江海聯運船舶航行安全氣象評價指標體系的建立與應用

張青 李建 顧婷婷 潘婭英

摘 要：選取5個氣象影響因子，分別采用層次分析法和熵權計算確定各指標的權重，建立江海聯運船舶航行安全氣象評價指標體系。以舟山附近江海聯運代表性航線為例進行評價，驗證所建立的江海聯運氣象評價指標。江海聯運氣象評價指標的建立，為衡量不良天氣條件下船舶航行安全的等級提供了技術保障，指標在氣象安全導航手機客戶端以及舟山港航氣象服務手機客戶端的應用為江海聯運建設的快速發展提供全方位的氣象服務保障。

關鍵詞：江海聯運;指標體系;船舶導航;手機客戶端

中圖分類號：U698 ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號：1006—7973（2020）08-0027-03

江海聯運，意指同一艘船完成江河以及海洋兩段運輸，省去貨物中轉過程的全程運輸方式。江海聯運的操作分為江段運輸和海上運輸。2016年，國務院和國家發改委先后印發正式文件，同意批復設立舟山江海聯運服務中心（國函〔2016〕72號），在實施層面出臺《舟山江海聯運服務中心總體方案》。2016年寧波舟山港貨物吞吐量9.22億噸，成為全球首個突破9億噸的大港，舟山港域港口貨物吞吐量完成4.26億噸，首次突破4億噸大關，同比增長12.30%，增幅居全省沿海港口第一位。其中，江海聯運運量突破1.6億噸。

目前，舟山江海聯運服務中心取得了階段性重大成果[1-3]。江海聯運樞紐港地位進一步凸顯，2017年，寧波-舟山港成為世界首個“10億噸”大港;大宗商品的儲運加工和江海聯運服務能力明顯提高;航運服務業態日趨豐富，國際海事服務基地功能更加完善，江海聯運直達船舶即將投運，江海聯運公共信息平臺功能進一步拓展;大宗商品交易市場體系加快構建，國際化大宗商品集聚發展和專業平臺建設取得突破;江海聯運綜合集疏運體系更加完善，寧波舟山港主通道等項目建設推進順利;港口一體化改革和區域港口合作持續深入，一批跨區域項目合作取得成效，口岸通關環境不斷優化，開放程度位居全國前列。

1江海聯運船舶航行安全氣象評價指標體系

1.1指標選取方法

建立江海聯運船舶航行安全氣象評價指標體系，首先要刪選出合適的氣象評價因子，因子的選取要有代表性和客觀性， 構成科學完整的評價指標體系。從以下幾個方面選取氣象評價指標：一是科學依據氣象因子對航道通行的影響，遵循綜合性、主導性、可操作性、動態性、科學性五項原則，從多個統計數據中選取高影響氣象因子作為評價指標。二是選取易定量且目前對安全航行的影響程度已有國家或行業標準的因子，避免人為主觀的判斷。三是結合江海聯運航線數據，對所選取的氣象評價因子在影響船舶通行的高影響天氣進行實際驗證，依據驗證效果動態調整對氣象因子的篩選。

因此， 在全面分析不利天氣條件下船舶航行安全影響因素的基礎上， 經過廣泛征求專家意見、反復交換信息，參考已有的氣象行業標準，用風力、能見度、雨強、浪高、浪向五個氣象因子來衡量不良天氣條件下船舶航行安全的等級[4-6]。通過充分利用一切有利于航行的氣象和海洋的條件為江海聯運建設提供全方位的氣象安全保障。

1.2評價指標體系的建立

在廣泛地征求專家意見的基礎上，綜合考慮各類氣象因素的影響，并參照航線沿線的氣象災害分布情況評估結果，把氣象因子的影響程度作為一個層次體系[7]，如圖1所示，層次分析法分為目標層、準則層和指標層。模型評價的對象構成目標層，評價航線受災害性天氣的影響的具體氣象因子構成準則層。考慮航線狀況、能見度、船舶抗風穩定性，選取了風力、能見度、雨強、浪高、浪向五個氣象因子作為航線受災害性天氣影響程度的評價指標。

采用1-9及其倒數的標度方法比較各元素（與比較的相對重要程度關系見表1），將5個因素指標構成判斷矩陣，采用層次分析法確定各評價指標的權重。

2 江海聯運船舶航行安全氣象評價指標體系的應用

建立的氣象評價指標應用于精細化氣象格點數據[8-9]，結合手機定位技術及手機GIS平臺，將相關成果應用于氣象安全導航服務移動客戶端以及舟山港航氣象服務移動客戶端。主要實現的功能包括，氣象安全導航移動客戶端的模擬導航，以及舟山港航氣象服務移動客戶端中客運、貨運航線氣象影響等級的預報。

2.1 指標體系在氣象安全導航移動客戶端中的應用

模擬導航功能用于實現出行前的行程規劃，有效地規避對船舶航行影響較大的災害性天氣過程。動態獲取沿航線從起點至終點的坐標點，分別匹配航線位置與時次對應的實況及預報天氣要素，依據指標體系計算出航段高影響等級天氣信息，設定各航段的預警臨界指標，當氣象條件觸及預警提示閾值時，自動觸發地圖顯示標注。

實時導航根據船舶實時位置數據，動態獲取沿導航路線，用戶所在位置匹配對應的實況天氣要素，依據指標體系計算對應位置的氣象影響等級，觸發在地圖顯示標注，實現基于位置服務的船舶導航手機客戶端。

2.2 指標體系在舟山港航氣象服務移動客戶端中的應用

舟山港航氣象服務移動客戶端是一款面向從事舟山港航活動的特定群體的氣象信息服務終端，功能分為天氣預報、天氣預警、實況監測、臺風、客運交通、貨運航線、油品錨地、港區服務模塊，另外針對特定用戶的專業服務和信息反饋的交互模塊。指標體系在舟山港航氣象服務移動客戶端中應用于客運、貨運航線氣象影響等級預報。

客運航線模塊提供舟山主要島際之間的氣象預報信息，也是相關管理部門作為船班簽證的依據。

如圖3所示目前客戶端提供了5條舟山島際之間客流量最多的航線預報，分別是嵊泗—小洋山（上海）、三江—岱山高亭、三江—嵊泗、鴨蛋山—寧波白峰、沈家門（朱家尖）—普陀山。點擊具體航線，即可獲取該航線的最新預報信息，預報時效視當天的天氣情況而定，如有突發性惡劣天氣，航線預報會隨時增發，確保安全的同時盡可能為航運部門爭取最大的經濟效益。

貨運航線模塊是針對從事全國沿海航運的海上作業群體，也有在特定海域從事海上工程建設的人員。分別作全國9塊海域的5天風力主觀預報，以便用戶安排計劃生產。

3 結語

江海聯運氣象評價指標為船舶航行安全提供了技術保障。評價指標在氣象安全導航手機客戶端以及舟山港航氣象服務手機客戶端的應用將為江海聯運建設的快速發展提供全方位的氣象服務保障，對于在惡劣天氣下通過模擬導航功能提前規劃行程，在航行途中通過實時導航功能規避氣象災害風險，在貨運、客運航線預報的應用在確保安全，航運部門爭取最大的經濟效益中發揮重要作用。

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基金項目：浙江省氣象局重點項目（2017ZD15）資助