目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 海上事故災(zāi)難 1
1.1.1 海上事故災(zāi)難的分類及特點(diǎn) 2
1.1.2 海上事故災(zāi)難的評估與分級 4
1.1.3 海上事故災(zāi)難應(yīng)急救助需求特點(diǎn) 5
1.1.4 海上事故災(zāi)難應(yīng)急救助資源構(gòu)成 6
1.2 海上搜救與海上聯(lián)合搜救體系 9
1.2.1 海上搜救與海上搜尋規(guī)劃 9
1.2.2 海上搜救流程與方式 11
1.2.3 海上聯(lián)合搜救體系 13
1.3 海上搜救應(yīng)急預(yù)案與法規(guī)體系 16
1.3.1 應(yīng)急預(yù)案體系內(nèi)涵 16
1.3.2 我國海上搜救應(yīng)急預(yù)案體系現(xiàn)狀 17
1.3.3 海上救援法規(guī)體系現(xiàn)狀 20
第2章 海上搜救組織體系與搜救力量構(gòu)成 29
2.1 國外海上搜救組織體系與搜救力量 29
2.1.1 美國海上搜救組織體系與搜救力量 29
2.1.2 日本海上搜救組織體系與搜救力量 33
2.1.3 英國海上搜救組織體系與搜救力量 36
2.1.4 澳大利亞海上搜救組織體系與搜救力量 40
2.2 我國海上搜救組織體系與搜救力量 41
2.2.1 我國海上搜救力量的發(fā)展 41
2.2.2 我國海上搜救組織結(jié)構(gòu)體系 44
2.2.3 我國海上搜救力量 50
第3章 海上搜救業(yè)務(wù)協(xié)調(diào)與決策流程 53
3.1 海上搜救決策過程 53
3.1.1 海上搜救應(yīng)急救援協(xié)調(diào)決策過程 53
3.1.2 海上搜救應(yīng)急救援指揮通信流程 55
3.1.3 我國海上搜救應(yīng)急救援信息保障體系 59
3.1.4 我國海上搜救決策一般流程 61
3.2 海上搜救行動流程及案例推演分析 62
3.2.1 海上搜救運(yùn)作模式 62
3.2.2 海上搜救行動典型案例推演分析 64
第4章 決策支持系統(tǒng) 67
4.1 決策與決策過程 67
4.1.1 決策的概念 67
4.1.2 決策過程模型 68
4.1.3 應(yīng)急決策 72
4.1.4 應(yīng)急決策的特征與流程 73
4.1.5 決策系統(tǒng)的組成 75
4.1.6 決策系統(tǒng)建模方法 77
4.2 決策支持系統(tǒng)概述 78
4.2.1 決策支持系統(tǒng)的概念 78
4.2.2 決策支持系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展 80
4.2.3 海上搜救決策支持系統(tǒng) 83
4.2.4 決策支持系統(tǒng)的基本特征 83
4.2.5 決策支持系統(tǒng)的基本框架 84
4.2.6 決策支持系統(tǒng)的分類 86
4.3 決策支持理論與方法 92
4.3.1 決策支持的概念 92
4.3.2 決策支持的理論體系 96
4.3.3 決策支持問題的求解方法 97
第5章 海上搜救輔助決策支持系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 112
5.1 搜尋理論及搜尋規(guī)劃理論發(fā)展概況 112
5.1.1 搜尋理論發(fā)展概況 112
5.1.2 搜尋規(guī)劃方法發(fā)展概況 114
5.2 基于經(jīng)典規(guī)劃方法的海上搜救系統(tǒng) 116
5.2.1 國外典型基于經(jīng)典規(guī)劃方法的海上搜救系統(tǒng) 116
5.2.2 國內(nèi)典型基于經(jīng)典規(guī)劃方法的海上搜救系統(tǒng) 121
5.3 基于蒙特卡羅仿真的海上搜救系統(tǒng) 123
5.3.1 國外典型基于蒙特卡羅仿真的海上搜救系統(tǒng) 123
5.3.2 國內(nèi)典型基于蒙特卡羅仿真的海上搜救系統(tǒng) 132
5.4 國內(nèi)外搜救系統(tǒng)對比 139
5.4.1 國內(nèi)外典型搜救系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)對比 139
5.4.2 現(xiàn)有搜救系統(tǒng)的不足與展望 142
