Katsaus laivaonnettomuuden todennäköisyyksiin Suomenlahdella

Transkriptio

1 Katsaus laivaonnettomuuden todennäköisyyksiin Suomenlahdella SAFGOF-projektin väliseminaari DI Maria Hänninen Teknillinen korkeakoulu, Sovelletun mekaniikan laitos

2 Sisältö Liikenne Suomenlahdella Onnettomuustilastoja Suomenlahdelta Yhteentörmäystodennäköisyyden mallintaminen Öljyvuodon todennäköisyyden ja vuodon määrän arviointi Jatkossa

3 Liikenne Suomenlahdella 2006

4 Suomenlahdelle saapuvat laivat, heinäkuu 2006

5 Suomenlahdella tilastoidut onnettomuudet

6 Onnettomuusmäärien kehitys

7 Onnettomuuksien tapahtumapaikat

8 Yhteentörmäystodennäköisyyksien arviointi Suomenlahdella Alusten yhteentörmäysten todennäköisyyden estimointi kuudessa liikenteen risteys- tai sulautumiskohdassa ja kolmessa väylän palassa kohtaaville aluksille kesäliikenteessä Yhteentörmäysten lukumäärä vuonna 2015 Öljyvuodon suuruus ja todennäköisyys

9 Käytetty menetelmä yhteentörmäystodennäköisyyden laskennassa P = P G P C N = N a P C Geometrinen todennäköisyys P G : Millä todennäköisyydellä alukset ovat törmäyskurssilla? Mikä on ns. törmäyskandidaattien lukumäärä N a? Ehdollinen aiheutumistodennäköisyys P C : Millä todennäköisyydellä onnettomuus tapahtuu, jos alukset ovat törmäyskurssilla? Mikä osa törmäyskandidaateista johtaa onnettomuuteen?

10 Törmäyskandidaattien määrä Pedersen (1995), pohjalla Fujii et al. (1971) ja Macduff (1974) mallit Perustuu sokeasti liikkuvien laivojen geometriseen jakaumaan Yhteentörmäyskandidaattien lukumäärä tarkasteltavassa kohdassa riippuu Alusten lukumäärästä Alusten jakautumisesta väylän suhteen poikittain Kohtaamiskulmasta Alusten nopeuksista, pituuksista ja leveyksistä Oletuksena liikenteen riippumattomuus tarkasteltavasta ajanhetkestä (ei riskipiikkejä )

11 Törmäyskandidaattien määrä Lähtötietona AIS-data heinäkuulta 2006 Laskenta suoritettu viidelle alustyypille (matkustaja-alukset, nopeat alukset, rahtilaivat, tankkerit, muut alukset), neljälle pituusluokalle (<100 m, m, > 200 m, tuntematon pituus) ja näitä vastaavilla keskiarvoisilla kohtaamiskulmilla

12 Aiheutumistodennäköisyys Vaikuttavia tekijöitä Inhimilliset tekijät Tekniset viat Tapoja estimoida Suoraan onnettomuustilastojen ja geometrisen todennäköisyyden erosta Vikapuut Bayes-verkot

13 Bayes-verkot Todennäköisyyspohjainen verkko, joka esittää tiettyjen muuttujien väliset syy-seuraussuhteet graafisesti Rakenteeltaan suunnattu graafi, jossa solmut esittävät muuttujia ja suunnatut kaaret muuttujien välisiä riippuvuuksia Jokaisella verkon muuttujalla on äärellinen määrä toisensa pois sulkevia tiloja Jokaiseen muuttujaan A liittyy todennäköisyystaulu, joka on ehdollinen A:n vanhemmista eli niistä verkon muuttujista, joista A on riippuvainen

14 Aiheutumistodennäköisyysmalli Onnettomuuden todennäköisyys, kun alukset ovat törmäyskurssilla Onnettomuus tapahtuu, jos oma alus menettää hallinnan ja kohdattava alus ei väistä Bayes-verkko, joka perustuu DNV:n suurien matkustajaalusten ja ECDIS-karttajärjestelmän järjestelmällisissä turvallisuusanalyyseissä (tankkerit ja bulk-alukset) käytettyihin malleihin Todennäköisyysarvot peräisin asiantuntija-arvioista, inhimillisen virheen syntymekanismiteorioista ja laitteiden vikaantumistodennäköisyyksistä

15 Alkuperäiseen verkkoon tehtyjä muutoksia Alustyyppijakaumat tarkastelluissa kohteissa Säätilajakauma Jakauma aluksen liikkumisesta valoisan/pimeän aikaan Oletus: kaikki alueet VTS:n (tai GOFREPin) valvomia Verkkoon lisättiin solmut Own ship type, Time of year ja Location

