基于贝叶斯时空log-logistic模型的船舶碰撞频率.pdfVIP

基于贝叶斯时空log-logistic模型的船舶碰撞频率

摘要：为准确地分析和量化船舶碰撞致因与船舶碰撞频率之间的关系，提高对船舶碰撞频率估计的精确度，考虑

交通流速度、交通流量、交通流密度、航道宽度和环境因素，采用贝叶斯层次log-logistic建模方法，以避免由未观察

到的时空效应引起的偏差。根据2014年1月一9月的船舶自动识别系统（AutomaticIdentificationSystem，AIS）数

据，对长江口水域船舶碰撞频率进行定量评估。结果表明：与log-logistic分布模型相比，考虑时空效应的贝叶斯层

次log-logistic分布模型具有最佳的拟合度即偏差信息量准则（DevianceInformationCriterion，DIC）最小；交通流密度

是影响船舶碰撞频率中最重要的变量，表现为高交通密度区域船舶碰撞风险较高；天气和叠夜差异也对船舶的碰

撞频率有重大影响。考虑时空效应的建模方法对船舶碰撞频率的评估更加严谨和可靠，结果有助于提高当地船舶

运输的安全性。

关键词：水路运输；贝叶斯层次模型；时空效应；船舶碰撞频率；AIS数据

ShipcollisionfrequencypredictionwithBayesian

spatiotemporallog-logisticmodel

Abstract:TheBayesianhierarchicallog-logisticmodelisintroducedtohandletheincompletenessoftheobservationin

space-timeeffectssoastoimprovetheaccuracyinanalyzingthequantitativerelationbetweenthefrequencyofshipcollision

andtheinfluencingfactors(thespeedandmagnitudeoftrafficflow,trafficdensity,waterwaywidthandotherenvironmental

factors).ThemethodisusedtoprocesstheAISdatafromtheYangtzeriverestuaryinJanuary-September2014.The

researchshowsthatTheBayesianhierarchylog-logisticmodelwithabilityofhandlingunknownspatiotemporaleffectshas

betterfitnessthanordinarylog-logisticmodeldoesintermsofdevianceinformationcriterion.Italsoindicatesthatthetraffic

densityisthemostsignificantriskfactor,andcollisionriskisconsiderablyhigherinareawithhighertrafficdensity.

Weatherandtime(dayornight)alsohavegreatimpactontherisk.

Keywords:watertransport;Bayesianhierarchicalmodel;spatiotemporaleffects;frequencyofshipcollision;AISdata

近年来，航运需求的持续增长，导致航运事故发他船舶撞击的情况。2】一般来说，船舶碰撞可能会

生的概率大大增加。从以往的工作中可看出，发生导致严重的后果，如人员伤亡和财产损失。因此，准

在公海和受限水域中的主要船舶事故类型是碰撞事确地评估船舶碰撞频率有