第6章 海上搜救決策支持系統(tǒng)基本決策方法 144
6.1 一般決策支持方法 144
6.1.1 情景構(gòu)建與推演方法 144
6.1.2 多屬性決策方法 147
6.1.3 相似案例分析方法 157
6.1.4 多目標(biāo)規(guī)劃方法 162
6.2 搜尋理論的基礎(chǔ)概述 167
6.2.1 搜尋成功率 168
6.2.2 掃海寬度 169
6.2.3 搜尋努力程度 174
6.2.4 覆蓋因子 175
6.2.5 搜尋基準(zhǔn) 175
6.3 海上搜尋方式的選擇 177
6.3.1 影響搜尋行動的因素 177
6.3.2 視力搜尋 179
6.3.3 電子搜尋 183
6.3.4 ?章(lián)合搜尋 184
6.3.5 海上搜尋方式的評估 186
第7章 海上搜救資源方案決策優(yōu)化方法 188
7.1 海上搜救資源方案決策優(yōu)化問題分析 188
7.1.1 海上搜救資源方案的特點(diǎn) 188
7.1.2 海上搜救資源方案決策的原則 189
7.1.3 海上搜救資源方案決策問題剖析 190
7.1.4 海上搜救資源方案決策的多目標(biāo)分析 194
7.2 基于規(guī)則與多目標(biāo)規(guī)劃的海上搜救資源方案決策優(yōu)化 197
7.2.1 總體思路介紹 197
7.2.2 基于規(guī)則的海上搜救資源可行集生成 198
7.2.3 基于多目標(biāo)規(guī)劃模型的海上搜救資源方案優(yōu)化 203
7.3 案例分析 217
7.3.1 海上搜救險(xiǎn)情的案例描述 217
7.3.2 基于規(guī)則庫的初步可行資源生成 219
7.3.3 基于多目標(biāo)規(guī)劃模型的資源方案優(yōu)化 220
7.3.4 結(jié)果分析 223
第8章 海上搜救輔助決策支持系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì) 230
8.1 海上搜救輔助決策支持系統(tǒng)的開發(fā)目的與設(shè)計(jì)原則 230
8.1.1 海上搜救輔助決策支持系統(tǒng)的開發(fā)目的 231
8.1.2 海上搜救輔助決策支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想 233
8.1.3 海上搜救輔助決策支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 234
8.2 海上搜救輔助決策支持系統(tǒng)的需求分析 234
8.2.1 海上搜救輔助決策支持系統(tǒng)功能性需求分析 235
8.2.2 海上搜救輔助決策支持系統(tǒng)非功能性需求分析 238
8.3 海上搜救輔助決策支持系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì) 239
8.4 海上搜救輔助決策支持系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì) 241
8.4.1 海上搜尋區(qū)域確定 241
8.4.2 海上搜救資源調(diào)配 243
8.4.3 海上搜救計(jì)劃生成 247
8.4.4 海上搜救案例管理 250
8.5 海上搜救輔助決策支持系統(tǒng)的存儲層設(shè)計(jì) 254
8.5.1 海上搜救輔助決策支持系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫 255
8.5.2 海上搜救輔助決策支持系統(tǒng)方法庫 257
8.5.3 海上搜救輔助決策支持系統(tǒng)模型庫 259
參考文獻(xiàn) 262
第1章緒論
