周 鶴

（北京鐵路局豐臺西站，北京 100070）

0 引言

隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，危險貨物使用的范圍越來越廣泛，危險貨物的鐵路運輸安全越來越重要。危險貨物具有爆炸、易燃、毒害、腐蝕、放射性等特性，在生產(chǎn)、經(jīng)營、儲存、運輸、使用過程中，存在著發(fā)生火災、爆炸、中毒、污染環(huán)境等重大事故的危險性。加強危險貨物運輸組織與管理，確保危險貨物運輸安全是鐵路運輸?shù)囊豁椫匾蝿铡Ｔ阼F路危險貨物運輸過程中，如何選取安全的運輸路線，合理分析影響路線選擇的因素，對避免發(fā)生事故，保護財產(chǎn)和人身安全至關(guān)重要。

李穎構(gòu)建了鐵路危險貨物的安全評價指標體系[1]，建立了鐵路危險貨物運輸業(yè)模糊綜合安全評價模型，分析了各影響因素。王建春從工作人員的素質(zhì)、運輸企業(yè)和辦理站的資質(zhì)、危險貨物裝運標準落實等方面提出安全管理措施，建立和完善事故應急處理預案[2]。劉廣武等對鐵路危險貨物運輸安全進行了綜合分析，闡述了運輸安全綜合分析的內(nèi)容、方法、依據(jù)、原則和步驟[3，4]。周珣建立了道路危險貨物運輸路線優(yōu)化評價指標體系，利用模糊綜合評價和層次分析相結(jié)合的方法建立危險貨物運輸路線優(yōu)化模型[5]。師立晨提出了危險品道路運輸路徑優(yōu)化的數(shù)學模型[6]。

1 影響因素分析

本論文考慮的鐵路危險貨物運輸影響因素主要包括管理、環(huán)境及設(shè)備等方面。

1.1 管理方面

管理方面主要涉及工作人員素質(zhì)以及安全管理制度。從事危險貨物運輸?shù)墓ぷ魅藛T，如貨運員、押運員、裝卸人員的業(yè)務素質(zhì)高低、法律意識的強弱等對危險貨物能否安全運輸具有重要的影響。運輸企業(yè)的安全管理制度及水平也制約著運輸安全水平。

1.2 設(shè)備方面

設(shè)備方面主要涉及車輛自身的技術(shù)狀況和貨物的裝卸設(shè)備。車輛技術(shù)狀況良好，是危險貨物安全運輸?shù)幕A(chǔ)。如果車輛狀況不好，如罐車罐體有漏裂，閥、蓋、墊及儀表等附件、配件不齊全或狀態(tài)不良時，會造成貨物泄漏，引發(fā)火災等事故，將嚴重影響鐵路運輸行車安全，導致重大事故發(fā)生。裝卸設(shè)備技術(shù)的完善性也是完成安全運輸?shù)闹匾绊懸蛩亍?/p>

1.3 環(huán)境方面

環(huán)境方面主要涉及自然環(huán)境、社會環(huán)境及周邊安全距離等因素。

自然環(huán)境的隱患主要是天氣、地形、時間等客觀上的不利因素，使事故容易發(fā)生或事故后果容易擴大，如炎熱、寒冷、大風、雨雪等不良氣候環(huán)境等。社會治安與企業(yè)相關(guān)制度對鐵路危險貨物運輸?shù)陌踩杂幸欢ǖ挠绊憽Ｖ苓叞踩嚯x對事故發(fā)生后能否積極救援，降低損失有重要影響。

在鐵路危險物安全運輸中，這幾個因素對安全運輸路線的選擇具有重要的影響作用。

2 基于模糊綜合評價模型的鐵路危險貨物運輸路線選擇模型

建立模糊綜合評價模型[7，8]，流程如圖1所示。

圖1 模糊綜合評價模型建立程序

2.1 建立因素集

評判指標的優(yōu)化，是以大量的實際調(diào)查資料為基礎(chǔ)，并廣泛吸收有關(guān)專家學者的研究成果，經(jīng)綜合歸納、分析、研究對比后確定。由前節(jié)影響因素的分析可知，將影響鐵路危險貨物運輸安全的主要因素分類，形成因素集（如圖2所示）。按照模糊數(shù)學理論，將眾多的因素分為3類，即將因素集分為3個因素子集：

設(shè)每個因素子集ui(i=1，2，3)有n個因素， 即∶

其中， uij(i=1，2，3； j=1，2，…，n)為第i類因素子集的第j個因素。各類因素的數(shù)目可以不等，即對不同的i可以有不同的n。

圖2 模糊評價模型

2.2 建立權(quán)重集

2.2.1 因素類權(quán)重集

根據(jù)各類因素的重要程度，賦予每個因素以相應的權(quán)數(shù)。設(shè)第i類因素的權(quán)數(shù)為ai(i=1，2，…，n)，則因素類權(quán)重集為∶

2.2.2 因素權(quán)重集

在每一類因素中，根據(jù)各個因素的重要程度，賦予每個因素以相應的權(quán)數(shù)。設(shè)第i類中的第j個因素uij(i=1，2，3； j=1，2，…，n)的權(quán)數(shù)為aij(i=1，2，3； j=1，2，…，n),則因素權(quán)重集為∶

