大学 商船学院，上海 200135; 2.江苏海事职业技术学院 航海技术系，江苏 南京 211170; 3.上海海事大学 交通运输学院， 上海 200135)

船舶引航过程风险马尔科夫链模型动态仿真

胡甚平1，黄常海1，邓华2，黄道正3

(1.上海海事大学 商船学院，上海 200135; 2.江苏海事职业技术学院 航海技术系，江苏 南京 211170; 3.上海海事大学 交通运输学院， 上海 200135)

为定量研究特定水域船舶引航过程风险演化规律，有效进行船舶进出港安全预控，本文通过对港区水域船舶引航作业工作流程分析，确立不同船舶引航作业任务的风险程度，提出船舶引航状态处于港内外锚地、航道和泊位前沿等水域之间的转移方程。计算结果表明：船舶引航状态的转移符合马氏稳态特性，经潮汐型波动后走向稳定；船舶航行状态转移的过程变量对港区水域总体船舶秩序影响明显。基于马尔科夫链蒙特卡洛方法的过程风险仿真模型适用于海上交通风险的模拟分析，可为船舶安全管理提供风险演化的基本规律。

风险评估； 风险仿真； 船舶引航； 马尔科夫链蒙特卡洛； 船舶流量； 港口交通； 马尔科夫链； 动态系统仿真

Abstract：The dynamic system simulation of effective ship embarking or disembarking at harbors is necessary to quantitatively analyze and identify risk evolution in ship pilotage in specific waters for safety control. In this study, the working process of the pilotage operation of a ship in port waters is analyzed and the risk degrees of different ship pilotage operation tasks are determined. The calculation result shows that the transfer of pilotage state complies with Markov steady- state characteristics and remains stable after tide- type fluctuations. In addition, the transferring variable remarkably affects the whole ship flow in the harbor. The dynamic system simulation model with the Markov Chain Monte Carlo algorithm is suitable for the risk analysis of maritime traffic risk and can provide the basic law for the evolution of risk in the safety management of marine traffic.

Keywords： risk assessment; risk simulation; ship pilotage; Markov Chain Monte Carlo; ship flow; harbour traffic; Markov Chain; dynamic system simulation

随着航运业的发展，大量的船舶频繁活跃于港口水域，使港口水域通航密度大大增加，交通环境更加复杂，导致船舶水上交通风险逐渐增加[1]。目前，国内进出港口船舶中有50%左右的船舶是在引航员的引领下完成的，部分对外港口甚至达到90%，船舶引航是港口生产和快速发展中不可替代的环节，保证了港区的安全和水域的清洁，提升了港口综合服务能力[2]。……