随着海南自贸港国家战略的深入实施,琼州海峡船舶客货交流更加频繁,海峡存在多处航迹交汇区,船舶通行密度大、会遇率高,水文气象复杂,加大了船舶碰撞发生溢油事故的安全隐患。船舶溢油事故后果严重,不仅对生命财产造成威胁,也严重损害到海洋生态。若待事故突发后才组织应急资源至应急库,再调运到受灾海域,会严重阻碍应急救援工作,造成更大的损失。因此,海上溢油应急资源储备库的选址和储备应提前规划,科学制定溢油应急救援基地选址与资源配置方案,进而间接解决行驶在琼州海峡的船舶发生溢油事故的效率应急问题,保护生命财产安全和海洋生态,推进琼州海峡海上安全应急保障体系完善,为海南自贸港发展提供更安全的基础运输支撑保障环境。
本文对琼州海峡的通航及应急现状进行详尽分析,确定现有及规划的应急救援基地备选点及应急资源种类等,通过统计分析琼州海峡海上船舶交通事故情况,应用K-means聚类法,划分了11个事故多发区,并构建事故多发区风险评估体系,通过熵权-TOPSIS法评估事故多发区的风险大小,并将事故多发区确定为溢油应急资源需求区。进一步构建基于GM(1,1)-Markov的海上应急资源需求预测概念模型,得到琼州海峡不同种类溢油应急资源配置需求总量。预测模型依据国家海上应急资源配备数据作为需求基数,引入需求干扰系数做修正需求,即考虑影响应急资源需求因素的干扰。影响因素包括事故风险频次、水文环境和海域通航环境等,与之对应的干扰系数为海域险情调整系数、海域环境调整系数和综合风险调整系数。通过需求预测模型预测琼州海峡溢油应急资源配置需求总量,再根据资源需求区的风险大小,通过熵权-TOPSIS法确定各应急资源需求区的需求权重,根据权重分布得到各区域溢油应急资源的需求。
在需求分析基础上,本文构建应急救援基地选址与资源配置优化的双目标模型,优化目标为总成本与总体救助距离最小,通过NSGA-Ⅱ算法求解模型,得到帕累托最优解前沿,通过熵权法确定两个目标函数的权重系数,计算最优可行解的两个目标函数综合表现,择优选择最佳的溢油应急救援设施选址和资源配置优化方案。结果表明,与原方案对比,优化方案能快速、经济地实现救援。