第34卷第2期 上海海事大学学报 Vol.34 No.2 2013年6月 Journal of Shanghai Maritime University Jun.2013 文章编号：1672-9498(2013)02-0013-04 基于MCMC方法优化的港口交通系统风险仿真 徐广波2，胡甚平1 (1.上海海事大学商船学院，上海201306：2.江阴海事局，江苏江阴214431) 摘要：为获得较为准确的港口交通系统风险分布，提高港口风险管理能力，在港口交通风险定量 化评估的基础上，得出交通事故率和事故后果的贝叶斯概率统计，构建基于马尔可夫链蒙特卡罗 (Markov Chain Monte Carlo,MCMC)方法的港口交通系统风险仿真模型.利用WinBUGS软件，通过 MCMC方法对该模型进行参数推断和优化；并在此基础上对港口交通系统风险进行仿真实验，得出 风险度分布曲线.实例表明，优化后的仿真模型能更好地反映港口交通系统风险的趋势，为港口安 全管理决策提供支持. 关键词：港口交通；系统风险；蒙特卡罗仿真；马尔可夫链 中图分类号：U698.6;U656.5;N945.13 文献标志码：A Risk simulation of port traffic system optimized based on MCMC method XU Guangbo'2,HU Shenping (1.Merchant Marine College,Shanghai Maritime Univ.,Shanghai 201306,China; 2.Jiangyin Maritime Safety Administration,Jiangyin 214431,Jiangsu,China) Abstract:To master a more accurate risk distribution of port traffic system and improve port risk manage- ment ability,based on quantitative assessment on port traffic risk,Bayesian probability statistics of acci- dent rate and accident consequence are obtained.Then a risk simulation model of port traffic system based on Markoy Chain Monte Carlo (MCMC)method is built.WinBUGS software and MCMC method are used to realize the parametric inference and optimization of the model.A risk simulation test of a port traffic system is carried out,and distribution curves with specific risk values are obtained.The example proves that the optimized simulation model can better reflect risk trend of port traffic system and serve with decision support to port safety administration. Key words:port traffic;system risk;Monte Carlo simulation;Markov chain 0 引言 合化、智能化方向迈进.大量频繁活跃的船舶使港 口、航道等水域交通流量急增，航行环境日益复 随着经济建设发展和科技水平的不断进步，航 杂.)因此，有必要对港口水域的交通风险进行分 运业得到快速发展，船舶逐渐向大型化、高速化、综 析和评估，为港航安全管理部门制定有针对性的预 收稿日期：2012-08-07修回日期：2013-03-11 基金项目：广东省交通运粉斤科技项目(201202004)：上海海事大学校基金(20120057) 作者简介：徐广波(1983一），男，江苏灌云人，项士，研究方向为交通信息工程及控制，(E-mail)xuguangbo即s@163.com; 胡甚平(1974一)，男，湖北通城人，教授，博士，研究方向为航海仿真，(E-mail)sphu@shmtu.edu.cn http://www.smujournal.cn 万方数据第34卷第2期 上 海海事 大 学 学报 V01．34 No．2 2013年6月 Journal of Shanghai Maritime University Jun．2013 文章编号：1672—9498(2013)02—0013—04 基于MCMC方法优化的港口交通系统风险仿真 徐广波”，胡甚平1 (1．上海海事大学商船学院，上海201306；2．江阴海事局，江苏江阴 214431) 摘 要：为获得较为准确的港口交通系统风险分布，提高港口风险管理能力，在港口交通风险定量 化评估的基础上，得出交通事故率和事故后果的贝叶斯概率统计，构建基于马尔可夫链蒙特卡罗 (Markov Chain Monte Carlo，MCMC)方法的港口交通系统风险仿真模型．利用WinBUGS软件，通过 MCMC方法对该模型进行参数推断和优化；并在此基础上对港口交通系统风险进行仿真实验，得出 风险度分布曲线．实例表明，优化后的仿真模型能更好地反映港口交通系统风险的趋势，为港口安 全管理决策提供支持． 关键词：港口交通；系统风险；蒙特卡罗仿真；马尔可夫链 中图分类号：U698．6；U656．5；N945．13 文献标志码：A Risk simulation of port traffic system optimized based on MCMC method XU Guangb01”，HU Shenpin91 (1．Merchant Marine College，Shanghai Maritime Univ．，Shanghai 201306，China； 2．Jiangyin Maritime Safety Administration，Jiangyin 214431，Jiangsu，China) Abstract：To master a more accurate risk distribution of port traffic system and improve port risk manage— ment ability，based on quantitative assessment on port traffic risk，Bayesian probability statistics of acci— dent rate and accident consequence are obtained．Then a risk simulation model of port traffic system based on Markov Chain Monte Carlo(MCMC)method iS built．WinBUGS software and MCMC method are used to realize the parametric inference and optimization of the model．A risk simulation test of a port traffic system iS earried out．and distribution curves with specific risk values are obtained．The example proves that the optimized simulation model can better reflect risk trend of port traffic system and serve with decision support to port safety administration． Key words：port traffic；system risk；Monte Carlo simulation；Markov chain 0 引 —- 口 随着经济建设发展和科技水平的不断进步 运业得到快速发展。船舶逐渐向大型化、高速化 合化、智能化方向迈进．大量频繁活跃的船舶使港 口、航道等水域交通流量急增，航行环境日益复 杂．…因此，有必要对港口水域的交通风险进行分 析和评估，为港航安全管理部门制定有针对性的预 收稿151期：2012—08-07修回日期：2013—03-11 基金项目：广东省交通运输厅科技项目(201202004)；上海海事大学校基金(20120057) 作者简介：徐广波(1983一)，男，江苏灌云人，硕士，研究方向为交通信息工程及控制，(E-mail)xuguangbo gps@163．com； 胡甚平(1974一)，男，湖北通城人，教授，博士，研究方向为航海仿真，(E—mail)sphu@shmtu．edu．cn http：／／www．smujournal．cn 航综 万方数据