基于Logistics回归的长江水上交通风险评估模型研究毕业论文
2020-02-15 22:27:33
摘 要
长江作为中国最大的河流,被称为黄金水道,在中国的水运中起着不可替代的作用。近年来,长江干线水路运输迅速发展,与此同时,长江干线水路运输风险也呈现增大的态势。因此,分析长江干线水上交通事故发生规律,进行水上交通安全评估,探讨事故的成因,针对其特点及时预防,以避免或减少人员伤亡及财产损失,保障长江安全、畅通、高效的运输。
本文在分析长江水上交通安全事故特点的同时,寻找影响水上交通事故的因素,以2007-2016年度长江水上交通事故为样本,事故类型为因变量,事故发生时间、季节、事故发生区段、事故船舶类型等为自变量,通过建立多分类Logistics回归模型,对长江水上交通风险进行分析与评估,进而提出有效的措施预防安全事故的发生。
本文内容主要包括五部分,第一部分叙述了文章的研究背景、研究意义以及关于水上交通风险评估的国内外研究现状。第二部分介绍长江水上交通运输及安全发展现状,分析影响长江水上交通风险的因素。第三部分,选取影响水上交通风险的因素,建立基于Logistics回归的风险评估模型,采用SPSS软件实现模型求解与运算,进行长江水上交通风险分析与评估。第四部分,根据风险评估模型得到的结论,提出相应的建议或措施。第五部分,总结全文内容,并对未来研究作出展望。
关键词:风险评估;水上交通安全;多分类Logistics回归模型
Abstract
As the largest river in China, the Yangtze River, known as the golden waterway, plays an irreplaceable role in China's water transport. In recent years, the Yangtze River trunk waterway transportation has developed rapidly. At the same time, the risk of the Yangtze River trunk waterway transportation has also increased. Therefore, it is necessary to analyze the occurrence regularity of water traffic accidents on the Yangtze River trunk line, conduct water traffic safety assessment, timely prevent the causes of accidents, reduce casualties and property losses, and provide guarantee and support for safe, smooth and efficient transportation in the Yangtze River.
This paper analyzes the characteristics of the Yangtze River water traffic safety accidents and finds the factors affecting the water traffic accidents. Taking the 2007-2016 Yangtze River water traffic accident as a sample, the accident type is the dependent variable, and the accident time, section and ship type are independent variables. By establishing a multi-classified logistic regression model, the risk analysis of the Yangtze River water traffic is analyzed and evaluated, and effective measures are put forward to prevent the occurrence of safety accidents.
The content of this paper mainly includes five parts. The first part introduces the research background and significance of this paper, and the research status of domestic and international research on water transportation risk assessment. The second part introduces the current situation of water transportation and safety development in the Yangtze River , and analyzes the factors affecting the risk of water transportation in the Yangtze River. In the third part, the risk assessment model based on logistic regression is established by selecting the factors affecting the risk of water traffic. The model is solved and calculated by SPSS software, and the risk analysis and assessment of water traffic in the Yangtze River are carried out. The fourth part, according to the conclusions of the risk assessment model, puts forward the corresponding suggestions or measures. The fifth part summarizes this paper and looks forward to the future research.
