繁忙水道的船舶交通安全:深圳西部港口事故案例研究外文翻译资料

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繁忙水道的船舶交通安全:深圳西部港口事故案例研究

J.M. Mou;P.F. Chen;Y.X. He;Tsz Leung. Yip;W.H. Li;J. Tang;H.Z. Zhang

摘要

近几十年来世界各地大港口附近的繁忙水道见证了拥挤的船舶交通。水道的特点是高风险的人命财产损失和污染环境。为提升海事安全管理的高效满意度，笔者提出了一个基于海上运输事故的严重程度、死亡率和特殊指标的安全指数框架，用于评估繁忙水道的风险等级。安全指数包括安全评价指数(SEI)和安全预警指数(SWI)，其源于中国船舶交通的风险标准。本案例研究选取1995年到2015年华南地区深圳西部港口的船舶交通事故报告的数据进行分析。在本框架下计算此期间内该地区的实际风险等级。安全指数的实现表明船舶交通管理中风险标准和安全指数可行有效。基于长期事故数据的方法可以从宏观上显著支持繁忙港口和航道的风险分析，故SWI可以作为触发作用的阈值，而SEI可作为衡量安全状态的指标。

关键词：船舶交通事故；风险标准；港口和水道；风险分析

1.绪论

海洋运输是国际贸易和全球经济的支柱。全球约80%的贸易量经由海路和世界各地的港口处理(1)。过去几十年间中国航运港口业急剧发展。中国航运运输量和港口吞吐量分别达到5.98亿和124.5亿吨，同比2013年增长6.9%和5.8%(2)。全球排名前20的集装箱码头，中国占10个。例如华南地区毗邻香港的深圳港排名世界第三。此外，中国雄心勃勃地提出“一带一路”发展战略试图开启运输港口行业的新篇章。然而繁忙水域船舶交通的不断增长和港口枢纽的快速扩张为私人和公共部门带来巨大的风险。一旦发生事故，如人命财产损失和环境破坏，将为港口带来毁灭性的后果(3)。

2014年中国发生260起海事事故，造成247人死亡，损失人民币2.59亿元（4）。基于事故统计数据的研究，尤其是长期事故数据，可以清楚地描绘海上运输的安全水平，还能展示当下形势的整体现状。一般而言，安全意味着人们理解风险且准备应对（5）。这是安全或脱离危险的条件。风险和安全的概念相互关联重叠。定义风险由“场景、可能性和后果”三个因素构成。这三个因素代表了关于风险的三个问题:“什么可能出错？可能性有多大？后果是什么？”Aven（2012年）将风险定义为九类（6）。Goerlandt和Montewka回顾了海上风险的概念，提出了在应用领域风险概率和预期值紧密联系在一起（7）。

不同工程领域做出了许多努力来进行安全评估。事故树和事件树分析广泛应用于事故调查领域。刘(8)运用事故树和定量分析相结合的方法获得了较全面的事故及其发生可能性的观点。为了分析严重事故后果的多米诺场景，工业上应用事件树方法来确定事故传播路径和最危险的设备。土地使用规划的安全等级可以得到改善（9）。概率风险评价(PRA)方法也广泛地应用于安全管理和风险分析领域(10)。随着信息和计算机技术的迅速发展，大数据理论和先进技术也应用于安全与事故机理的研究。Martiacute;n(11)应用数据挖掘技术研究了道路条件和撞车事故之间的关系来改善道路安全。Verma(12)利用关联规则挖掘确定炼钢厂的安全模式。

笔者感谢上述方法在学术领域的奇思。然而海上运输是复杂的社会科技系统(13)，由两个子系统组成。对所有子系统及安全的不确定性耦合进行建模具有挑战性。故就海上交通系统而言，安全被定义为社会可接受的风险状态（14）。国际海事组织(15)提出综合安全评价(FSA)作为风险评估管理的框架。此外建议所有的风险在ALARP原则(低至合理原则)的控制下（16）。基本上应用FSA方法有五个步骤：第一步是'危险源辨识'，然后第二部分是'风险评估'。第三步是提出风险控制选项。第四步进行风险控制选项的成本效益分析，最后第五步是基于上述步骤提出建议决策。在FSA的指导下对海上安全管理进行了各种风险评估（17）。而Merrick and Van Dorp(2006年)（18）和Goerlandt(2015年)（19）批评了风险测量不精确源于执行FSA的过程中主观判断和风险的不确定性。

安全管理和事故预防中风险意识是最重要的元素。通常指的是风险确认和活动过程风险的减少或消除。为了安全运营，国际海事组织提出维护综合规章制度监督指导其成员国，如国际海上人命安全公约(SOLAS)和海员培训、发证和值班标准国际公约(STCW)。通过强制执行该法律法规，海上安全可以预计。和其他国家的海岸警卫队一样，中国海事(MSA)是执行航行安全法律法规的主管机关。提高航运利益相关者的风险意识的有效方法是推出执法活动，如更详细的港口国监督检查(PSC)和现场安全巡视，特别是船舶交通安全状况恶化或风险形成时。在其管理水域，这些行为对减少事故率非常重要。这同样适用于机场安全检查。例如，发生一些安全事故会自动提高安全/风险等级，故机场管理局将更广泛的检查乘客。

为了维护船舶交通安全，确定可以有效触发行动的条件，笔者在深圳西部港口和航道20年的交通事故数据的基础上，设计、更新和验证两种安全指数——安全评价指数(SEI)和安全预警指数(SWI)（20）。