改革開放以來,我國漁業(yè)、海洋資源開發(fā)、航運(yùn)、海上旅游等行業(yè)保持高速發(fā)展,因海上活動日趨頻繁而導(dǎo)致的交通事故也時(shí)有發(fā)生,我國海上事故應(yīng)急搜救能力面臨極大的考驗(yàn)。我國在20世紀(jì)80年代初期加入《國際海上人命安全公約》(International Convention for Safety of Life at Sea,SOLAS)(1974年頒布)和《1979年國際海上搜尋救助公約》(International Convention on Maritime Search and Rescue of 1979),這意味著我國有履行管轄海域搜救行動的國際義務(wù)。在各項(xiàng)公約的要求下,我國成立了中國海上搜救中心,負(fù)責(zé)海上搜救的協(xié)調(diào)與指揮工作。建立、健全海上搜救體系,提高海上搜救效率,*大限度地減少生命傷亡和經(jīng)濟(jì)損失,是深刻理解和把握總體國家安全觀的重要體現(xiàn)。國內(nèi)外大規(guī)模海難事故緊急搜救實(shí)踐證明,在加強(qiáng)搜救設(shè)施建設(shè)的同時(shí),必須建立高效、完善的海上搜救應(yīng)急反應(yīng)機(jī)制,加強(qiáng)海上聯(lián)合搜救體系統(tǒng)籌建設(shè),在掌握可用搜救力量信息的基礎(chǔ)上,對各種資源進(jìn)行科學(xué)調(diào)度指揮,才能逐步提升海上搜救能力。本章首先介紹海上事故災(zāi)難的分類、特點(diǎn)、評估與分級,包括應(yīng)急救助的需求特點(diǎn)和物資構(gòu)成,及事故等級劃分標(biāo)準(zhǔn),闡述了海上搜救與聯(lián)合搜救體系的基本概念與內(nèi)涵;其次,對我國海上搜救應(yīng)急響應(yīng)力量構(gòu)成進(jìn)行了分析,為后續(xù)章節(jié)展開詳細(xì)闡述奠定基礎(chǔ)。
1.1海上事故災(zāi)難
1999年在渤海海峽煙臺附近海域的“11 24”特大海難事故,造成282人死亡,直接經(jīng)濟(jì)損失約9000萬元。事故發(fā)生后,各有關(guān)單位組織并派遣了眾多艘船舶奮力搜救,但由于缺少專業(yè)的空中救援力量,未能挽救大部分旅客的生命。2002年,大連“5 7”空難(飛機(jī)失事墜海特大空難事故),參加搜救工作的軍地多部門聯(lián)動,出動船只達(dá)128艘,累計(jì)救援時(shí)間長達(dá)6955小時(shí),但此次空難事故無人生還。在大規(guī)模的搜救行動中如何有效地開展行動,科學(xué)指揮和協(xié)調(diào)搜救力量,成為搜救指揮者所面臨的重大課題。2014年馬航MH370失蹤,中國政府調(diào)動各方資源展開了史上*大規(guī)模的海上搜救,搜索范圍大、風(fēng)高浪急霧濃等不利因素導(dǎo)致搜索困難,調(diào)用商船救援多以租賃方式運(yùn)營,一天需支付的租金就高達(dá)數(shù)萬美元,因此如果沒有科學(xué)地制定搜救計(jì)劃,不僅會導(dǎo)致搜救行動的低效,而且會造成資源浪費(fèi)。2018年,在我國長江口以東約160海里(1海里=1.852km)處,巴拿馬籍油輪“桑吉號”與香港籍貨船“長峰水晶號”相撞,致使裝載有11.13萬噸凝析油與千余噸船用燃油的“桑吉號”起火。事故發(fā)生后,交通運(yùn)輸部高度重視,地方部門迅速響應(yīng),動用大量資源進(jìn)行應(yīng)急救援,但由于油料的易燃性與揮發(fā)性,給救援帶來極大的風(fēng)險(xiǎn)和難度,同時(shí)也反映出我國海上搜救能力與溢油應(yīng)急處置能力建設(shè)仍有不足之處。
定義1-1海上事故災(zāi)難[1]。
海上事故災(zāi)難是指船舶、設(shè)施在海上發(fā)生火災(zāi)、爆炸、碰撞、擱淺、沉沒、油類物質(zhì)或危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏以及民用航空器海上遇險(xiǎn)可能造成人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失、環(huán)境污染的事件。
海上事故救援工作同陸地搜救任務(wù)有本質(zhì)上的不同。一方面,海上事故救援受到洋流、氣象水文和周圍環(huán)境等海上搜救獨(dú)有特點(diǎn)影響,搜救目標(biāo)會隨著洋流發(fā)生漂移,海上泄漏的污染物或燃燒物會兼有持續(xù)性和移動擴(kuò)散性的特點(diǎn),海上和空中作業(yè)相比較陸上搜救來講風(fēng)險(xiǎn)度和難度更大。另一方面,搜集力量參與范圍更廣,但各個(gè)參救力量救援效果并不能準(zhǔn)確估量。為保證應(yīng)急資源及時(shí)有效供應(yīng),往往根據(jù)前往事發(fā)地的行程距離來決定所派出的搜救力量,考慮到行程中海風(fēng)洋流等氣候因素所帶來的影響,距離*近的救援力量到達(dá)事故點(diǎn)的時(shí)間未必*短,從這個(gè)角度講,需要采取多方協(xié)作的聯(lián)合救援行動以保證救援效率*大化。
