烟台港航道通航环境模糊综合评价

第11卷第1期中国水运V ol.11N o.12011年1月Chi na W at er Trans port Janury 2011收稿日期：作者简介：吴国栋（），江西九江人，海军北海工程设计研究院，从事港口、航道设计工作。

烟台港航道通航环境模糊综合评价吴国栋1，姚堃2（1海军北海工程设计研究院，山东青岛266012；2海军北海工程指挥部，山东青岛266012）摘要：随着我国航运业的迅速发展，港口吞吐量剧增。

提高港口的交通安全，已经成为海运界学者研究的热点。

通过分析比较，选取模糊综合评判方法来分析评价港口航道水域的安全问题。

在综合分析航道水域环境对船舶安全航行的影响因素基础上通过专家调查数据的统计和分析，利用层次分析法获得各评价因素的权重，对烟台港航道环境安全模型进行综合评价，并提出了相关建议。

关键词：航道；通航环境；综合评价中图分类号：U 698文献标识码：A文章编号：1006-7973（2011）01-0008-02我国经济的快速发展，港口航运业发展迅速，港口吞吐量剧增，进而带来了进出港口的船舶数量、种类增多，吨位增大。

大量的船舶活跃于港口及附近水域，加上船舶的大型化高速化发展，也使得港口和航道水域的交通环境变得更加复杂，通航密度大大增加，给港口水域交通安全带来隐患。

为了适应航运经济的发展对船舶交通的安全、有序、畅通提出的新要求，必须采取安全可靠的、行之有效的措施，优化改善水域的船舶通航环境，控制水域船舶交通环境的进一步恶化。

因而对港口水域航道的海事研究对提高港口的海事管理水平，具有重要的现实意义。

安全评价是对被评价对象的客观、公正、合理的全面评价，它主要是通过一定的数学模型或算法将评价指标体系“换算”为一个综合性的评价值。

目前海上交通工程中常用的综合安全评价方法主要有评分评价方法、概率风险评价法、灰色关联分析评价法、模糊综合评价方法、计算机辅助评价方法和神经网络评价法等。

对多种评价方法进行了简要比较分析后，本文采用模糊综合评价方法对烟台港水域航道通航环境进行评价。

一、烟台港概况烟台市位于山东半岛中部，东连威海，西接潍坊，西南与青岛市毗邻，北濒渤海和黄海，与辽东半岛对峙，与日本、韩国和朝鲜隔海相望，居东北亚中心位置。

烟台港是我国水路运输的主枢纽港和国内沿海重要的开放港口，目前与世界上70多个国家和地区的100多个港口直接通航。

由于烟台市所处的特殊地理位置一直以来是山东、辽宁两地之间往来的重要运输平台，跨越渤海湾的航线被称为“黄金水道”，也是我国南北运输的重要通道之一。

烟台港还是河北、河南、山西等内陆省份主要的对外联系渠道，是环渤海地区重要的海上门户，烟台港是山东省与日韩贸易往来的重要口岸。

烟台港区主在烟台山以西至芝罘岛南侧的陆域，依次分布为烟台港东港区、西港区、地方港区、烟台三港区、在建的四港区以及包括救助、海事等在内的企事业港区。

二、烟台港航道通航环境模糊综合评价1．建立层次结构模型按系统工程学及系统层次性原理，在分析航道通航环境各影响因素后，将不同因素划分不同层次。

在评价航行环境安全时，既要抓住主要矛盾，又不能面面俱到，要重点突出，同时尽可能全面。

第一层的评价因素集为：U={水文气象，航道状况，交通量，助航管理}，其中，水文气象={航道宽度，弯曲度，交叉角，碍航物}，航道状况={能见度，风，流}。

对评价因素进行分层后进行层次的评判，经低层次评价得到的下一层次的综合评判向量继续参与上一层次的评判，因而在每一层次的评判中，该层次中的各因素集合即为当前的评判集。

进行分层，一是为计算方便，二是主要避免在一层中，因素过多，每一评价因素所分得的权重很小，在进行综合评判时造成因素权重的“淹没”。

2．准则层和指标层影响因素权重赋值准则层和方案层采用层次分析法（AHP ）确定权重值。

AH P 法是美国运筹学专家T.L.Sat ty 提出的，这种方法是把问题的内在层次与联系判断量化并做出方案排序的方法。

它具有要求信息量少，决策过程花费时间短等特点。

AHP 法实现的步骤如下：（1）方案层个体评判的指标特征矩阵设有n 个处理方案，评判指标u ij 对应第i 个处理方案对第j 个评价指标的取值，对第j 个评价指标，个体评判指标的属性值可表示为向量（x lj ，x 2j ，……x n j ）。