16

17

18

19

20

21

22 Öljyvuodon todennäköisyyden ja suuruuden arviointi Laskettiin kolmelle kokoluokalle erikseen Lastiöljyvuodon todennäköisyys: 0.39 vuotoa/törmäys (vuoto n. joka 3. törmäyksessä) Keskimääräinen vuotaneen lastiöljyn määrä: 6.9 % tankkerin koosta (DWT) Bunkkeriöljyvuodon todennäköisyys: vuotoa/törmäys (vuoto noin joka 8. törmäyksessä) Keskimääräinen vuotaneen bunkkeriöljyn määrä: 0.5 aluksen bunkkerikapasiteetista, oletus että bunkkeriöljy on varastoitu kahteen samansuuruiseen säiliöön -> 2 V bunker ton L L

23 Yhteentörmäysten lukumäärä v Käytetyt ennusteet: Suomenlahden öljykuljetukset kasvavat 140 milj. ton (2006) -> 250 milj. ton, kasvu suuntautuu lähinnä Venäjän liikenteeseen (SYKE) Rahtikuljetukset kasvavat Muutokset mallin parametreihin: Tankkerien lkm Suomenlahden pääreitillä 2015 = 2 x tankkerien lkm Suomenlahden pääreitillä 2006 Rahtilaivojen lkm Venäjän liikenteessä 2015 = 1.5 x rahtilaivojen lkm Venäjän liikenteessä 2006 Aluskokokin kasvaa, mutta sitä ei ole huomioitu laskelmissa Laskettiin vain risteyskohdille Alustava tulos, tulevaisuudessa lasketaan SAFGOF-skenaarioihin perustuen

24 Tulokset: Yhteentörmäystodennäköisyys Helsingin ja Tallinnan välinen risteys ,016 yhteentörmäystä/kk -> yhteentörmäys kerran 5 vuodessa Ainakin yksi tankkeri mukana kerran 23 vuodessa ,025 yhteentörmäystä/kk -> yhteentörmäys kerran 3 vuodessa Ainakin yksi tankkeri mukana kerran 11 vuodessa

25 Yhteentörmäystodennäköisyys: Pietariin johtava väylä (2006) 0,0011 yhteentörmäystä/kk -> yhteentörmäys kerran 72 vuodessa Ainakin yksi tankkeri mukana kerran 407 vuodessa

26 Aiheutumistodennäköisyys P c Helsingin ja Tallinnan välinen risteys, kesäliikenne: > keskimäärin kriittisestä kohtaamistilanteesta (törmäyskandidaatista) johtaa törmäykseen Pietariin johtava väylä, kesäliikenne: > keskimäärin kriittisestä kohtaamistilanteesta (törmäyskandidaatista) johtaa törmäykseen

27 Öljyvuodon todennäköisyys ja suuruus Helsingin ja Tallinnan välisessä risteyksessä Lastivuoto tankkerista 2006: 1 öljyvuoto keskimäärin 126 vuoden välein keskimääräinen vuotaneen öljyn määrä 3232 t/vuoto keskimäärin 25.6 t/vuosi 2015: 1 öljyvuoto keskimäärin 64 vuoden välein keskimääräinen vuotaneen öljyn määrä 3345 t/vuoto Keskimäärin 52.5 t/vuosi Bunkkeriöljyvuoto 2006: 1 bunkkeriöljyvuoto keskimäärin 49 vuoden välein keskimääräinen vuotaneen öljyn määrä 327 t/vuoto keskimäärin 6.7 t/vuosi 2015: 1 bunkkeriöljyvuoto keskimäärin 33 vuoden välein keskimääräinen vuotaneen öljyn määrä 323 t/vuoto Keskimäärin 9.8 t/vuosi

28 Esimerkki: Helsingin ja Tallinnan välinen risteys 462 tankkeria 39,0 % 6.9 % * DWT 14 törmäyskandidaattia yhteentörmäystä lastiöljyvuotoa 25.6 ton /vuosi

29 Esimerkki: Helsingin ja Tallinnan välinen risteys 4425 alusta 12.8 % 2 V bun ton L ker L 62 törmäyskandidaattia yhteentörmäystä bunkkeriöljyvuotoa 6.7 ton /vuosi

30 Yhteentörmäystodennäköisyys Huom. Mallin antama keskimääräinen yhteentörmäysten välinen aika perustuu kesäliikenteellä laskettuihin todennäköisyyksiin

31 Jatkossa Yhteentörmäysmalli talvimerenkulkuun sopivaksi Karilleajojen todennäköisyyden mallintaminen Väyläkohtaisuus Aiheutumistodennäköisyysmallin validointi Suomenlahdelle Eri tulevaisuusskenaarioiden ja ohjaustoimenpiteiden vaikutusten sisällyttäminen malliin Onnettomuustodennäköisyysmallien yhdistäminen SAFGOF-metamalliin

32 Kiitos! Lisätietoja: Puh