1.1.1海上事故災(zāi)難的分類及特點(diǎn)
與人們熟知的陸上事故災(zāi)難相比,海上事故災(zāi)難具有如下特點(diǎn)。
(1)海上事故災(zāi)難誘發(fā)因素多。
海上事故災(zāi)難主要分為自然災(zāi)難和人為災(zāi)難。自然災(zāi)難包括臺風(fēng)、海嘯、濃霧、冰山、觸礁、擱淺等。人為災(zāi)難主要包括在船只、海上平臺、艦艇等發(fā)生的爆炸、火災(zāi)、危險(xiǎn)物品泄漏等,除此之外,還有戰(zhàn)爭等原因。
(2)海上事故災(zāi)難發(fā)生突然。
海上事故災(zāi)難發(fā)生前通常沒有預(yù)兆或預(yù)兆不明,災(zāi)難預(yù)警困難,情況發(fā)生突然,導(dǎo)致應(yīng)對不及時(shí),極易在極短時(shí)間內(nèi)形成難以控制的災(zāi)難。
(3)海上事故災(zāi)難人員生存概率(probability of survival,POL)小。
海上環(huán)境復(fù)雜,災(zāi)難波及范圍大,突發(fā)性強(qiáng),人員落水后體溫和體力迅速下降,容易受到生物二次傷害,落水后如不及時(shí)救起生存概率渺茫。
(4)海上救援環(huán)境復(fù)雜。
海上事故災(zāi)難多樣,在發(fā)生災(zāi)難后極易引起火災(zāi)爆炸等次生災(zāi)害,給救援帶來困難,救援環(huán)境潛在風(fēng)險(xiǎn)源難以全面充分估計(jì),救援過程中救援人員的生命安全隨時(shí)可能受到危害。
(5)海上事故災(zāi)難救援有一定涉外性。
沿岸國有對管轄水域遇險(xiǎn)船只救助的義務(wù),國家海上搜救能力建設(shè)水平展現(xiàn)出國家力量和國家責(zé)任,能否妥善處理好這類險(xiǎn)情關(guān)乎國家的國際形象,其中涉及的國際權(quán)益更加復(fù)雜。
通常,我們根據(jù)事故類型對海上事故災(zāi)難進(jìn)行劃分。荷蘭危機(jī)研究專家羅森塔爾(Rosenthal)從危機(jī)發(fā)展速度和終結(jié)速度兩個(gè)角度入手對危機(jī)進(jìn)行分類,具體的分類見表1-1!
根據(jù)羅森塔爾的危機(jī)劃分理論,結(jié)合事態(tài)的發(fā)展演變、進(jìn)展態(tài)勢、結(jié)束形態(tài)和影響大小等幾個(gè)方面的綜合考慮,形成事態(tài)的分類(表1-2)。依據(jù)不同事態(tài)的分類方法,對應(yīng)歸納出不同的特點(diǎn)(表1-3),綜合比較歸納出事態(tài)的類型和*終特點(diǎn)(表1-4)。
因?yàn)椴煌录愋途邆洳煌奶攸c(diǎn)規(guī)律,事件的影響大小、波及范圍也不相同,對應(yīng)的應(yīng)急搜救方法,行動過程中對時(shí)間、行動、方式方法也有各不相同的具體限制,所以采取的應(yīng)急搜救手段要根據(jù)事件的類型決定。
1.1.2海上事故災(zāi)難的評估與分級
對險(xiǎn)情信息核實(shí)確認(rèn)后,海上搜救中心根據(jù)險(xiǎn)情劃分等級,具體包括事故類型、險(xiǎn)情性質(zhì)、遇險(xiǎn)人數(shù)、船舶狀況、遇險(xiǎn)船舶類型、載物狀況、氣象海況等信息對險(xiǎn)情進(jìn)行綜合評估,并按照程序和要求及時(shí)施救。
1.險(xiǎn)情評估應(yīng)考慮的因素
海上搜救中心在獲取相應(yīng)信息后進(jìn)行分析評估,并對事故或者險(xiǎn)情可能造成的危害進(jìn)行初步評估。
險(xiǎn)情評估應(yīng)考慮的因素包括如下:
(1)遇險(xiǎn)人數(shù)和危險(xiǎn)程度;
(2)對通航環(huán)境、通航安全的影響程度;
(3)對救援人員及資源可能造成的危害性;
(4)事故或險(xiǎn)情擴(kuò)大的可能性及程度;
(5)對岸基生命財(cái)產(chǎn)安全和環(huán)境造成的影響程度等。
海上搜救中心評定海上突發(fā)事件級別,提出所需的應(yīng)急救援力量,其中有搜救資源的能力指標(biāo)要求,以及搜救及被救助人員自身安全保障、物資供應(yīng)和后勤補(bǔ)給需求、法律援助和心理疏導(dǎo)等不同方面的需要。
