□文/曾佑新 胡 婧
(江南大學(xué)商學(xué)院 江蘇·無錫)
隨著高速公路的建設(shè)發(fā)展,道路運(yùn)輸方式在危險(xiǎn)品運(yùn)輸中所占的比重逐年上升。危險(xiǎn)品在運(yùn)輸過程中,不僅面臨著損壞、丟失等管理風(fēng)險(xiǎn),還存在著因危險(xiǎn)品自身的腐蝕、燃燒、爆炸、泄漏等產(chǎn)生的事故風(fēng)險(xiǎn),一旦發(fā)生事故,往往會(huì)造成危險(xiǎn)品數(shù)量的損失、自然生態(tài)的破壞和人員傷亡以及財(cái)產(chǎn)損失。因此,如何規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)已成為危險(xiǎn)品運(yùn)輸企業(yè)面臨的首要問題。
文章結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)管理及危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸?shù)南嚓P(guān)理論,提出了危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)管理的方法,強(qiáng)調(diào)了以傳感器、RFID 技術(shù)以及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備為核心的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)控制中的重要作用,通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)引起危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)的因素進(jìn)行識(shí)別與監(jiān)測,采用層次分析法對(duì)上述風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行量化分析與評(píng)估,結(jié)合評(píng)估結(jié)果進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制,為危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸企業(yè)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)控制方面的研究提供一些思路。
自20 世紀(jì)30年代以來,風(fēng)險(xiǎn)管理作為一門新興的管理學(xué)科,迅速受到世界各國政府、企業(yè)和學(xué)術(shù)界的高度重視,并逐步在企業(yè)和政府管理中得到廣泛運(yùn)用。
在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方面,國內(nèi)學(xué)者進(jìn)行了較多研究。劉冬華等(2008)分析了突發(fā)水污染事故源發(fā)生概率并提出了危害后果表征方法。吳峰等(2011)針對(duì)現(xiàn)代危險(xiǎn)品運(yùn)輸安全監(jiān)控問題,提出一種基于模糊Petri 網(wǎng)的危險(xiǎn)品運(yùn)輸安全評(píng)估模型,給出了基于ArcGIS 的評(píng)估模型實(shí)現(xiàn)方法??娍算y(2012)針對(duì)我國海上危險(xiǎn)品運(yùn)輸安全風(fēng)險(xiǎn)的現(xiàn)狀,通過模糊評(píng)判獲得了海上危險(xiǎn)品運(yùn)輸安全風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。上述評(píng)價(jià)分析方法具有較強(qiáng)的針對(duì)性,一般只適用于特定情形下的危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)分析,具有較大的局限性。文章采用層次分析法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行評(píng)價(jià),該方法可以處理定性和定量相結(jié)合的問題,簡潔實(shí)用、所需定量數(shù)據(jù)信息較少同時(shí)具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。
在基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)控制方面,孫偉等(2011)提出了一個(gè)基于RFID 技術(shù)的劇毒?;肺锪鞣?wù)平臺(tái)解決方案,實(shí)現(xiàn)劇毒品倉儲(chǔ)、運(yùn)輸過程安全監(jiān)管和物流管理及服務(wù)的信息化。姚振強(qiáng)等(2013)提出了一套結(jié)合RFID、GPRS、GPS 和GIS等技術(shù)的危險(xiǎn)品物流智能監(jiān)管系統(tǒng)解決方案,實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)品公路物流全過程的危險(xiǎn)品及車輛實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控、路徑規(guī)劃、多級(jí)報(bào)警和故障診斷等功能。胡敏(2013)提出了基于RFID 技術(shù)的危險(xiǎn)品物流監(jiān)控系統(tǒng)的基本框架,構(gòu)建了由危險(xiǎn)品存儲(chǔ)監(jiān)控子系統(tǒng)和中央網(wǎng)絡(luò)控制中心子系統(tǒng)構(gòu)成的監(jiān)控體系。
總的來說,采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)控制尚處于起步階段,目前大多數(shù)危險(xiǎn)品運(yùn)輸企業(yè)僅通過GIS 技術(shù)以及在運(yùn)輸車輛上安裝GPS 衛(wèi)星定位系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的實(shí)時(shí)跟蹤,而忽視了在運(yùn)輸過程中對(duì)危險(xiǎn)品以及駕駛員狀態(tài)的監(jiān)管。文章在前人研究的基礎(chǔ)上,提出了通過在運(yùn)輸車輛上安裝傳感器以及帶紅外感應(yīng)的攝像頭來采集危險(xiǎn)品和駕駛員的實(shí)時(shí)狀態(tài),同時(shí)用自帶通信功能的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的GPS 衛(wèi)星定位系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)輸車輛、危險(xiǎn)品、駕駛員三者的監(jiān)管。
