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本科毕业论文（设计）开题报告
姓
名:
卢钺豪
学
号:
202110220023
学
院:
物流工程学院
专
业:
物流工程
班
级
工物 211
指-导教师:
年
张骞
月
日
填
开 题 报 告
毕业论文（设
计）题目
港口危化品物流风险评估及智能监管策略
选题背景及意义、国内外研究现状、研究方法和思路等，不少于 2000 字，并列出参考
文献。
1.1 研究背景和意义
1.1.1 研究背景
（1）现实背景
宁波舟山港是我国重要的原油储备基地、油品中转和生产基地及最大的液体化工
储运基地。2019 年，宁波舟山港完成货物吞吐量 11.2 亿 t，连续 11 年位居世界第 1，
集装箱吞吐量 2 753.5 万 TEU，稳居全球港口第 3 位。随着宁波舟山港由国际大港向国
际强港迈进，港口产能将进一步释放。在货物吞吐量发展的过程中，危险品吞吐量也
在不断扩大。危险货物装卸量、储存量的快速增长及由此带来的不安全因素使得宁波
舟山港域危险货物安全管理面临更大的挑战。同时，承担着高风险、强压力、大负荷
货物运输任务的港口码头，一旦发生重大危化品事故，将引发重大水域污染灾害，危
害人民群众生命财产安全，后果不堪设想。因此，加强危险货物安全管理成为港口工
作的重中之重。自 2016 年起，宁波舟山港集团以强化液体化工区和危险货物集装箱堆
场等危险货物作业区域的安全风险管控为牛鼻子，围绕“安全”“环保”“应急”
“救援”等智慧管控手段，策划构建海港危险货物安全管控平台。[1]
危险品需要运输通道，这些中转站对人类生命、生态系统和经济构成重大威胁。
这是因为化学品业务在全球范围内迅速增长，由于港口间化学品流量增加，港口更容
易受到与安全相关的并发症的影响。通过物联网、人工智能和实时控制进行智能监控
具有重要价值，可能有助于避免或至少减轻严重事件，包括对港口设施和周边地区的
威胁。
Ding (2023) [2]强调了化学品运输和风险管理方面遇到的新趋势和困难。化学品一
直是全球的核心需求，这意味着港口需要处理更具挑战性和风险的产品运输。这些因
素导致通过港口码头处理、储存和运输的危险物质数量增加，从而增加了风险，给港
口当局带来很大压力，要求其改善风险管理。由于活动拥挤，港口是最容易发生事故
的地区之一，因此在处理相关风险时需要复杂的评估程序。因此，从这个意义上讲，
风险评估成为一项战略重点，旨在保护港口设施区域的运营和环境。
（2）政策背景
Ostad-Ali-Askari（2022）[3]强调了 IMDG 和 OSHA 的国际标准在制定 HM 物流
安全协议和法规合规性方面的作用。大多数航运国家都遵循《国际海运危险货物
(IMDG) 规则》等规则，非航运国家则遵循 OSHA 法规作为处理危险化学品的基本准
则。这些标准有助于确保处理危险货物的港口采取安全措施，最大限度地减少事故发
生。而 Su 等人为 JHS 撰文（2022 年）[4]，讨论了中国关于管理高风险设施中危险化
学品安全（特别是港口物流）的政策变化此外，近年来，由于工业和物流的需求，危
险化学品的数量增加，中华人民共和国的政策针对危险化学品的具体风险采取了更严
格的措施。上述政策强调简单的合规性，并支持在风险监测中应用符合世界一流组织
安全趋势的先进技术。
1.1.2 研究意义
如今，高速发展的港口以及作为世界最依靠港口吞吐进行外贸的国家之一，危险
品的交换也变得越来越多，而当时天津港的大爆炸也给我们敲响了警钟。而我们的沿
海城市基本上都有大量的危险品运输，安全为本的情况下，我们需要好好做好所有的
港口管理，研究出一套基础理论，推进港口安全发展，让港口在高速发展的同时，可
以妥善的保存好危险品，让安全更上一层楼。本研究拟通过推荐应用先进模型的方法
扩展了现有的风险管理理论，例如用于概率风险分析的贝叶斯网络。应用于港口管理
后，它为港口当局提供了处理此类事故和优化智能监管技术的理想综合计划。这些技
术使港口能够提前管理潜在风险，并确保运营更安全地应对可能发生的不幸事件。Guo
等人 (2017)[5] 的《物联网在危险品安全运输中的应用：以中国危险品港口为例》证明
了智能监管在提高港口安全绩效方面的有效性。
