Байесовские сети доверия как инструмент анализа безопасности мореплавания с учетом человеческого фактора

Темой исследования являются когнитивные опасности по М. Эндсли (демоны), оказывающие влияние на снижение уровней владения ситуацией судоводителем при несении ходовой навигационной вахты. Несмотря на интенсивное внедрение прогрессивных информационно-коммуникационных технологий в мореплавании аварийность на транспортных судах находится на достаточно высоком уровне. Отмечается, что основной причиной аварийности является человеческий фактор, который в большинстве случаев выражается в потере владения ситуацией судоводителем при исполнении им обязанностей по несению вахты на мостике судна. Этому способствуют когнитивные опасности, которые подстерегают судоводителя, осуществляющего наблюдение за навигационной обстановкой. Реализация этих опасностей превращает их в причины некачественного процесса наблюдения, запуская механизмы снижения уровней владения ситуацией, что оказывает негативное влияние на восприятие окружающей навигационной обстановки, ее понимание и прогнозирование развития в некотором интервале времени. Подчеркивается, что когнитивные опасности, сопутствующие выполнению функций по несению вахты, трудно распознаются, что создает определенные сложности для сбора необходимых данных для проведения исследования по моделированию ментального и физического состояния человека, а также его поведения в различных, особенно критических ситуациях. Частичное решение проблемы может быть получено с помощью математических инструментов, способных объединять статистические и экспертные оценки для решения подобных задач. В работе предлагается использование байесовских сетей доверия для оценки влияния этих опасностей на навигационные происшествия. Представленный метод дает возможность решать прямую задачу по оценке вероятности происшествия под влиянием когнитивных опасностей, что связано с оценкой риска, а также проводить анализ обратной задачи по оценке вероятностей причин уже произошедшего происшествия. В статье рассмотрен пример байесовской сети доверия, моделирующей условные вероятностные зависимости между событиями, которые связывают потенциальные когнитивные опасности с уровнями владения ситуацией судоводителем и непосредственными причинами происшествия на примере посадки судна на грунт.

1. Macrae C. Human factors at sea: common patterns of error in groundings and collisions / C. Macrae // Maritime Policy & Management. — 2009. — Vol. 36. — Is. 1. — Pp. 21–38. DOI: 10.1080/03088830802652262.

2. Grech M. R. Human Error in Maritime Operations: Analyses of Accident Reports Using the Leximancer Tool / M. R. Grech, T. Horberry, A. Smith // Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society Annual Meeting. — 2002. — Vol. 46. — Is. 19. — Pp. 1718–1721. DOI: 10.1177/154193120204601906.

3. Sandh H. Situation awareness in bridge operations — A study of collisions between attendant vessels and offshore facilities in the North Sea / H. Sandhåland, H. Oltedal, J. Eid // Safety Science. — 2015. — Vol. 79. — Pp. 277–285. DOI: 10.1016/j.ssci.2015.06.021.

4. Galierikov A. The human factor and maritime safety / A. Galieriková // Transportation Research Procedia. — 2019. — Vol. 40. — Pp. 1319–1326. DOI: 10.1016/j.trpro.2019.07.183.

5. Логиновский В. А. Закон Хайнриха: расширение матрицы оценки риска в область человеческого фактора / В. А. Логиновский // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2018. — Т. 10. — № 4. — С. 696–704. DOI: 10.21821/2309-5180-2018-10-4-696704. — EDN VKFCMH.

6. Baric M. The role of the ECDIS on the Development of Situational Awareness — a study on grounding accidents / M. Baric, L. Grbic, L. Peričin, R. Jelic // TransNav the International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation. — 2023. — Vol. 17. — Is. 1. — Pp. 219–225. DOI: 10.12716/1001.17.01.24.

7. Brcko T. Investigating the Human Factor in Maritime Accidents: A focus on Compass- Related Incidents / T. Brcko, I. Pavić, J. Mišković, A. Androjna // Transactions on Maritime Science. — 2023. — Vol. 12. — Is. 2. DOI: 10.7225/toms.v12.n02.w01.

8. Hasanspahi N. The Role of the Human Factor in Marine Accidents / N. Hasanspahić, S. Vujičić, V. Frančić, L. Čampara // Journal of Marine Science and Engineering. — 2021. — Vol. 9. — Is. 3. DOI: 10.3390/jmse9030261.

9. Козик С. В. Структурирование терминологического аппарата, используемого при анализе влияния человека на безопасность судоходства / С. В. Козик // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2025. — Т. 17. — № 2. — С. 216–232. DOI: 10.21821/23095180-2025-17-2-216-232. — EDN KMRRYP.

10. Томилин А. Н. О негативном влиянии человеческого фактора на безопасность мореплавания / А. Н. Томилин, А. М. Дорофеев, Е. М. Дорофеев // Эксплуатация морского транспорта. — 2022. — № 2(103). — С. 24–31. DOI: 10.34046/aumsuomt103/8. — EDN TRKFNB.

11. W. M. P. Steijn An integration of human factors into quantitative risk analysis using Bayesian Belief Networks towards developing a ‘QRA+’ / W. M. P. Steijn, J. N. Van Kampen, D. Van der Beek, J. Groeneweg, P. H. A. J. M. Van Gelder // Safety Science. — 2020. — Vol. 122. — Pp. 104514. DOI: 10.1016/j.ssci.2019.104514.

12. Qiao W. Human Factors Analysis for Maritime Accidents Based on a Dynamic Fuzzy Bayesian Network / W. Qiao, Y. Liu, X. Ma, Y. Liu // Risk Analysis. — 2020. — Vol. 40. — Is. 5. — Pp. 957–980. DOI: 10.1111/risa.13444.

13. Endsley M. R. Theoretical underpinnings of situation awareness: A critical review / M. R. Endsley, D. J Garland // Situation awareness analysis and measurement. — 2000. — Vol. 1. — Is. 1. — С. 3–21.

14. M. R. Endsley Situation awareness and human error: Designing to support human performance / M. R. Endsley // Proceedings of the high consequence systems surety conference — Albuquerque, 1999. — С. 2–9.

15. Stratmann T. C. Demon Hunt — The Role of Endsley’s Demons of Situation Awareness in Maritime Accidents / T. C. Stratmann, S. Boll // Human- Centered and Error- Resilient Systems Development — Springer International Publishing, 2016. — С. 203–212.

16. Endsley M. R. SA Demons: The Enemies of Situation Awareness / M. R. Endsley, D. G. Jones // Designing for situation awareness — CRC Press, 2011. — С. 31–41. DOI: 10.1201/9781003388234.