Μελέτη ναυτικών ατυχημάτων μέσω δικτύων πίστης, τεύχος Α: Μοντέλο προσάραξης

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την πρόβλεψη ναυτικών ατυχημάτων με χρήση των δικτύων πίστης (Bayesian networks). Η προσπάθεια επικεντρώνεται στη μελέτη των επιβατηγών πλοίων όσον αφορά τον ελλαδικό χώρο. Αρχικά, γίνεται αναλυτική παρουσίαση και περιγραφή όλου του θεωρητικού υπόβαθρου που περιλαμβάνει τα εργαλεία τα οποία χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή του μοντέλου ατυχήματος (προσάραξη/σύγκρουση). Συγκεκριμένα, γίνεται γνωστή μέσω σχημάτων, πινάκων και παραδειγμάτων η διαδικασία που ακολουθείται για την κατασκευή ενός δικτύου πίστης καθώς και ο τρόπος με τον οποίο το εκάστοτε δίκτυο περιγράφει το πρόβλημα που έχει τεθεί. Γίνεται αναφορά στις μαθηματικές έννοιες που σχετίζονται με ένα δίκτυο πίστης ενώ παρατίθεται ο τρόπος υπολογισμού των πιθανοτήτων για κάθε περίπτωση. Βασιζόμενοι στην θεωρητική προσέγγιση των δικτύων καθώς επίσης και σε προηγούμενη έρευνα από τον DNV (2005) σχετικά με τα ναυτικά ατυχήματα, κατασκευάσαμε ένα δίκτυο περιγραφής όλων εκείνων των παραγόντων που είναι δυνατό να οδηγήσουν στο τελικό γεγονός του ατυχήματος. Για τον κάθε κόμβο του δικτύου ορίστηκαν αρχικές πιθανότητες με βάση τα αποτελέσματα της έρευνας του DNV ενώ για τους νέους κόμβους που προσθέσαμε, οι αρχικές πιθανότητες εκτιμήθηκαν σύμφωνα με τη βάση δεδομένων ναυτικών ατυχημάτων του Υπουργείου Εμπορικής Ναυτιλίας (όσον αφορά τα έτη: 1992-2205) για την Ελλάδα. Το δίκτυο κατασκευάστηκε με χρήση του προγράμματος Genie και δίνει τη δυνατότητα στον μελετητή να εξετάσει τον τρόπο με τον οποίο μεταβάλλεται η τελική πιθανότητα ατυχήματος καθώς αλλάζει η αρχική πιθανότητα ενός αιτίου που είναι δυνατό να το προκαλέσει. Στην εργασία μας, εξετάστηκε η μεταβολή της πιθανότητας αυτής εξετάζοντας διαφορετικά σενάρια και έγινε σύγκριση των αποτελεσμάτων. Σύμφωνα με τη λειτουργία του δικτύου, εξάχθηκαν αποτελέσματα για γνωστά ατυχήματα ελληνικών επιβατηγών τα τελευταία χρόνια λαμβάνοντας τις αντίστοιχες αιτίες από τα διαθέσιμα πορίσματα. Επίσης, πραγματοποιήθηκε ανάλυση ευαισθησίας για όλα τα γεγονότα που χρησιμοποιήθηκαν νωρίτερα ως βασικές αιτίες ατυχήματος και εξάχθηκαν χρήσιμα συμπεράσματα. Στη συγκεκριμένη ανάλυση έγινε σύγκριση των αρχικών πιθανοτήτων του DNV για τον κάθε κόμβο, με τις αντίστοιχες πιθανότητες που λαμβάνουμε από τη βάση δεδομένων για τα ελληνικά πλοία. Στο τελευταίο κεφάλαιο της διπλωματικής εργασίας παρατίθενται συγκεντρωτικά όλα τα συμπεράσματα που εξάχθηκαν κατά τη διάρκεια εκπόνησής της και δίνονται προτάσεις για μελλοντική εξέλιξη του δικτύου με στόχο τη βελτίωση των αποτελεσμάτων του. Συνοψίζοντας, η προσπάθεια που έγινε αφορά την κατασκευή και χρησιμοποίηση ενός εύχρηστου και απλού μοντέλου για τη μελέτη και πρόβλεψη των ναυτικών ατυχημάτων των επιβατηγών πλοίων στην Ελλάδα. Τα αποτελέσματα του δικτύου μπορούν να αποτελέσουν ένα σημαντικό εργαλείο για την προώθηση νέων ριζοσπαστικών μέτρων για τη μείωση του ρίσκου στις θαλάσσιες μεταφορές των ελληνικών επιβατηγών πλοίων.ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την πρόβλεψη ναυτικών ατυχημάτων με χρήση των δικτύων πίστης (Bayesian networks). Η προσπάθεια επικεντρώνεται στη μελέτη των επιβατηγών πλοίων όσον αφορά τον ελλαδικό χώρο. Αρχικά, γίνεται αναλυτική παρουσίαση και περιγραφή όλου του θεωρητικού υπόβαθρου που περιλαμβάνει τα εργαλεία τα οποία χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή του μοντέλου ατυχήματος (προσάραξη/σύγκρουση). Συγκεκριμένα, γίνεται γνωστή μέσω σχημάτων, πινάκων και παραδειγμάτων η διαδικασία που ακολουθείται για την κατασκευή ενός δικτύου πίστης καθώς και ο τρόπος με τον οποίο το εκάστοτε δίκτυο περιγράφει το πρόβλημα που έχει τεθεί. Γίνεται αναφορά στις μαθηματικές έννοιες που σχετίζονται με ένα δίκτυο πίστης ενώ παρατίθεται ο τρόπος υπολογισμού των πιθανοτήτων για κάθε περίπτωση. Βασιζόμενοι στην θεωρητική προσέγγιση των δικτύων καθώς επίσης και σε προηγούμενη έρευνα από τον DNV (2005) σχετικά με τα ναυτικά ατυχήματα, κατασκευάσαμε ένα δίκτυο περιγραφής όλων εκείνων των παραγόντων που είναι δυνατό να οδηγήσουν στο τελικό γεγονός του ατυχήματος. Για τον κάθε κόμβο του δικτύου ορίστηκαν αρχικές πιθανότητες με βάση τα αποτελέσματα της έρευνας του DNV ενώ για τους νέους κόμβους που προσθέσαμε, οι αρχικές πιθανότητες εκτιμήθηκαν σύμφωνα με τη βάση δεδομένων ναυτικών ατυχημάτων του Υπουργείου Εμπορικής Ναυτιλίας (όσον αφορά τα έτη: 1992-2205) για την Ελλάδα. Το δίκτυο κατασκευάστηκε με χρήση του προγράμματος Genie και δίνει τη δυνατότητα στον μελετητή να εξετάσει τον τρόπο με τον οποίο μεταβάλλεται η τελική πιθανότητα ατυχήματος καθώς αλλάζει η αρχική πιθανότητα ενός αιτίου που είναι δυνατό να το προκαλέσει. Στην εργασία μας, εξετάστηκε η μεταβολή της πιθανότητας αυτής εξετάζοντας διαφορετικά σενάρια και έγινε σύγκριση των αποτελεσμάτων. Σύμφωνα με τη λειτουργία του δικτύου, εξάχθηκαν αποτελέσματα για γνωστά ατυχήματα ελληνικών επιβατηγών τα τελευταία χρόνια λαμβάνοντας τις αντίστοιχες αιτίες από τα διαθέσιμα πορίσματα. Επίσης, πραγματοποιήθηκε ανάλυση ευαισθησίας για όλα τα γεγονότα που χρησιμοποιήθηκαν νωρίτερα ως βασικές αιτίες ατυχήματος και εξάχθηκαν χρήσιμα συμπεράσματα. Στη συγκεκριμένη ανάλυση έγινε σύγκριση των αρχικών πιθανοτήτων του DNV για τον κάθε κόμβο, με τις αντίστοιχες πιθανότητες που λαμβάνουμε από τη βάση δεδομένων για τα ελληνικά πλοία. Στο τελευταίο κεφάλαιο της διπλωματικής εργασίας παρατίθενται συγκεντρωτικά όλα τα συμπεράσματα που εξάχθηκαν κατά τη διάρκεια εκπόνησής της και δίνονται προτάσεις για μελλοντική εξέλιξη του δικτύου με στόχο τη βελτίωση των αποτελεσμάτων του. Συνοψίζοντας, η προσπάθεια που έγινε αφορά την κατασκευή και χρησιμοποίηση ενός εύχρηστου και απλού μοντέλου για τη μελέτη και πρόβλεψη των ναυτικών ατυχημάτων των επιβατηγών πλοίων στην Ελλάδα. Τα αποτελέσματα του δικτύου μπορούν να αποτελέσουν ένα σημαντικό εργαλείο για την προώθηση νέων ριζοσπαστικών μέτρων για τη μείωση του ρίσκου στις θαλάσσιες μεταφορές των ελληνικών επιβατηγών πλοίων.