2.安全指数和风险标准

2.1.原理

安全指数是旨在量化安全情况的数字。由于事故和事件是安全的主要指标，安全指数可用事故数据计算。Li et al(2014年)设计了针对高风险船舶的安全指数。该指数来自基于逻辑回归的一组变量如船龄、大小和国籍等的事故的概率。在道路交通安全管理中，Chen et al(2016年)结合安全绩效、政策和文化指标开发了安全指数。该指数被欧盟用于道路安全绩效基准。还有从宏观角度明确有效地评估船舶交通安全状态的安全指标。

笔者认为设计良好的安全指数对船舶交通管理有益。它可以体现未来安全管理的目标，前期准备工作可作为安全状态的基准和安全阈值。这些指数可以分解为安全评价指数(SEI)和安全预警指数(SWI)。前者基于历史事故数据如事故率、事故严重程度、致死率和意外事故、船体损失等。这些实际风险水平可以与历史事故数据的风险标准相比。如果风险水平低于风险标准，则安全状态良好(可接受),反之不好(不接受)。后者SWI是在风险标准的基础上产生的。产品的标准和风险(船舶、人命)是事故数量、船体损失和死亡率的不可接受值很合理，这意味着不可接受的值可以作为风险控制的阈值。

可接受的风险水平在不同地区和领域是不同的，而海事系统存在一些风险标准。为了解决这个问题，笔者回顾了航空、土木工程、近海工程等领域的国际公认采用的标准，将区域安全生产状况和政策背景下的风险标准结合海事行业的具体指标,最后与ALARP探讨。可以得出结论，建立的风险标准切实可行。此外，这些船舶交通风险标准可以采用设计的SEI和SWI安全指数。该指数有助于中国海事评价交通状况。图1阐明了设计和应用船舶交通安全指数的框架。如果安全状态良好,风险水平低于SWI，则表明当前安全管理措施有效且应保持。否则执法机关进行的安全巡逻和其他安全措施应提高安全状态。

图1.设计和应用船舶交通安全指数的框架

2.2.国内船舶交通风险标准的可行性

设计船舶交通风险标准的可行性应该正确地回答下列问题：

该标准能否通过现代工业国际水准的检查？

如何考虑海洋运输的传统指标？

质疑区域的生产安全和政策是什么？

同固有的意外事件，事故的严重程度和致死率是现代社会风险评估关注的两个主要因素。从这个角度出发，风险标准的框架一般可以建立于事故严重程度和致死率的频率（23）。严重程度可分为特别重大、重大、较大、一般、小事故。中国海上运输死亡人数超过10人定义为特别重大事故。他们发生的可能性用以下语言描述：不能、不易、很少、偶然和经常，涉及相应的频率值或间隔见下表(表1)。国内海上运输与事故均根据其严重性分类。关于死亡的风险，应该评估个人和社会风险。工程实践见证了许多类似的个人风险标准。社会整体对多重意外事故很排斥。因此，社会风险是风险的权重因子，可以缩小到多重事故的概率。健康安全委员会（HSE）(25)调查了危险行业劳工实际死亡率。统计数据显示该比率通常要低于每年1000个工人和每年1/10000的公共风险强加给他们“更广泛的社会利益”的死亡的风险。HSE（2001年）表明每年100万工人和公众的个体死亡风险相当于一个非常低的风险水平，应该作为广泛接受和容忍的边界范围的指导原则。HSE(2001年)还提出的如果一个单一的事故导致50人或以上死亡的频率大于五千分之一每年，应当被视为无法忍受的风险事故。

表1.国内船舶交通风险标准的可行性。

航运业船体损失率是传统上使用和接受的指标(27)。自1966年以来，每年的船体损失率都在下降，由最严重的船体损失率6.7permil;到1.7permil;(28)。年度船体损失率可接受的风险标准为10^-4。此外，主机运输距离(vessel-km)是运输行业另一个衡量风险的特殊单位，如每vessel-km死亡10人。国内该指标的风险控制目标为10^-8。危险货物运输中每vessel-km多人死亡(例如10人死亡)在10^minus;9每vessel-km的量级相当之高(29)。

风险标准有强烈的区域导向性。除了国际层面，还应该考虑一定地区的平均安全生产状态和政策背景。虽然零风险的最终目标可能无法现实，但设置允许低至合理可行的最低风险限度(ALARP)似乎符合逻辑。ALARP方法的主要思想是找到该地区基于典型的发生概率的可容忍风险水平，降低风险水平低至合理可行。

一般船舶交通的风险标准首先可来源于风险的定义和在航空业(30)、土木工程(31)、近海工程(32)、公共卫生(33)等领域国际采用的标准，然后用不同工程领域的国际水平检查不同的严重程度的事故和死亡(单个和多个)的概率。同时，风险标准应该考虑一定地区在海上运输、安全生产现状和政策背景的传统指标。最后，根据ALARP原则监控可控的风险。因此笔者提出国内船舶交通可行的风险标准，如右表1所示。这些值由发生的概率或概率区间中心的下限的确定。与此同时，正如上面所讨论的，这些值符合国内包括海事行业的工程领域的知识和经验。

2.3.安全指标

可行的风险标准能够设计合理的SEI和SWI。通过分析长期统计的事故和风险(船舶和人命)数据，可以确定实际的发生频率。频率值被视为实际风险水平。横越航道船舶的安全状况是基于事故频

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