圖1 危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸?shù)亩?jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
(一)危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)因素。導(dǎo)致危險(xiǎn)品運(yùn)輸事故的風(fēng)險(xiǎn)因素很多,涉及危險(xiǎn)品本身的性質(zhì)、路況、車輛設(shè)備情況、天氣條件、周圍環(huán)境等眾多方面。這些因素及其相互作用構(gòu)成了復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng),導(dǎo)致了危險(xiǎn)品運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)的存在。為了便于對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素排序,文章將導(dǎo)致危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)的因素分為6類,分別為:人的因素、車輛自身及其裝備因素、管理因素、自然環(huán)境因素、路況因素和危險(xiǎn)品自身因素。
(二)危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
1、危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建。風(fēng)險(xiǎn)因素的分析為建立危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系提供了依據(jù)。在上述分析的基礎(chǔ)上,制定調(diào)查問卷,邀請(qǐng)危險(xiǎn)品運(yùn)輸行業(yè)的相關(guān)專家,對(duì)各級(jí)指標(biāo)的設(shè)置提出意見和建議,同時(shí)結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)資料以及歷史統(tǒng)計(jì)資料,將危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)劃分為6 個(gè)一級(jí)指標(biāo)、18 個(gè)二級(jí)指標(biāo),并建立了危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸?shù)亩?jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如圖1 所示。(圖1)
2、風(fēng)險(xiǎn)因素權(quán)重的確定。文章采用層次分析法來確定風(fēng)險(xiǎn)因素的權(quán)重,并對(duì)各因素的權(quán)重進(jìn)行一致性檢驗(yàn),最終得到了可信的指標(biāo)權(quán)重。
一是構(gòu)造判斷矩陣。通過危險(xiǎn)品運(yùn)輸行業(yè)的相關(guān)專家對(duì)各風(fēng)險(xiǎn)因素指標(biāo)的重要性進(jìn)行調(diào)查,并結(jié)合歷史資料,將下一層因素對(duì)上一層因素的重要性進(jìn)行兩兩比較,依據(jù)1—9 比較尺度表構(gòu)造判斷矩陣。
二是層次單排序與指標(biāo)的一致性檢驗(yàn)。層次單排序是指確定下層各因素對(duì)上層某因素影響程度的過程,用權(quán)值表示影響程度。采用Matlab 軟件編程對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一一求解,得到λmax及歸一化向量,歸一化向量即為各級(jí)指標(biāo)的權(quán)重。
1、危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)因素判斷矩陣A 及其權(quán)重W:
2、人的因素判斷矩陣B1及其權(quán)重W1:
3、運(yùn)輸車輛因素判斷矩陣B2及其權(quán)重W2:
4、管理因素判斷矩陣B3及其權(quán)重W3:
5、自然環(huán)境因素判斷矩陣B4及其權(quán)重W4:
6、路況因素判斷矩陣B5及其權(quán)重W5:
7、危險(xiǎn)品自身因素判斷矩陣B6及其權(quán)重W6
計(jì)算得到權(quán)重后,還需要進(jìn)行一致性檢驗(yàn),基本步驟為:
步驟一:計(jì)算一致性指標(biāo)CI,CI=(λmax-n)/(n-1);
步驟二:查表確定相應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI;
步驟三:計(jì)算一致性比例CR=CI/RI,并進(jìn)行判斷。當(dāng)CR<0.1 時(shí),認(rèn)為判斷矩陣的一致性是可以接受的;CR>0.1 時(shí),認(rèn)為判斷矩陣不符合一致性要求,需要對(duì)判斷矩陣進(jìn)行重新修正。
文中風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中各指標(biāo)的一致性檢驗(yàn)結(jié)果如表1 所示。(表1)
表1 各指標(biāo)的一致性檢驗(yàn)結(jié)果
由表1 易知,所有單排序的CR<0.1,故每個(gè)判斷矩陣的一致性都是可以接受的。
采用自上而下的方法逐層合成,計(jì)算出風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中各因素對(duì)頂層的相對(duì)權(quán)重P=(0.1353,0.1182,0.0516,0.0440,0.1154,0.0252,0.0060,0.0321,0.0171,0.0361,0.0138,0.0630,0.0233,0.0089,0.0051,0.1817,0.0391,0.0843)。
同時(shí),計(jì)算出綜合檢驗(yàn)指標(biāo)CR=0.0117,則判斷矩陣的整體一致性是可以接受的。
通過上述分析發(fā)現(xiàn),影響危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)的主要因素是駕駛員的工作時(shí)間與身體狀態(tài)、駕駛員的技術(shù)業(yè)務(wù)水平、車輛技術(shù)性能和危險(xiǎn)品自身性質(zhì),所占權(quán)重分別為0.1353、0.1182、0.1154 和0.1817。為了降低危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn),必須從導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的以上四個(gè)主要因素出發(fā),有針對(duì)性地采取措施進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制,從而達(dá)到風(fēng)險(xiǎn)管理的目的。