（1）理论意义
通过理论研究，可以丰富了危险货物运输风险管理的理论体系，通过系统分析危
化品物流过程中的潜在风险，提供了新的视角和方法。其次，结合智能技术，如物联
网和大数据分析，推动了传统风险评估模型的创新，提升了决策的科学性和有效性。
最终，该研究为港口安全管理提供了理论依据，促进了相关领域的学术发展与实践应
用。
（2） 实际意义
这项研究的实际意义也是以安全为主，其能够提高港口在危化品运输中的安全
性，减少事故发生的风险，从而保障公众安全和环境保护。其次，通过实施智能监管
策略，可以增强对危化品运输过程的实时监控与管理，提升应急响应能力及减灾效
能。此外，该研究为相关政策制定和行业标准的完善提供了理论支持，推动港口管理
模式的创新与升级，促进了经济的可持续发展。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 评估模型、智能监管策略的相关研究
（1）评估模型
Khan 等人（2024）[6]的文章概述了关于正在构建的拟议方法的文献，该文章考虑
了他们对将贝叶斯网络应用于风险评估的看法。本部分工作涉及基本的风险管理概
念：用于概率风险评估的贝叶斯网络和用于确定潜在危害的 HAZOP。这些理论为识
别和解决危险化学品物流中表现出的相应风险提供了基本框架，并制定了理论框架来
建立可能性并监控港口环境中固有的困难和危急情况。Aven（2016）[7]提供了风险评
估的理论背景，提供了在危险发生时伤员处理优化与提高效率，让应对策略更上一层
楼，并提高了人员安全。调度理论有多种模型支持，可提高整个港口的安全性以及效
率。Zhang et al.（2023）[7]讨论危险材料处理的优化模型，其中考虑了危险品运输的实
际负载风险。为了解决优化问题，我们提出了一种混合多目标进化算法（HMOEA）和
一种两阶段算法（TSA）这也是值得我们所借鉴并应用。Kabir & Papadopoulos (2020）
[9]
的文章概述了关于正在构建的拟议方法的文献，该文章考虑了他们对将贝叶斯网络应
用于风险评估的看法。
（2）智能监管策略
智能监管策略建立在物联网、人工智能和大数据等智能监管技术的理论和框架之
上。这些技术可以实现准确的时间跟踪并做出预测，这在港口物流的风险管理中非常
重要，因为现实运输中风险在不断变化，可能需要人员以及系统及时干预以防止失
控。在将物联网应用于危险品监控时，Song et al. (2020) [10]解释了将物联网引入物流监
控的有效性。Paksoy et al. (2021)[11] 讨论了人工智能在物流中的应用，尽管作者主要关
注人工智能的预测性，但也给我们提供了非常良好的例子，让我们可以借鉴其如何使
用人工智能并加入我们特有的智能监管系统中。
1.2.2 关于港口布局优化的相关研究
（1）港口物流调度问题
解决了集群港口内的调度理论，即与竞争一样，根据港口的布局，危险货物的正
确处理是至关重要的。港口常见的问题与资源、时间和安全标准的调度有关，因为处
理危险产品很敏感。装运调度使风险管理更容易实现，减少了时间浪费，并保证了运
输作业的安全和合法。港口调度是危险化学品运输综合管理的核心，这一点可以从该
行业的特殊风险和成功与否的时间依赖性中看出。危险化学品物流面临多项挑战。安
全挑战、时间问题和法规限制是危险化学品物流的主要方面。Wang 等人（2021 年）
[12]
指出了这些问题。该研究探讨了智能物流系统中的调度问题，尤其关注多目标优化
方法。他们认为智能调度是高效物流系统的核心。同样，Ostad-Ali-Askari（2021 年）
[13]
讨论了优化模型在港口物流管理中避免中断和遵守安全措施的重要性。该研究强调
通过双目标优化模型，在危险品装卸过程中遵守安全标准并尽量减少延误。
因此，研究人员提出了多个理论模型来解决调度不畅的问题。例如，Zhang 等人
（2023 年）[14]回顾了危险物流模型的构建（重点是布局规划和调度，以降低风险），
其中考虑了具有风险优先级的调度，以加强危险品装卸港口内的资源分配。Paksoy 等
人（2021 年）[15]对这一领域进行了扩展，确定了在保持功能的同时尽量减少化学物流
运输中停机时间的方法。他们的研究讨论了机器学习模型，包括用于预测和优化物流
