Un Método Novel para la Evaluación Holística del Riesgo de Colisión en el Área de Precaución Utilizando Datos AIS
Autores: Zhong, Yu; Zhou, Hongzhu; Grifoll, Manel; Martín, Agustí; Zhou, Yusheng; Liu, Jiao; Zheng, Pengjun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Un Método Novel para la Evaluación Holística del Riesgo de Colisión en el Área de Precaución Utilizando Datos AIS
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Colisiones de buques
Seguridad marítima
Evaluación del riesgo de colisión
Datos del sistema de identificación automática (AIS)
Encuentros de embarcaciones
índices de riesgo de colisión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Las colisiones de barcos representan una amenaza significativa para la seguridad marítima, especialmente en áreas de precaución congestionadas con alta densidad de tráfico de embarcaciones. Los métodos tradicionales de evaluación del riesgo de colisión, como la distancia al punto de aproximación más cercano (DCPA) y el tiempo hasta el punto de aproximación más cercano (TCPA), a menudo pasan por alto las incertidumbres ambientales y las variaciones en la respuesta humana. Para abordar estas limitaciones, este estudio propone un enfoque novedoso para la evaluación del riesgo de colisión utilizando datos del sistema de identificación automática (AIS). Los datos del AIS de embarcaciones en áreas de precaución se re-muestrean para sincronizar sus marcos temporales, lo que permite la identificación sistemática de encuentros entre barcos. Cada encuentro se analiza evaluando parámetros críticos, incluyendo la distancia mínima de encuentro entre barcos (MSED), ángulos de acimut relativos y trayectorias, dentro de un modelo de dominio de barco personalizado que incorpora características de las embarcaciones, como la longitud del barco y el rumbo. Se calculan métricas clave, como la profundidad de intrusión y el tiempo, basadas en los puntos de entrada y salida de las embarcaciones durante cada encuentro. Se introduce un conjunto de índices de riesgo de colisión, que integra tanto la profundidad de intrusión como el tiempo, con un énfasis particular en la profundidad de intrusión debido a su mayor sensibilidad al peligro de proximidad y al espacio de maniobra restringido. Un análisis extenso de las interacciones de las embarcaciones en el área de precaución establece un índice holístico de riesgo de colisión. Un estudio de caso utilizando datos del AIS del puerto de Ningbo-Zhoushan, que involucra un conjunto de datos de 1000 encuentros de barcos, demuestra la efectividad del método propuesto. Específicamente, el riesgo holístico de colisión en el área de precaución No.2 es 0.456, mientras que el área de precaución No.3 muestra un valor de riesgo de 0.443. Estos resultados confirman la efectividad y viabilidad del método propuesto para evaluar y clasificar los riesgos de colisión, ofreciendo un marco más preciso y confiable para la evaluación del riesgo de colisión en entornos de navegación complejos.
Descripción
Las colisiones de barcos representan una amenaza significativa para la seguridad marítima, especialmente en áreas de precaución congestionadas con alta densidad de tráfico de embarcaciones. Los métodos tradicionales de evaluación del riesgo de colisión, como la distancia al punto de aproximación más cercano (DCPA) y el tiempo hasta el punto de aproximación más cercano (TCPA), a menudo pasan por alto las incertidumbres ambientales y las variaciones en la respuesta humana. Para abordar estas limitaciones, este estudio propone un enfoque novedoso para la evaluación del riesgo de colisión utilizando datos del sistema de identificación automática (AIS). Los datos del AIS de embarcaciones en áreas de precaución se re-muestrean para sincronizar sus marcos temporales, lo que permite la identificación sistemática de encuentros entre barcos. Cada encuentro se analiza evaluando parámetros críticos, incluyendo la distancia mínima de encuentro entre barcos (MSED), ángulos de acimut relativos y trayectorias, dentro de un modelo de dominio de barco personalizado que incorpora características de las embarcaciones, como la longitud del barco y el rumbo. Se calculan métricas clave, como la profundidad de intrusión y el tiempo, basadas en los puntos de entrada y salida de las embarcaciones durante cada encuentro. Se introduce un conjunto de índices de riesgo de colisión, que integra tanto la profundidad de intrusión como el tiempo, con un énfasis particular en la profundidad de intrusión debido a su mayor sensibilidad al peligro de proximidad y al espacio de maniobra restringido. Un análisis extenso de las interacciones de las embarcaciones en el área de precaución establece un índice holístico de riesgo de colisión. Un estudio de caso utilizando datos del AIS del puerto de Ningbo-Zhoushan, que involucra un conjunto de datos de 1000 encuentros de barcos, demuestra la efectividad del método propuesto. Específicamente, el riesgo holístico de colisión en el área de precaución No.2 es 0.456, mientras que el área de precaución No.3 muestra un valor de riesgo de 0.443. Estos resultados confirman la efectividad y viabilidad del método propuesto para evaluar y clasificar los riesgos de colisión, ofreciendo un marco más preciso y confiable para la evaluación del riesgo de colisión en entornos de navegación complejos.