方案层个体评判指标矩阵：=4424133*********1211,...,,...,,...,,...,nA A A nA A A nA A A n A A A A u u u u u u u u u u u u u =332312222111211,...,,...,,...,nB B B nB B B nB B B B u u u u u u u u u u =2222111211,...,,...,nC C C nC C C C u u u u u u u 2010-10-181987-第1期吴国栋等：烟台港航道通航环境模糊综合评价9由于评判指标体系包含有定性与定量指标且具有不可公度性，故在构造评判矩阵时要将评判矩阵的属性值变换到[0，1]区间，并按指标类型进行规范化处理。

对定量与定性指标分别采用不同的处理方法。

定量指标的规范化为：若u ij 为效益型指标，则kj kj kjij ijx x x x u min max min =若u ij 为成本型指标，则kjkj k ji j ijx x x x u min max min =定性指标的规范化为：定性指标的规范化一般采用描述性评分方法（如：“可靠”，“一般”，“少”等）来评价处理方案的某一指标特征值。

一般通过专家评分的方法来给定指标值。

对于指标层定量与定性指标通过专家调查得到各评价指标之间的两两比较确定。

（2）形成判断矩阵根据本研究进行的专家权重调查结果，形成的判断矩阵。

（3）层次单排序和一致性检验对于层次递阶结构模型，准则层对目标层的权值：[]C B A U W W W W ,,=指标层对准则层的权值：[]321,,A A A A W W W W =[]4321,,,B B B B B W W W W W =[]21,C C C W W W =3．综合评价依据上述等级划分的方法，在综合应用国内外有关学者的研究成果的基础上，通过相关资料的收集和征询专家意见，将各评价指标的危险等级分为级，并确定各等级的定值，从而获得评价指标危险等级的分级标准，能客观地反映我国各港口水域船舶交通安全的现状。

通过调查分析，烟台港港内5条主要航道的基本状况如表1所示。

表1烟台港各航道基本评价航道能见度天/年风天/年流流速宽度船长/航宽航道弯曲弯曲角度航道交叉交叉角度碍航物1/距离交通量艘/天助航百分比北航道231090.560.290711/476590%南航道241210.180.182301/2372383%西航道241060.460.1621351/1471788%打捞局航道251070.580.3171711/1481982%牟平航道231260.320.181201/139574%应用模糊综合权评价法可以得出烟台港航道综合的评价结果为0.240，处于较高危险与一般危险之间，总得来讲属于危险度一般的水平，这与烟台港口水域航道现状基本吻合，但是也不应小视逐渐恶化的通航环境，日益增多的交通量必将给航道的安全通航带来隐患。

三、烟台港港口水域航道通航环境的建议根据对烟台港港口水域航道的安全分析和安全综合评价结果，结合烟台港道的特点，提出以下改善烟台港港口水域航道的航行环境的建议。

1．全面规划航道整治，严抓工程船舶航道治理要根据本港航道的特点，采用不同的整治方法，分段分期整治，主要治理在港口航道及锚地区域碍航养殖的不法活动，以保护通航资源，保护航行者安全航行，同时也保护了养殖者正当的养殖生产；合理利用现有航道，改善目前航道使用不均衡的局面；要求施工船舶的单位加强对船员的技能培训，施工高峰期，对进其他进出港船舶进行提醒。

2．提高航道建设技术水平加速航道建设与管理现代化大力开发、应用航道整治等成套技术，积极采用遥感，通讯，计算机和控制技术等高新技术；建立和完善航道上观测系统；逐步实现航道上勘测电烟台港港口水域航道安全分析与评价子化、自动化。

3．在航标建设方面，要适应航道条件及航运需要通过技术经济论证，合理、经济配布航标。

随着航运市场的形成和发展，以及航标技术的发展，航标配布需进一步规范，视觉航标需要调整与发展，特别是在复杂的、危险的航道要设置完善的视觉航标系统。

今后也应将无线电航标和定位系统、导航系统置于主要发展方向；航标器材质量需要优化，航标器材设备的维修能力需要加强；航标应急反应能力有待提高。

某些单位的专业和渔业航标的管理维护能力需要加强。

4．规范VTS 管理提高管理人员职业素养，在现有硬件条件下，最大程度地发挥VTS 的宏观调度作用。

特别注意恶劣天气条件，自身雷达也受影响时，限制了调度作用时，管理人员更要打起精神，确保航道船舶安全通航。

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