调度的长短期记忆（LSTM）网络等先进技术。Tang（2019）[16]开发了特定的港口物流
算法（启发式和算法方法，用于港口物流调度）。其中包括尽量减少运输延迟和优化
装卸流程的方法。此外，还根据布局优化结果提出了新的简化调度算法。开发这些算
法的目的是优化资源调度，提高港口产出，管理与运输和处理危险品相关的危害。
其他研究人员的一些研究成果包括 Khan 等人（2019 年）[17]进一步解释了处理危
险品的优化算法，以避免安全、合规和时间限制。总之，这些论文表明，结合复杂的
优化和算法，可以保持较高的调度效率，使港口内危险化学品的运输更加安全。
（2）港口安全标识
需列出并定义代表各种调度参数的符号，例如时间、资源和危险级别。提高作业
人员识别度，明确危险等级，分别对待不同危险品运输，建立不同运输方式以及路
径。
（3）案例研究分析
提供一个案例研究来展示调度模型的应用，强调优化资源分配策略的有效性。根
据 Lai 等人 (2020) [18]关于物流案例研究分析,本文对港口物流风险进行了概念性讨
论，并阐述了一个示范性的 “定义-测量-分析-改进-控制”（DMAIC）实施框架，以
突出港口运营中潜在的风险管理和缓解策略。
1.2.3 文献研究总结
根据上述文献分析可以看出，国内外学者对危险货物运输的风险管理和港口安全
管理进行了深入研究，重点涵盖危险品运输过程中的风险评估模型、智能监管策略及
其与港口布局的优化关系。这些研究为港口在处理危险化学品时提供了理论基础和实
践指导。多数文献聚焦于调度问题或安全管理中的单一方面，较少有研究将二者联合
优化。因此，本文将探讨港口在危险货物吞吐量不断增长的背景下，如何结合风险评
估和安全管理机制，通过建立综合模型，优化危险品运输的安全管理和港口布局，从
而提升港口的运营效率和安全水平。这种研究不仅有助于改善危险货物的安全管理，
还为相关政策制定和行业标准的完善提供了科学依据，以应对日益复杂的运输环境。
在未来展望方面，Paksoy 等人 (2021) [19]探讨了化学物流的未来趋势；Efthymiou &
Ponis, (2019)[20] 讨论危险材料处理的安全进步。总的来说，危化品物流已经在国际上
已经有一套比较成熟的鉴定体系以及风险评估，并且有对应的解决方案。
1.3 研究方法与技术路线
1.3.1 研究方法
（1）文献研究法
通过查阅国内外关于危险货物运输风险管理、智能监管以及港口安全管理的相关
文献，深入学习基础理论及现有研究方法，为构建危险化学品运输风险评估模型提供
理论支持。同时，整理危险品运输中评估模型与智能技术结合的最新研究成果，采用
相应的方法对港口危险货物装卸的安全管理和风险控制进行优化，确保研究能结合现
有文献进展，增强实用性和前瞻性。
（2）数学建模法
分析危险货物运输中港口的安全管理问题，以降低事故风险和优化资源配置为双重
目标，考虑包括风险评估、应急响应及港口环境保护等因素进行建模。具体而言，将重
点放在危险品装卸作业中的潜在风险评估和智能监管策略的实施，主用贝叶斯作为底层
逻辑，构建风险评估体系，提升港口的整体安全性。
1.3.2 技术路线
介绍
研究背景及意义
分析
问题分析
确定研究内
容
研究方法的识别
港口危化品物流风险分析
港口风险管理理论：贝叶斯
网络、DS 证据理论、HAZOP
等。
监管背景：遵守《国际海运危险
货物规则》和《美国职业安全与
健康管理局》以确保港口安全。
智能监管技术分析
物联网、人工智能、大数据融合，实现实时监控和决策。
集群调度问题
解 决 问
题
风险评估与监管模型构建
模型构建：开发风险
评估和选址的数学模
型。
问题描述：风险场
景和假设的定义。
目标函数：最小化风险，
优化港口物流效率。
调度和优化算法的开发
算法设计：创建一个简单的算法
来优化布局和物流调度。
参数分析：时间、资源分配、危险
程度等因素。
实例分析与验证: 进行案例研究以验证所提出的模型和算法。
结论与展望
引用
[1] 看吞吐量全球第一的港口如何做到危险货物安全监管？
[2] Ding H. History, Issues, and Future Scope of Logistics and Supply Chain[J]. 2023.
