吳成偉/臺(tái)州市公安消防支隊(duì)

公路隧道火災(zāi)人員傷亡的事故樹分析與應(yīng)用

吳成偉/臺(tái)州市公安消防支隊(duì)

近年來公路隧道火災(zāi)人員傷亡頻發(fā)，本文通過引入安全系統(tǒng)工程中的事故樹分析法，對(duì)公路隧道火災(zāi)人員傷亡事故進(jìn)行綜合分析，從最小割集、最小徑集和結(jié)構(gòu)重要度三方面，闡述公路隧道火災(zāi)人員傷亡的主要原因，從各因素的主次性方面對(duì)事故基本事件進(jìn)行闡述并比較分析，為公路隧道火災(zāi)的預(yù)防以及最大限度的減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，提供具有科學(xué)依據(jù)的參考方案。

公路隧道；火災(zāi)；事故樹

一、引言

2010年無錫市惠山隧道一夜班接送車突然起火，造成24人死亡；2011年蘭臨高速公路新七道梁隧道兩輛重型油罐車追尾發(fā)生燃燒爆炸，造成4人死亡；2014年3月1日晉濟(jì)高速晉城段巖后隧道發(fā)生兩甲醇車追尾相撞的特別重大道路交通危化品燃爆事故，造成31人死亡，9人失蹤。公路隧道環(huán)境密閉，空間狹窄，能見度差，流動(dòng)車輛多，一旦發(fā)生火災(zāi)，撲救相當(dāng)困難，往往造成重大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此，認(rèn)真研究火災(zāi)發(fā)生原因，最大限度地減少傷亡事故，是每位消防工作者和安全工作者面臨的課題。然而，一般的事故分析中，人們往往只注重某些單一的環(huán)節(jié)，對(duì)事故的分析僅僅限于查清事故原因，從而采取相應(yīng)措施，預(yù)防事故再次發(fā)生，這很難有效預(yù)防事故悲劇的重演。

事故樹分析方法是一種從系統(tǒng)和全面的角度出發(fā)，應(yīng)用數(shù)理邏輯方法，從一個(gè)可能的事故開始，一層一層逐步尋找引起事故發(fā)生的基本事件、直接原因和間接原因，并分析種種事故原因之間的相互邏輯關(guān)系，運(yùn)用這種方法可以為公路隧道火災(zāi)的發(fā)生提供科學(xué)、可信的參考依據(jù)。

二、公路隧道火災(zāi)人員傷亡的事故樹分析

1.公路隧道火災(zāi)的原因。從國內(nèi)外隧道火災(zāi)事故案例分析來看，造成火災(zāi)事故的原因是多方面的，大致有以下幾方面：（1）車輛故障引發(fā)火災(zāi)；（2）車輛行車事故引起火災(zāi)；（3）車輛上的易燃物引起火災(zāi)；（4）隧道自身設(shè)備引發(fā)火災(zāi)；（5）人為縱火。

2.人員傷害的原因。 當(dāng)火災(zāi)發(fā)生以后，或未及時(shí)撥打火警電話造成延誤報(bào)警，或在撥打火警電話后，大多數(shù)人會(huì)先自己逃生，在逃生的過程中，由于人員的自我意識(shí)、人員密度、組織管理以及隧道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，都會(huì)使人員的逃生產(chǎn)生影響，致使人員無法疏通。

在火警來了后，也會(huì)因?yàn)榛鹆^猛、裝備因素等致使人員救援面臨困難。

3.事故樹的建立。經(jīng)過對(duì)引起事故頂事件公路隧道火災(zāi)引起人員傷亡的基本事件的分析，再從公路隧道火災(zāi)事故機(jī)理來看，火災(zāi)發(fā)生與逃生失敗是公路隧道火災(zāi)引起人員傷亡的主要影響因素，而逃生失敗與火災(zāi)發(fā)生又是由多個(gè)因素綜合影響制約的結(jié)果。根據(jù)事故樹的基本原理，可以作出公路隧道火災(zāi)引起人員傷亡事故樹，如圖1所示，并對(duì)其進(jìn)行定性與重要度分析。

圖1 公路隧道火災(zāi)引起人員傷亡事故樹4.事故樹的分析。

由圖1可知，造成促使該事件發(fā)生的初始原因有13個(gè)，這些原因即為事故隱患，在眾多情況下，并不是每個(gè)初始原因都同時(shí)發(fā)生，能引起頂事件發(fā)生的初始原因的最小集合稱為最小割集。根據(jù)布爾代數(shù)法進(jìn)行計(jì)算，得到該事故樹的最小割集有60個(gè)，如下所列：

在事故樹分析方法中，只要某些基本事件不發(fā)生頂事件就不會(huì)發(fā)生，這些不發(fā)生的基本事件的最小集合稱為最小徑集。利用對(duì)偶置換法得到該事故樹的4個(gè)最小徑集為p1={X1}；p2={X6,X7,X8}；p3={X2,X3, X4,X5}；p4={X9,X10,X11,X12,X13}。

基本事件結(jié)構(gòu)重要度：

I[X1]>I[X6]=I[X7]=I[X8]>I[X2]=I[X3]=I[X4]=I[X5] >I[X9]=I[X10]=I[X11]=I[X12]=I[X13]。

5.公路隧道火災(zāi)引起人員傷亡事故樹的特點(diǎn)。

（1）由公路隧道火災(zāi)引起人員傷亡事故樹可知，或門個(gè)數(shù)多而與門個(gè)數(shù)少；從最小割集和最小徑集來看，該事故樹基本事件只有13個(gè)，但最小割集有60組，最小徑集只有4組，說明頂上事件發(fā)生途徑較多，控制途徑較少。因此，可知該系統(tǒng)是較危險(xiǎn)的系統(tǒng)，公路隧道火災(zāi)引起人員傷亡是極易發(fā)生的。

（2）從結(jié)構(gòu)重要度結(jié)果中可以看出，不同基本事件在事件發(fā)生原因中的結(jié)構(gòu)重要度不同。顯然，該系統(tǒng)中“人在現(xiàn)場(chǎng)”和“火災(zāi)傷害”的結(jié)構(gòu)重要度最大。

（3）從預(yù)防事故角度來說，該事故樹最小徑集4個(gè)，只要任一最小徑集中各基本事件都不發(fā)生，那么頂事件就不會(huì)發(fā)生。

三、結(jié)論

事故樹分析法應(yīng)用于公路隧道火災(zāi)引起人員傷亡事故分析中，既能對(duì)導(dǎo)致公路隧道火災(zāi)引起的各種因素及邏輯關(guān)系作出全面闡述，又可以對(duì)事故的發(fā)生進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析，為有效減少公路隧道火災(zāi)傷亡事故的發(fā)生提供切實(shí)可行的參考依據(jù)。同時(shí)，通過事故樹分析和編制，能全面了解事故發(fā)生的要點(diǎn)，不僅可以開闊隧道運(yùn)營管理人員的思路，也是進(jìn)行安全教育的最好手段。