Keywords: risk assessment;water traffic safety; multi-classified logistic regression model
目 录
第1章 绪论 1
1.1 背景及意义 1
1.1.1背景 1
1.1.2 意义 1
1.2国内外研究现状 2
1.2.1国外研究现状 3
1.2.2国内研究现状 3
1.3研究内容、技术路线 4
1.3.1主要研究内容 4
1.3.2技术路线 4
第2章 长江水上交通安全发展现状 6
2.1 长江水上交通发展简况 6
2.2 长江水上交通安全形势 6
2.2.1 安全现状 6
2.2.2 安全事故特征 8
2.2.3 安全管理现状 9
2.3 水上交通安全的风险因素分析 10
第3章 基于Logistics回归的水上交通风险评估模型 12
3.1 风险评估模型的选取 12
3.2 基于Logistics回归的风险评估模型的建立 12
3.2.1 模型的基本原理 12
3.2.2因变量的设置 13
3.2.3 自变量的设置 14
3.2.4模型的检验 16
3.2.5 模型结果 18
3.3 长江水上交通风险分析与评估 20
3.3.1 时间对长江水上交通风险的影响 20
3.3.2季节对长江水上交通风险的影响 20
3.3.3船型对长江水上交通风险的影响 21
3.3.4区段对长江水上交通风险的影响 22
第4章 长江水上交通风险防控相关建议 23
第5章 总结与展望 25
5.1 总结 25
5.2 不足与展望 25
参考文献 27
致谢 28
第1章 绪论
1.1 背景及意义
1.1.1背景
长江是中国最大的河流,也是世界第三大河流,全长约6300公里,流经11个省、自治区、直辖市。长江对我国国民经济的发展有着至关重要的作用,是东西部经济协同发展的纽带。2018年4月,习近平总书记在关于“深入推动长江经济带发展”座谈会上提出要高度重视长江经济带建设,以长江航运繁荣发展带动交通运输业发展,拉动沿江地区经济发展。
促进发展,安全先行,安全与发展一直是人类追求的目标,安全是发展的前提,发展是安全的保障。长江水上交通安全一直受到广泛关注,2015年6月1日“东方之星”号在长江石首段,突遇龙卷风袭击,船舶瞬间倾覆,442人遇难,自然环境人类无法控制,但是可以通过科技手段进行预测,及时避免事故的发生。随着经济的不断发展,航运业快速发展,运输需求不断增长,长江干线通航环境发生巨大变化,给长江水上安全管理带来新的压力和挑战,为了使内河运输管理政策紧跟内河航运的发展,应对新形势下的新情况、新的问题,2017年11月交通运输部颁布了《长江干线水上交通安全管理特别规定》,完善了长江干线水上交通安全管理,是长江水上交通安全管理的一大进步。《规定》的实施,安全管理力度与违法船舶打击力度的加强,航道的整治,使得近年来长江水上安全状况逐步改善,2018年长江干线共发生水上交通事故198起,其中等级事故27起,失踪死亡35人,沉船35艘,造成直接经济损失3740.6万元,与2017年相比事故总数、等级事故数、死亡人数分别下降了30.28%、5.36%、23.91%,沉船艘数则与2017年持平,安全管理成绩显著。
为了维护长江水上交通安全,促进长江实现建设“畅通、高效、绿色”的运输,风险评估与预警管理是关键环节,水上交通安全管理可以在一定程度上预防、减少和避免水上交通事故的发生,而风险评估可以使安全管理更加明确高效、更加具有针对性。因此本文通过分析长江水上交通安全现状,深入了解长江干线水上交通安全存在的风险,识别影响风险的关键因素及其影响程度,结合Logistics回归模型对长江水上交通风险进行评估,并根据评估结果针对长江水上交通安全管理的薄弱环节提出了相应的建议及措施。
1.1.2 意义
长江是中国内河航运的黄金水道,必须坚持可持续发展的原则,风险评估是长江水上交通安全管理的基础,通过风险评估可以正确认识长江水上交通存在的风险及其特点,剖析影响风险的关键因素,从而制定相应的策略和措施,对保证长江水上交通安全意义重大,具体体现在以下五个方面:
(1)坚持在发展中保护、在保护中发展,大力提升黄金水道功能。长江水上交通风险评估有利于预防、减少、防止水上交通安全事故的发生,加强干支线航道整治,改善长江干线通航环境,实现长江航运安全、高效、绿色运输。
(2)有助于促进长江航运可持续发展。安全是发展的前提,风险评估是安全管理的基础,长江水上交通风险评估有利于从本质上保障长江航运安全持续健康发展,促进多式联运综合运输体系的建设。
(3)有利于提升长江干线水上交通安全水平。通过对长江干线水路交通安全进行评估,有助于深入了解长江水路交通风险现状,并针对相关风险提出关于提高长江干线船舶航行安全水平的对策与建议,为改善长江干线水上交通安全形势提供了科学决策依据和参考意见,对保障长江干线船舶畅通、安全的航行具有十分现实的意义。
(4)有助于促进水上交通安全管理体系的建设。根据风险评估的结果,深入了解长江水上交通存在的风险,剖析风险因素的影响程度,可以为长江水上交通安全管理提供参考,使管理更加具有针对性,填补管理的短板,寻找管理体系的薄弱环节,完善长江水上交通管理体系,保证长江干线船舶航行安全。
(5)为长江水上交通风险评估提供参考
本文通过分析长江水上交通安全现状,总结分析影响长江水上交通安全的主要因素,建立logistics回归模型,对长江水上交通风险进行评估。该评估模型还可以为其他内河水上交通风险评估提供参考,为长江水上交通风险评估的进一步研究提供参考。