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毕业论文（设计）的主要内容（列出具体任务）、预期目标及拟解决的关键问题。
2.1 毕业论文（设计）主要内容
具体任务
全面回顾现有风险评估模型
1.1：对与危险化学品物流相关的当前风险评估模型进行文献综述。
1.2：分析现有模型（例如 HAZOP、FMEA）在港口运营中的优缺点。
1.3：找出文献中的空白，这些模型可能过时或不足以应对现代物流挑战。
智能监管框架的开发
2.1：概述适合在危险化学品物流领域实施的 ISF 要素。
2.2：将物联网 (IoT)、人工智能 (AI) 和大数据分析集成到设想的框架中。
2.3：设计流程图或其他类型的图表，以显示框架的不同元素如何相互关联。
事件案例研究分析
3.1：查找并选择港口发生危险化学品事件的具体案例。
3.2：分组评估这些事件的原因、可能的反应以及这些行动的后果。
3.3：确定核心运营案例研究学习点，并论证为什么突出的做法是有意义的。
数据收集和分析
4.1：汇编港口危险事件的数值数据（事件发生次数、事件强度；响应事件所花费的时间）。
任务
4.2：可以对不同的利益相关者（如港口运营商、航运公司）进行焦点小组或结构化问卷
调查，听取他们对当前风险管理活动的评估。
4.3：使用统计方法对收集的数据进行分析，以确定趋势。
风险预测模型开发
5.1：根据经验创建预测模型，以识别危险化学品运输中可能发生的事件。
5.2：应使用模拟和比较现实世界的实际数据来检查所选预测模型的有效性。
5.3：根据预测结果，提出改进当前风险评估方法的方法。
针对已确定的关键问题提出解决方案
6.1：确定目前在数据准确性、风险评估和实时跟踪方面遇到的问题类型。
6.2：提出加强数据收集机制的想法，并同等重视准确性和时间效率。
6.3：企业如何采用自动风险通知和预测性维护系统。
6.4：使用区块链技术来增强数据安全性并提高透明度。
毕业论文（设计）提纲
1.引言
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究内容及技术路线
2.评估模型以及智能监管策略的研究
2.1 评估模型
2.1.1 物流风险评估的历史背景和演变
2.2.2 当前风险评估模型（例如 HAZOP、FMEA）
2.2.3 对现有风险管理文献的批判性评估
2.2 数据监管策略实施
2.2.1 监管和监测的现行做法
2.2.2 监管中使用的技术（物联网、人工智能、数据分析）
2.2.3 现有监管策略的有效性
3.数据分析工具的相关研究
3.1 收集数据概述
3.2 定量数据分析
3.2 定性数据分析
4.优化港口布局 降低操作失误
4.1 问题描述及基本假设
4.2 符号注释
4.3 模型构建
4.4 算法
4.5 实例分析
4.6 本章总结
5.结论与展望
致谢
参考文献
毕业论文（设计）工作计划
序号
起止时间
各阶段工作内容
1
2024.10.24-2024.10.27
查阅资料，选定论文题目
2
2024.10.28-2024.10.31
完成部分开题报告
3
2024.11.1-2024.11.25
完成开题报告
4
2024.11.26-2024.12.15
开题报告答辩，敲定文章提纲
5
2024.12.15-2025.2.27
完成论文初稿
6
2025.3.1-2025.3.31
提交初稿并根据导师建议修改
7
2025.4.1-2025.4.30
完成论文定稿
8
2025.5.1-2025.5.31
制作答辩 ppt
指 论文
导 类型
□理论研究
□应用研究
□技术开发
□工程设计
教
师
填
选题
写
来源
□国家重点研发计划项目 □国家社科规划、基金项目
□国家自然科学基金项目 □中央、国家各部门项目
□教育部人文、社会科学研究项目 □省（自治区、直辖市）项目
□国际合作研究项目
□与港、澳、台合作研究项目
□企、事业单位委托项目 □外资项目
□国防项目
□学校自选项目
□非立项
□其他
指导教师意见包括课题难度是否适中、工作量是否饱满、进度安排是否合
理、工作条件是否具备、是否同意开题等。
指导
教师
意见
导师（签字）:
年
开题报告评审纪要
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评审
专家
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及
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议
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□否
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