2.海上事故災(zāi)難的分級
根據(jù)海上突發(fā)事件的性質(zhì)、對生命安全及海洋環(huán)境的威脅程度以及事態(tài)發(fā)展趨勢,《國家海上搜救應(yīng)急預(yù)案》中將應(yīng)急反應(yīng)級別分為四級:特大險(xiǎn)情、重大險(xiǎn)情、較大險(xiǎn)情、一般險(xiǎn)情。具體見表1-5。
各級海上搜救中心將根據(jù)海上事故災(zāi)難具體現(xiàn)狀,對照相應(yīng)等級標(biāo)準(zhǔn),按照各級機(jī)關(guān)規(guī)定上報(bào)的信息內(nèi)容和程序逐級上報(bào)。
1.1.3海上事故災(zāi)難應(yīng)急救助需求特點(diǎn)
海上事故災(zāi)難所涉及的范圍較廣,涉及的主體較多。一般而言,根據(jù)海上事故災(zāi)難的時(shí)空分布規(guī)律,可將海上應(yīng)急救助分為海上應(yīng)急救助和內(nèi)河應(yīng)急救助,包括海上生命財(cái)產(chǎn)救助、水域環(huán)境保護(hù)、應(yīng)對災(zāi)害性天氣等,海上事故災(zāi)難應(yīng)急救助強(qiáng)調(diào)對生命無償、義務(wù)的救助,且對生命財(cái)產(chǎn)救助應(yīng)做到及時(shí)有效、一視同仁地救助海上遇險(xiǎn)的個(gè)體,體現(xiàn)人道主義精神和國家責(zé)任,同時(shí)注重救助資源保障有效可靠和可持續(xù)供應(yīng)。
1.海上生命救助的義務(wù)性
海上生命救助義務(wù)是指靠外來力量在海上任何水域?qū)υ庥龊ky的船舶、貨物和人命施行的救援。1981年的救助公約草案將海上救助的對象擴(kuò)大到危險(xiǎn)中的任何其他海上財(cái)產(chǎn),以及防止或減輕環(huán)境污損。國際上公認(rèn)的海上應(yīng)急搜救相關(guān)的法律條文有:《統(tǒng)一海上救助若干法律規(guī)則的國際公約》(1910年通過,1931年生效)、《公海公約》(1958年簽訂、1962年生效)、《國際海上人命安全公約》、《1979年國際海上搜尋救助公約》、《聯(lián)合國海洋法公約》等。這些條約明確了相關(guān)海上救助的義務(wù)和責(zé)任,我國在海上搜救事務(wù)中扮演負(fù)責(zé)任大國形象。國內(nèi)相關(guān)行政法規(guī)有《中華人民共和國海商法》《中華人民共和國海上交通安全法》,詳細(xì)規(guī)定了我國相關(guān)部門和船只在海上搜救中的責(zé)任和義務(wù)。
2.海上救助的及時(shí)性
海上事故災(zāi)難可能會發(fā)生船體沉沒、起火、爆炸、泄漏等一系列連鎖反應(yīng),直接危害生命財(cái)產(chǎn)安全和海洋環(huán)境。如果不能迅速控制局面,消除事故影響,切斷事故傳導(dǎo)鏈條,則事態(tài)將擴(kuò)大升級,極易導(dǎo)致難以估計(jì)的嚴(yán)重后果。因此,救助行動一定要做到及時(shí)、迅速。
3.資源保障的有效性
海上事故災(zāi)難應(yīng)急救助過程中為遇險(xiǎn)者提供的綜合保障物資即應(yīng)急救助資源,其中包括配備必要的現(xiàn)場救援所需要的物資資源和機(jī)械設(shè)備,資源保障主要包括對受險(xiǎn)人員和潛在受危險(xiǎn)人員及物資進(jìn)行轉(zhuǎn)移、予以傷病員救治、回收和處置泄漏污染物或廢棄物等工作,物資供給的有效性保障整個(gè)救援行動的順暢開展,避免應(yīng)急救助系統(tǒng)因后勤保障工作低效而掣肘全局。
1.1.4海上事故災(zāi)難應(yīng)急救助資源構(gòu)成
《國家突發(fā)公共事件總體應(yīng)急預(yù)案》中將應(yīng)急保障分為人力資源、財(cái)力保障、物資保障、交通運(yùn)輸、醫(yī)療衛(wèi)生及通信保障等,即廣義的應(yīng)急資源;而狹義的應(yīng)急資源僅指應(yīng)急救助所需要的各種物資保障。
根據(jù)應(yīng)急救助所需要的物資保障的種類,海上事故災(zāi)難應(yīng)急救助資源可分為人力資源、物資資源、財(cái)力資源、信息資源、技術(shù)資源五種類別,具體如圖1-1所示。