摘要
人为因素是诱发海事事故的重要原因，船员疲劳作为一种典型的人为因素，对船舶航行安全具有重要影响。受船员配备水平降低、工作负荷加大、通航环境复杂多变等方面因素叠加影响，容易引发在航船舶船员疲劳，进而导致海事事故的发生。鉴于此，有必要对诱发海事事故的船员疲劳致因进行深入分析，从而提出针对性的干预策略。 当前船员疲劳的研究主要聚焦于单个或多个疲劳诱因分析，从系统层面对船员疲劳形成原因、可能引发的事故风险以及相应干预策略的研究较少。本文针对诱发海事事故的船员疲劳问题，以全球海事事故调查报告和船员问卷调研为基础，基于“诱发海事事故的船员疲劳致因分析——船员疲劳演变过程仿真——船员疲劳干预策略效用分析”的研究思路，采用贝叶斯网络（Bayesian Network）、结构功能共振方法（Functional Resonance Analysis Method, FRAM）、蒙特卡洛仿真（Monte Carlo Simulation, MCS）、情景分析等方法展开研究。该研究可为相关决策部门或船员减缓和预防疲劳提供相应依据，以达到防止或减少海事事故、船员伤亡和财产损失的目的。论文主要研究工作如下： （1）诱发海事事故的船员疲劳影响因素识别研究。通过对诱发船员疲劳的相关因素进行梳理，识别出最易诱发船员疲劳的关键影响因素，并依托调查问卷和历史海事事故的相关数据进一步探究疲劳如何引发事故的相关过程，识别了海事事故情景下的引发船员疲劳进而导致事故的相关影响因素。研究得出：在海事事故的诱因中，瞭望不当、沟通协作不足和安全管理不善是引发事故的重要因素，在疲劳诱因中，心理因素对船员疲劳的影响更为显著；从疲劳诱因来看，连续长时间工作、高强度工作负荷是引起船员疲劳的关键生理因素；遭受高强度工作压力、夜间独自值守和枯燥的工作是最易引发船员疲劳的心理因素。 （2）诱发海事事故的船员疲劳致因链分析。在船员疲劳影响因素识别研究的基础上，采用贝叶斯网络方法对诱发海事事故的船员疲劳形成路径进行分析，并结合敏感性分析对船员疲劳致因链进行研究。研究得出：连续长时间工作和高强度工作压力是引起船员疲劳的主要原因，其次是高强度工作负荷、夜间独自值守和工作枯燥；其中，高强度工作压力、夜间独自值守和工作枯燥会引起心理状况不良，连续长时间工作和高强度工作负荷会导致生理状态不佳；搁浅事故主要致因链为：设备故障→偏离航线→搁浅事故，船员疲劳→瞭望不当→搁浅事故，船员疲劳→判断失误→搁浅事故，缺乏培训→船员经验不足→判断失误→搁浅事故；碰撞事故主要致因链为：安全管理不善→沟通协作不足→碰撞事故，船员疲劳→瞭望不当→碰撞事故，能见度低→不安全航速→碰撞事故，船员疲劳→判断失误→不安全航速→碰撞事故。 （3）基于 FRAM-MCS 的船员疲劳演变过程分析。在诱发海事事故的船员疲劳致因链分析的基础上，采用结构功能共振（FRAM）方法并结合蒙特卡洛仿真技术（MCS）对船员疲劳演变过程进行分析。研究得出：在搁浅事故中，睡眠障碍的发生很可能导致船员疲劳，改善由高强度工作负荷、连续长时间工作、高强度工作压力等连锁因素引起的睡眠障碍演变路径可能对于减少搁浅事故的发生更加有效；在碰撞事故中，由高强度工作负荷、连续长时间工作而引起的睡眠障碍是共振程度最高的路径，该场景下的睡眠障碍与船员疲劳会急剧放大系统波动；连续长时间工作引起的睡眠障碍、高强度工作负荷产生的高强度工作压力、夜间独自值守导致的生理节律被打乱等因素产生的共振效应在搁浅和碰撞场景下，也都很有可能放大系统风险。 （4）诱发海事事故的船员疲劳干预策略研究。在海事事故致因链识别、船员疲劳关键路径演变、事故发生风险计算、疲劳干预措施分析的基础上，构建了诱发海事事故的船员疲劳干预策略的贝叶斯网络模型。根据综合风险、搁浅风险和碰撞风险的概率值变化，分别对船员疲劳、搁浅事故中的船员疲劳和碰撞事故中的船员疲劳这三种情景下的单一和组合干预策略效用进行了对比分析。研究发现：在单一干预策略中，合理的配员水平是最为有效的干预措施，能够显著降低船员的疲劳概率和海事事故的发生概率。在组合干预策略中，合理的配员水平、科学的任务分配、照明管理和睡眠管理的综合作用能够有效降低船员的疲劳程度，并将综合风险、搁浅风险、碰撞风险的发生概率分别降低至原始水平的95%、94%和97%左右。
NETL