孫松平 徐 勝 陳 松 周海賓

（荊州海事局1） 荊州 434000） （武漢理工大學(xué)航運學(xué)院2） 武漢 430063）

枝城至藕池口所在的長江河段又稱“上荊江”，河段內(nèi)有松滋口、太平口、藕池口分汊入洞庭湖．上荊江河段江面較寬（平均寬度1 300m），河床底質(zhì)以礫石、砂和泥組成，河道蜿蜒曲折，常年來河床沖淤多變，河段內(nèi)枯水期航道相對窄、淺，個別重點淺區(qū)需要疏浚施工并輔以控制通航才能基本滿足安全通航的要求．目前，隨著三峽大壩的建成和高位蓄水運行，以及政府加大對長江航道的整治力度，上荊江的航道條件得到有效地改善［1］．

從以往的研究成果來看，研究程度較深的有阮瑞文的“內(nèi)河礙航物礙航評價標(biāo)準(zhǔn)及評價工作程序的研究”［2］．為了客觀、準(zhǔn)確地反映客觀因子的礙航程度，根據(jù)人－機(jī)－環(huán)境的系統(tǒng)原理［3］，運用安全評價理論，采用模糊層次分析法，在定性分析與定量分析兩方面對這些客觀礙航因子的礙航程度進(jìn)行全面評價，對上荊江河段的通航安全管理將有著良好的促進(jìn)意義．

1 礙航因子加權(quán)分析

1.1 上荊江河段客觀礙航因子

在全面調(diào)研，以及對多年水上交通事故統(tǒng)計分析和各類資料統(tǒng)計整理的基礎(chǔ)上，將上荊江的各類客觀礙航因子分成3類．其中，將客觀因子的礙航程度（A）分成3層：第1層為目標(biāo)層，第2層為主因素層，第3層為評價指標(biāo)層．評價指標(biāo)體系為：水文（B1），包括水位（枯水期）C1，水位（洪水期）C2，流速C3，流態(tài)C4；天氣（B2），包括霧C5，風(fēng)C6，雨雪C7，雷暴C8；航道條件等（B3），包括航道深度C9，航道寬度C10，彎曲半徑C11，淺灘C12，航道整治工程C13，水工建筑物C14，船舶流C15．

1.2 礙航因子權(quán)重值的確定

1．2．1 判斷矩陣的構(gòu)造 為將判斷定量化，用層次分析法（AHP）引入1～9比率標(biāo)度的方法構(gòu)造判斷矩陣．2元素相比標(biāo)度1，3，5，7，9分別表示一個元素比另一元素優(yōu)劣相等、稍優(yōu)、優(yōu)于、甚優(yōu)、極優(yōu)；有時采用2，4，6，8表示上述相鄰的中間值．2個元素反過來相比為其倒數(shù)，判斷矩陣元素的取值是根據(jù)資料、專家意見和研究分析人員的綜合比較所最終確定的，見表1［4－5］．

1．2．2 權(quán)向量計算及一致性檢驗 通常情況下，有實際得到的判斷矩陣不一定是一致的情況，即不一定滿足傳遞性和一致性．實際中，也不必要求一致性絕對成立，但要求大體上一致，即不一致的程度控制在容許的范圍內(nèi)．檢驗主要考查以下指標(biāo)：

表1 判斷矩陣元素的取值

（1）一致性指標(biāo) CI＝（λmax－n）／（n－1）．

（2）隨機(jī)一致性指標(biāo) RI通常由實際經(jīng)驗給定的，見表2．

經(jīng)過以上步驟得到各個層次的判斷矩陣及一致性檢驗見表3～表7．

表2 隨機(jī)一致性指標(biāo)的取值［3］

表3 A－B判斷矩陣及一致性檢驗

表4 B2－C判斷矩陣及一致性檢驗

表5 B2－C判斷矩陣及一致性檢驗

表6 B3－C判斷矩陣及一致性檢驗

表7 客觀礙航因子權(quán)重值

2 礙航程度的綜合評價

2.1 各因子隸屬度的確定

評價因素集

U ＝｛C1，C2，C3，…，C14，C15｝＝

｛枯水期，洪水期，…，船舶流｝

評判集

V＝｛嚴(yán)重影響，很大影響，較大影響，

一般影響，輕微影響｝

通過專家打分，給出每個因素相對于不同評語等級的隸屬度（見表8）．

2.2 綜合評價

依據(jù)表7，有：評價指標(biāo)的權(quán)重w＝（0．438 16，0．153 77，0．048 28，0．048 28，0．088 68，0．029 63，0．011 64，0．012 96，0．045 56，0．025 18，0．008 26，0．039 17，0．008 26，0．008 26，0．008 26）

表8 各因子不同評語等級的隸屬度

由表8，可以得到各礙航因子對目標(biāo)層（礙航程度）的評判矩陣［5］為

則綜合評價模型為

按照最大隸屬原則［6］評價，上荊江各礙航因子的綜合礙航程度相對較大．在實際意義上，評價結(jié)果可進(jìn)一步促使主管機(jī)關(guān)對上荊江綜合礙航程度的關(guān)注，并有效地建立預(yù)警和監(jiān)管機(jī)制，以保障船舶的航行安全．

3 結(jié)束語

上荊江客觀礙航因素眾多，應(yīng)用普通方法對其進(jìn)行評價，較難同時實現(xiàn)全面、準(zhǔn)確及定量分析．綜合層次分析法和模糊綜合評價的方法，克服了單純層次分析法主觀性偏強(qiáng)的不足．但是，模糊層次分析法應(yīng)用于礙航評價，還應(yīng)注意：評價模型中各個影響因素的確定須有詳細(xì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計資料的支撐，以及各礙航因子之間的交叉影響需要充分掌握．

［1］高志斌．吳世勇．長江荊江河段床沙分析［C］∥中國水力發(fā)電工程學(xué)會水文泥沙專業(yè)委員會第七屆學(xué)術(shù)討論會論文集（上冊）［G］．北京：水利水電出版社，2007．

［2］阮瑞文．內(nèi)河礙航物礙航評價標(biāo)準(zhǔn)及評價工作程序的研究［D］．武漢：武漢理工大學(xué)航運學(xué)院，2003．

［3］茅云生，盧笑慶，馬運義．潛艇內(nèi)部人－機(jī)－環(huán)境系統(tǒng)的多級模糊綜合評判［J］．武漢理工大學(xué)學(xué)報：交通科學(xué)與工程版，2004，28（3）：322－325．

［4］姜啟源，謝金星，葉 俊．?dāng)?shù)學(xué)模型［M］．3版．北京：高等教育出版社，2004．

［5］郭亞軍．綜合評價理論、方法及應(yīng)用［M］．北京：科學(xué)出版社，2007．

［6］蔣澤軍．模糊數(shù)學(xué)教程［M］．北京：國防工業(yè)出版社，2007．