2.3 建立備擇集

在進行基于鐵路危險貨物運輸?shù)淖顑?yōu)路徑選擇時，最終目的是選擇各個方面均最優(yōu)的行駛路線，為了描述各個路線的優(yōu)化程度，則備擇集為∶

V={安全，較安全，一般，較差，差}備擇集采用數(shù)值打分的形式表示。

2.4 基于路線最優(yōu)的模糊評判

由于優(yōu)化方案有多個，而優(yōu)化路線所考慮的因素具有共同性，因而對于不同方案可用建立的同一因素進行同步評判。

2.4.1 一級模糊綜合評判

按一類中的各個因素進行綜合評判。設(shè)按第i類中的第j個因素uij評判，評判對象隸屬于備擇集第j個元素的隸屬度為rijk=(i=1，2， …，m； j=1,2， …，n；k=1,2，…，p)，則一級模糊綜合評價的單因素評判矩陣為∶

矩陣的第j行，表示按i類中的第j個因素uij評判的結(jié)果。第i類中有多少個因素，矩陣便有多少行；備擇集有多少個元素，R陣便有多少列。于是，第i類因素的綜合評價集為∶

2.4.2 二級模糊綜合評判

一級模糊綜合評判僅是對一類中的各個因素綜合，為了考慮各類因素的綜合影響，還必須在各類之間綜合，這便是二級綜合評判。

其中rrk=bik(i=1，2,3；k=1,2，…，5)， 于是， 二級模糊綜合評判集為∶

2.5 綜合評定向量歸一化

綜合評判指標B是根據(jù)評價因素的權(quán)重對R加權(quán)運算得到的各評價因素的綜合評判價值，即bk=(k=1，2，…，p)。 對bk歸一化∶

向量bk的含義是認為方案的綜合評價得分為各評價得分等級的專家票數(shù)百分比。

2.6 最優(yōu)路線方案的確定

取bk的權(quán)數(shù)與評判集vk=(k=1，2， …，5)進行運算，即

可得出所有方案的綜合評價得分，最終選出最優(yōu)路徑。

應用模糊綜合評判法解決鐵路危險貨物運輸路徑優(yōu)化方案問題，具有思路清晰、主次分明、計算形式簡單的特點，克服了路線方案優(yōu)化時存在的主觀隨意性，為定量地對優(yōu)化路線進行決策提供了依據(jù)。

3 算例分析

針對上節(jié)的模型，給出具體算例。

3.1 利用層次分析法確定3項影響指標“管理方面”、 “環(huán)境方面”、 “設(shè)備方面”相對重要性排序權(quán)值：

A=(0.29，53，0.18)

建立評價尺度備擇集V={安全，較安全，一般，較差，差}，本例采用打分的形式 ：

V={100，80，60，50，40}

3.2 確定每個因素中子因素相對重要性權(quán)值大小及3條路徑的模糊評判矩陣：

路線1的模糊評判矩陣：

路線2的模糊評判矩陣：

路線3的模糊評判矩陣：

3.3 計算路線1的綜合評價得分。

3.3.1 一級模糊綜合評判集為

3.3.2 二級模糊綜合評判集

3.3.3 對綜合評判集進行歸一化，得

3.3.4 計算綜合評價得分

3.4 同理可以得到路線2、3的綜合評價得分分別為：

由此可見，W2>W1>W3，路線2為可供選擇的最優(yōu)路線。

4 結(jié)語

本論文從管理方面、環(huán)境方面及設(shè)備方面分析影響鐵路危險貨物安全運輸路線選擇的因素，建立了基于模糊綜合評價模型的鐵路危險貨物運輸路線選擇模型，并給出了算例分析。應用模糊綜合評判法解決鐵路危險貨物運輸路徑優(yōu)化方案問題，具有思路清晰、主次分明、計算形式簡單的特點，克服了路線方案優(yōu)化時存在的主觀隨意性，為定量地對優(yōu)化路線進行決策提供了依據(jù)，進而確保危險貨物的安全運輸。

[1]李穎.鐵路危險貨物運輸安全綜合評價模型的建立及應用研究[D].蘭州：蘭州交通大學，2009.[2]王建春.鐵路危險貨物運輸?shù)陌踩[患及對策[J].鐵道貨運， 2009， （2）： 22-24.

[3]劉廣武，戚信灝，梅家農(nóng).對鐵路危險貨物運輸安全的綜合分析[J].鐵道貨運，2007，（12）：28-30.

[4]盧延夫.鐵路危險貨物辦理站安全評價體系的研究[J].鐵道貨運， 2008， （1）：31-33.

[5]周珣.基于道路危險貨物運輸安全的路線優(yōu)化研究[D].西安：長安大學，2004.

[6]師立晨，魏利軍，吳宗之.危險品道路運輸多目標路徑優(yōu)化方法研究[J].中國安全生產(chǎn)科學技術(shù)，2006， 2（5）： 59-63.

[7]龍小強，譚云龍.基于模糊城市綜合評價的道路交通擁堵評價研究[J].交通標準化，2011，（11）：114-116.

[8]王明明.運籌與決策基礎(chǔ)[M].北京：中國林業(yè)出版社，2001.