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热带气旋对航行船舶的威胁极大,对热带气旋实施科学绕避是保证海上运输安全、提高经济效益的重要问题。如果能够充分利用当代科学技术的最新理念和成果,建立能够同时满足安全要求和经济效益最优双重标准要求的绕避热带气旋方案决策模型,对绕避热带气旋方案进行事先的优选,即可找出既能满足航行安全要求又能提高航运经济效益的最佳方案。 针对目前缺乏可用于指导绕避热带气旋决策使用的、实用性较强的、能够综合考虑并处理不同气象台给出的热带气旋预报信息的决策支持手段,本文提出了一种基于神经网络的多源热带气旋路径集成预报技术,根据中、日、美三国气象台历史上对每一个热带气旋、每一时次的位置预报情况,对比热带气旋的实况位置进行综合分析,得到一种确定热带气旋未来位置的预报方法。历史拟合预报结果表明,本方法可得出比目前日本发布的热带气旋预报精度更高的落区预报圆和相应的风浪场,而且可以提供不同概率值的热带气旋落区预报圆和相应的风浪场,供不同要求的分析决策使用。 通过对航运企业走访调查得到的大量实际数据资料的分析,确定了船舶绕避热带气旋方案的风险等级,并选取了进行船舶绕避热带气旋风险分析使用的致灾因子;利用模糊信息优化处理技术确定了各致灾因子对不同风险等级的隶属函数;利用灰色关联分析方法,得到了各致灾因子对不同风险等级的隶属度。在此基础上,考虑了船舶本身的脆弱性及其可能对船舶绕避热带气旋方案安全性的影响,提出了船舶绕避热带气旋方案风险评价模型。 将气象-经济决策理论和方法引入到船舶绕避热带气旋的决策管理中,提出了船舶绕避热带气旋方案非事故性损失的概念,通过燃油损失和船期损失两个指标对船舶航行方案的经济效益进行衡量,对不同的绕避热带气旋方案从效益/损失上进行比较分析,给出了绕避热带气旋方案的非事故性损失进行定量化分析和相应的非事故性损失矩阵确定的方法,建立了船舶绕避热带气旋方案选优的气象-经济决策模型,达到从效益和效用两方面对船舶绕避热带气旋方案进行选优的目的。 最后,提出了一种大洋中船舶绕避热带气旋选优的安全-经济决策模型,并对实例进行决策计算分析。结果表明,使用本决策模型得到的结论与多位具有丰富绕避热带气旋经验的船长研究讨论的最佳结果基本一致。本模型可为船舶绕避热带气旋安全-经济决策系统的研究开发提供理论支撑和参考依据。