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可拓理论在航道安全评价中的应用

徐彦庆  
【摘要】:随着港口规模增大和船舶向大型化发展,航道安全评价在已建航道的安全生产和新建航道的可行性分析方面起着越来越重要的作用,为此,本文针对可拓理论在航道安全评价中的应用问题进行了研究。本文根据研究现状提出了通航安全评价中存在的权重确定问题、评价方法有效性验证问题和可拓评价在其他领域应用过程中存在的节域确定问题。首先依据航道安全评价相关文献确定了影响航道安全的21个指标及其经典域;依据航道设计规范确定了部分指标特征的节域,经典域和节域的确立构成了面向航道的安全评价指标体系。然后采用了基于简单关联函数的动态权重计算方法对指标进行赋权,通过理论分析对传统可拓动态赋权模型进行了改进,实现了样本值在同一区间内和跨区间变化时指标权重的一致单调性,使样本值在整个节域范围内向不利方向的变化趋势均能够通过权重反映出来。在航道安全评价指标体系和改进的可拓动态赋权模型的基础上建立了利用可拓理论对航道进行安全评价的方法。最后针对大窑湾水域提出了2套航道规划方案,利用可拓理论分别对其航道安全性进行了实例评价,并用模拟器进行验证。可拓评价方法与模拟器试验结果的一致性说明了本文提出的将可拓理论应用到航道安全评价中的方法是有效的;2套航道规划方案单指标权重的对比结果验证了改进的可拓动态赋权模型的动态性。本文进行的工作主要包括3个方面:一是以航道设计规范为基础,通过理论分析确定了部分指标特征的节域,提供了一种确定指标节域的方法。二是对传统的可拓动态赋权模型进行了改进,使样本值在整个节域范围内任何向不利方向的变化趋势均能通过动态权重体现出来。三是利用模拟器试验对可拓评价方法的有效性进行验证,并引入航迹带面积比作为评价标准,提供了一种对通航安全评价方法进行验证的新途径。


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