1.2国内外研究现状
风险评估一直是水上交通安全工程领域的研究热点,国内外学者围绕水路运输系统的事故分析、评估、预警和应急等展开了丰富的研究,部分研究技术已经在工程和管理实践中得到应用并取得了显著效果。随着电子计算、信息自动化控制、人工智能计算的发展,更多新的数学模型的应用被应用于水上交通风险评估。
风险是某一有害事故发生的可能性和后果的总和[1-2]。风险评估主要指通过从人员、船舶、环境和管理等方面分析导致安全事故的风险因素,并对风险因素进行适当分类,确定危险因素存在的位置、方式、特点,并根据水上交通事故的特征,采用适当的方法,确定风险等级和影响因素对风险的影响程度,以此制定各种方案以控制、预防风险发生。由于水上交通运输系统结构的复杂性和风险因素的复杂性,多数情况下采用定性与定量相结合或系统模拟、系统仿真等综合方法进行风险评估和控制[3-5]。
1.2.1国外研究现状
英国Barryj.Carr设计了港口航行安全管理系统,主要用于测度船舶航行过程中的风险,但并未涉及水运系统的人、环境、管理子系统,故对于风险的测度还停留在初步阶段,不够深入[6]。
1993年,IMO(国际海事组织)提出运用综合安全评价(FSA)预测船舶航行风险。FSA采用定量与定性相结合的方法对风险进行识别、评价,并提出相应的风险控制方案,通过对方案的成本和效益进行评估确定最合适的风险控制方案。由于FSA具有系统化、规范化的特点,越来越多的学者运用FSA对水路运输系统的各种风险进行评价,并在FSA的基础上不断突破,为水上交通安全研究提供了科学的理论依据[7-9]。
荷兰Vander.Vet初步将人为因素纳入水上风险评价当中,是水运安全研究的一大进步,为水上交通安全研究提供了全新的思路。
日本井上欣三通过对船舶航行过程中与他船会遇的概率和危险度的分析,运用定性与定量相结合的方法,确定了评价船舶航行风险的指标体系,对船舶航行安全进行了全面评估[10]。
国外关于水上交通安全的研究,广度和深度不断进步,且部分研究已经成功运用于实际当中,具有很大的参考价值。
1.2.2国内研究现状
近年来,我国航运业快速发展,人们安全意识逐渐增强,越来越多学者开始关注水上交通安全,对其展开了广泛的研究,并加大了对水上交通安全研究的投入,取得了许多成果和突破。
吉林大学朱光亚教授将系统学和安全学结合起来,率先提出通过构建“人一机一环境”系统,综合地分析和评估水上运输安全;吴兆麟[11]教授提出“安全指数法”,将水上交通事故总数与断面交通流的比值作为安全状况的评价指标,来表征某一水域在特定时期内的安全形势。赵仁余[12]采用多层次模糊评价法分析水上交通的安全状况,分析得出某一水域的危险程度与事故数、不同事故类型的频率、事故船舶类型、尺寸等多个因素相关,采用事故数来评估水上交通安全是片面的,应该综合考虑多个影响因素,但是该方法基于对大量历史事故资料分析的基础上,存在一定的局限性。马会[13]将灰色理论运用到水上交通安全评估中,与多层次模糊评价法相比不需要大量历史数据即可定量的分析和评价各类因素对船舶航行安全的影响程度。王再明教授采用模糊综合评价法,分析风险因素,计算风险程度,对整个长江干线大桥水城的交通安全状况进行综合评估。邵哲平[14]在其博士论文中,利用模糊推理和控制论的原理,建立海上交通安全评价FJS和ANFIS模型,评价海上交通存在的风险,预测环境变化对海上交通安全的影响,实现了水上交通评估从静态到动态的转变,为水上交通安全评估提供了一个更加科学全面的参考模型。
总体而言,我国在水上交通风险评估领域的研究尚不成熟,没有形成完整科学的综合评估体系,相关研究的实用性和应用范围还落后于先进发达的国家。随着长江水上交通运输的发展,长江水上交通风险评估仍是人们关注的重点,还有许多新问题需要解决。
1.3研究内容、技术路线
1.3.1主要研究内容
本文通过对长江水上交通安全现状的深入调查和研究,分析对比国内外各种水上交通风险评估的方法,最终选用多分类Logistics回归模型对长江水上交通风险进行评估,主要包括以下四个方面的内容:
1)全面系统地了解长江水上交通现状,深入分析长江干线水上交通安全存在的风险,解读国家关于推进长江经济带发展新政策以及水上交通安全管理新规定,剖析影响水上交通风险的因素。
2)综合国内外水上交通风险评估方法,对比各种方法的优劣以及适用条件,选取合适的方法进行评估,为研究水上交通风险评估提供科学系统的理论和方法。
3)建立基于Logistics回归的长江水上交通风险评估模型,并利用SPSS软件实现,通过模型估计、模型检验、回归系数解释等对长江水上交通风险进行评估。
4)通过分析评估结果,结合长江水上交通安全现状提出相应的对策和建议,为改善长江干线水上交通安全提供的科学决策依据和参考意见,从本质上改善长江水上交通安全,实现水上交通持续、安全、高效、绿色发展。
1.3.2技术路线
本文拟采用的技术路线如图1.1所示。
资料的收集和筛选
确定论文的框架和研究
分析长江水上交通运输及安全发展现状
风险评估模型的选取
建立基于Logistics回归的
风险评估模型
长江水上交通风险防控相关建议
总结与展望
图1.1 技术路线图
第2章 长江水上交通安全发展现状
2.1 长江水上交通发展简况
近年来,随着“长江经济带”战略的确定,长江水上交通得到快速发展,基础设施不断完善,共计建成港口泊位22593个,亿吨级大港14个。随着基础设施的完善,长江上运输方式与之前相比也发生了重大变化,船舶朝着大型化、标准化和规模化发展,单船运输逐渐替代传统的拖带运输。但是长江干线上个体小型船舶仍然占比较大,这就导致长江干线大型船舶与小型个体船舶混杂,再加上过江公路增加、三峡库区建成、川江段通航环境的根本性变化等种种原因使得长江通航环境变得更加复杂。
另外,随着人们生活水平的提高,跨江需求日益增长,长江干线船舶数量迅速增加。同时如今人们越来越注重环境的保护,注重生态发展,而长江干线承载着沿江七省两市的经济发展和人民的饮用水安全,因此对长江水源的保护越发重要,这就促使对长江水上交通安全环保要求越来越高。