基于模糊DEMATEL方法的动态定位系统危害分析：提升海上作业安全性与可靠性的关键研究

本研究针对海上动态定位系统(DP)因人为失误、环境干扰及技术故障引发的安全隐患，采用模糊DEMATEL方法量化分析15项关键风险因素的因果关系。结果表明人为因素(ri+ci=6.14)影响最显著，提出加强人员培训、优化电力维护等策略，为海上作业安全标准提升提供理论支撑。

　　

在波涛汹涌的海洋深处，动态定位系统(Dynamic Positioning System, DP)如同船舶的"定海神针"，通过GPS、风速传感器和推进器的精密配合，使作业平台在风浪中保持稳定。然而，这片"蓝色油田"暗藏杀机——2010年BP钻井平台爆炸事故造成生态灾难，暴露出DP系统失效的致命后果。当前海上作业面临三重威胁：人为操作失误占比高达42%，北极圈恶劣环境导致设备故障率激增，而传统风险评估方法难以量化这些复杂因素的相互作用。

针对这一难题，研究人员在《Ocean Engineering》发表了一项开创性研究。他们首次将模糊决策实验室分析法(Fuzzy DEMATEL)引入DP系统安全评估，通过整合15位资深航海专家（包括船长、轮机长等）的实战经验，构建起涵盖人为因素、环境变量、设备可靠性的三维风险网络。研究团队特别关注六个核心风险节点：人为失误(如瞭望疏忽)、极端海况、电力系统崩溃、货物移位、补给船碰撞及船体立柱冲击，通过模糊化语言变量转化专家评分，结合矩阵运算揭示各因素的"影响力(ri)"与"被影响度(ci)"。

关键技术方法包括：1) 基于专家调查的模糊语言变量转化，处理评估不确定性；2) DEMATEL因果图构建，分析15个风险参数的交互关系；3) 结合Lyapunov理论的稳定性验证；4) 蒙特卡洛模拟评估系统弹性。样本数据源自北海和墨西哥湾作业的DP2级船舶事故报告。

人为因素占据风险主导地位
分析显示，船员操作失误的净影响值(ri-ci)达2.88，总关联度(ri+ci=6.14)高居榜首。典型案例中，瞭望员疲劳导致碰撞预警延迟，引发连锁反应使电力系统过载。这印证了Ma et al.(2022)关于"人为因素占海事事故主因"的结论，强调需采用HFACS(人为因素分析与分类系统)改进培训体系。

环境与电力的致命耦合
北大西洋风浪(ri+ci=5.98)与电力故障(ri+ci=5.92)形成危险闭环。当浪高超过6米时，货物移位风险(ri-ci=0.33)激增，而电力波动会触发推进器失速。Luo et al.(2024)提出的动态电力分配控制在此显现价值，其混合储能系统(HESS)可将电压骤降减少37%。

结构冲击的隐性威胁
补给船碰撞(ri-ci=0.29)和立柱损伤(ri-ci=0.24)虽单次影响较小，但长期累积会导致结构疲劳。Li et al.(2024)的虚拟载荷损伤识别模型为此类风险提供实时监测方案，结合神经网络可提前72小时预测应力临界点。

研究结论指出：DP系统风险呈现"人-机-环"三重耦合特征，其中人为因素既是最大诱因也是最佳干预靶点。通过实施"自适应滑模控制(SMC)"+"动态电力管理"+"FRAM(功能共振分析法)"的三联方案，可使事故率降低63%。该研究为ISO 13628-7标准修订提供数据支撑，其方法论可扩展至海上风电安装等新兴领域。正如Parhizkar et al.(2021)强调，这种融合模糊逻辑与动态风险评估的框架，正在重塑海洋工程的安全范式。