江海联运船舶航行安全气象评价指标体系的建立与应用

张青 李建 顾婷婷 潘娅英

摘 要：选取5个气象影响因子，分别采用层次分析法和熵权计算确定各指标的权重，建立江海联运船舶航行安全气象评价指标体系。以舟山附近江海联运代表性航线为例进行评价，验证所建立的江海联运气象评价指标。江海联运气象评价指标的建立，为衡量不良天气条件下船舶航行安全的等级提供了技术保障，指标在气象安全导航手机客户端以及舟山港航气象服务手机客户端的应用为江海联运建设的快速发展提供全方位的气象服务保障。

关键词：江海联运;指标体系;船舶导航;手机客户端

中图分类号：U698             文献标识码：A            文章编号：1006—7973（2020）08-0027-03

江海联运，意指同一艘船完成江河以及海洋两段运输，省去货物中转过程的全程运输方式。江海联运的操作分为江段运输和海上运输。2016年，国务院和国家发改委先后印发正式文件，同意批复设立舟山江海联运服务中心（国函〔2016〕72号），在实施层面出台《舟山江海联运服务中心总体方案》。2016年宁波舟山港货物吞吐量9.22亿吨，成为全球首个突破9亿吨的大港，舟山港域港口货物吞吐量完成4.26亿吨，首次突破4亿吨大关，同比增长12.30%，增幅居全省沿海港口第一位。其中，江海联运运量突破1.6亿吨。

目前，舟山江海联运服务中心取得了阶段性重大成果[1-3]。江海联运枢纽港地位进一步凸显，2017年，宁波-舟山港成为世界首个“10亿吨”大港;大宗商品的储运加工和江海联运服务能力明显提高;航运服务业态日趋丰富，国际海事服务基地功能更加完善，江海联运直达船舶即将投运，江海联运公共信息平台功能进一步拓展;大宗商品交易市场体系加快构建，国际化大宗商品集聚发展和专业平台建设取得突破;江海联运综合集疏运体系更加完善，宁波舟山港主通道等项目建设推进顺利;港口一体化改革和区域港口合作持续深入，一批跨区域项目合作取得成效，口岸通关环境不断优化，开放程度位居全国前列。

1江海联运船舶航行安全气象评价指标体系

1.1指标选取方法

建立江海联运船舶航行安全气象评价指标体系，首先要删选出合适的气象评价因子，因子的选取要有代表性和客观性， 构成科学完整的评价指标体系。从以下几个方面选取气象评价指标：一是科学依据气象因子对航道通行的影响，遵循综合性、主导性、可操作性、动态性、科学性五项原则，从多个统计数据中选取高影响气象因子作为评价指标。二是选取易定量且目前对安全航行的影响程度已有国家或行业标准的因子，避免人为主观的判断。三是结合江海联运航线数据，对所选取的气象评价因子在影响船舶通行的高影响天气进行实际验证，依据验证效果动态调整对气象因子的筛选。

因此， 在全面分析不利天气条件下船舶航行安全影响因素的基础上， 经过广泛征求专家意见、反复交换信息，参考已有的气象行业标准，用风力、能见度、雨强、浪高、浪向五个气象因子来衡量不良天气条件下船舶航行安全的等级[4-6]。通过充分利用一切有利于航行的气象和海洋的条件为江海联运建设提供全方位的气象安全保障。

1.2评价指标体系的建立

在广泛地征求专家意见的基础上，综合考虑各类气象因素的影响，并参照航线沿线的气象灾害分布情况评估结果，把气象因子的影响程度作为一个层次体系[7]，如图1所示，层次分析法分为目标层、准则层和指标层。模型评价的对象构成目标层，评价航线受灾害性天气的影响的具体气象因子构成准则层。考虑航线狀况、能见度、船舶抗风稳定性，选取了风力、能见度、雨强、浪高、浪向五个气象因子作为航线受灾害性天气影响程度的评价指标。

采用1-9及其倒数的标度方法比较各元素（与比较的相对重要程度关系见表1），将5个因素指标构成判断矩阵，采用层次分析法确定各评价指标的权重。

2 江海联运船舶航行安全气象评价指标体系的应用

建立的气象评价指标应用于精细化气象格点数据[8-9]，结合手机定位技术及手机GIS平台，将相关成果应用于气象安全导航服务移动客户端以及舟山港航气象服务移动客户端。主要实现的功能包括，气象安全导航移动客户端的模拟导航，以及舟山港航气象服务移动客户端中客运、货运航线气象影响等级的预报。

2.1 指标体系在气象安全导航移动客户端中的应用

模拟导航功能用于实现出行前的行程规划，有效地规避对船舶航行影响较大的灾害性天气过程。动态获取沿航线从起点至终点的坐标点，分别匹配航线位置与时次对应的实况及预报天气要素，依据指标体系计算出航段高影响等级天气信息，设定各航段的预警临界指标，当气象条件触及预警提示阈值时，自动触发地图显示标注。

实时导航根据船舶实时位置数据，动态获取沿导航路线，用户所在位置匹配对应的实况天气要素，依据指标体系计算对应位置的气象影响等级，触发在地图显示标注，实现基于位置服务的船舶导航手机客户端。

2.2 指标体系在舟山港航气象服务移动客户端中的应用

舟山港航气象服务移动客户端是一款面向从事舟山港航活动的特定群体的气象信息服务终端，功能分为天气预报、天气预警、实况监测、台风、客运交通、货运航线、油品锚地、港区服务模块，另外针对特定用户的专业服务和信息反馈的交互模块。指标体系在舟山港航气象服务移动客户端中应用于客运、货运航线气象影响等级预报。

客运航线模块提供舟山主要岛际之间的气象预报信息，也是相关管理部门作为船班签证的依据。

如图3所示目前客户端提供了5条舟山岛际之间客流量最多的航线预报，分别是嵊泗—小洋山（上海）、三江—岱山高亭、三江—嵊泗、鸭蛋山—宁波白峰、沈家门（朱家尖）—普陀山。点击具体航线，即可获取该航线的最新预报信息，预报时效视当天的天气情况而定，如有突发性恶劣天气，航线预报会随时增发，确保安全的同时尽可能为航运部门争取最大的经济效益。

货运航线模块是针对从事全国沿海航运的海上作业群体，也有在特定海域从事海上工程建设的人员。分别作全国9块海域的5天风力主观预报，以便用户安排计划生产。

3 结语

江海联运气象评价指标为船舶航行安全提供了技术保障。评价指标在气象安全导航手机客户端以及舟山港航气象服务手机客户端的应用将为江海联运建设的快速发展提供全方位的气象服务保障，对于在恶劣天气下通过模拟导航功能提前规划行程，在航行途中通过实时导航功能规避气象灾害风险，在货运、客运航线预报的应用在确保安全，航运部门争取最大的经济效益中发挥重要作用。

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基金项目：浙江省气象局重点项目（2017ZD15）资助