以上述風(fēng)險(xiǎn)因素分析為基礎(chǔ),通過建立如圖2 所示的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng),對(duì)運(yùn)輸車輛、危險(xiǎn)品以及駕駛員的各方面指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,并將采集到的信息通過通信網(wǎng)絡(luò)回傳給監(jiān)控指揮中心,此外,駕駛員還能夠接收指揮中心發(fā)來的各種調(diào)度命令,按照指揮中心的指令行事,減少或避免風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生,即使發(fā)生運(yùn)輸事故,監(jiān)控指揮中心也能夠迅速采取應(yīng)急救援,最大限度地減少危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸事故及其危害。(圖2)
(一)物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)。從技術(shù)架構(gòu)上來看,物聯(lián)網(wǎng)可以分為三層:感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。感知層利用RFID 電子標(biāo)簽、傳感器、攝像頭等進(jìn)行信息采集,從而獲取危險(xiǎn)品及其運(yùn)輸車輛、駕駛員有關(guān)的數(shù)據(jù);網(wǎng)絡(luò)層通過衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)和電臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸、分析和處理,達(dá)到遠(yuǎn)距離通信和遠(yuǎn)程控制的目的;應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶的接口,其主要功能是進(jìn)行人機(jī)通信。
(二)基于紅外傳感器和攝像頭的駕駛員狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控。紅外傳感器常用于無接觸溫度測量,通過在運(yùn)輸車輛內(nèi)部安裝內(nèi)置紅外傳感器的攝像頭來實(shí)現(xiàn)對(duì)駕駛員的實(shí)時(shí)監(jiān)控。一方面攝像頭可以對(duì)駕駛員的工作狀態(tài)和車輛的行駛速度進(jìn)行監(jiān)測;另一方面攝像頭內(nèi)置的紅外傳感器能夠監(jiān)測駕駛員的生理特征和疲勞度,避免疲勞駕駛的現(xiàn)象發(fā)生。
圖2 危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)
(三)車輛的實(shí)時(shí)監(jiān)控
1、基于RFID技術(shù)的車輛技術(shù)性能監(jiān)測。在危險(xiǎn)品運(yùn)輸車輛上放置儲(chǔ)存車輛基本信息的RFID 標(biāo)簽,監(jiān)控指揮中心在獲取這些基本信息后,根據(jù)每輛運(yùn)輸車現(xiàn)有的性能參數(shù)做出合理配置,確定最佳運(yùn)輸方案,避免了因運(yùn)輸車輛性能與危險(xiǎn)品運(yùn)輸要求不匹配而造成的事故;同時(shí)指揮中心對(duì)存在安全隱患的車輛進(jìn)行維修保養(yǎng),消除潛在風(fēng)險(xiǎn)。
2、基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的車輛運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)具有用戶與用戶、用戶與地面監(jiān)控指揮中心雙向數(shù)字報(bào)文通信能力,它的短報(bào)文通信功能使衛(wèi)星可以反復(fù)采集車輛信息,形成路面通行數(shù)據(jù),然后將數(shù)據(jù)回傳給車輛,車輛就可以按照衛(wèi)星選擇的最優(yōu)路徑行進(jìn)。同時(shí)還可以運(yùn)用該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車輛跟蹤定位、車輛歷史軌跡回放、車輛線路運(yùn)行監(jiān)管等。北斗衛(wèi)星目前在軍事領(lǐng)域應(yīng)用得相對(duì)成熟,而在危險(xiǎn)品運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用還處于起步階段,具有廣闊的發(fā)展前景。
在運(yùn)輸車輛上安裝以北斗導(dǎo)航系統(tǒng)為核心的車載終端,利用北斗衛(wèi)星定位技術(shù)確定車輛位置信息并向監(jiān)控指揮中心發(fā)送信號(hào),監(jiān)控指揮中心通過差分技術(shù)將采集到的定位信號(hào)換算成位置信號(hào),然后通過GIS 技術(shù)將位置信號(hào)用地圖語言顯示出來,在電子地圖上清楚、實(shí)時(shí)地顯示車輛的位置和車輛的瞬時(shí)速度等,對(duì)運(yùn)輸車輛的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面監(jiān)控。
(四)基于RFID技術(shù)和傳感器的危險(xiǎn)品狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控。在危險(xiǎn)品的存儲(chǔ)容器上粘貼儲(chǔ)存危險(xiǎn)品信息的RFID 標(biāo)簽,在運(yùn)輸過程中,讀寫器會(huì)在一定的讀取范圍內(nèi)實(shí)時(shí)監(jiān)測標(biāo)簽的存在,同時(shí)標(biāo)簽所含的信息被傳送到監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中,監(jiān)控指揮中心能夠掌握產(chǎn)品所處的狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)貨物的可視化管理。
將傳感器安裝在危險(xiǎn)品的存儲(chǔ)容器上,實(shí)時(shí)地監(jiān)測運(yùn)輸過程中危險(xiǎn)品的各種狀態(tài)參數(shù),如溫度、濕度、壓力、液位,避免自燃、泄漏、爆炸等事故的發(fā)生。
(五)監(jiān)控指揮中心的調(diào)度管理。作為危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)控制的實(shí)施方,監(jiān)控指揮中心負(fù)責(zé)信息的接收及控制指令的下發(fā)。一方面監(jiān)控中心接收由車載終端采集的信息,了解危險(xiǎn)品運(yùn)輸過程中的整體情況,包括運(yùn)行車輛的基本信息、車速、方向、所載危險(xiǎn)品、途經(jīng)線路、出發(fā)地、目的地、危險(xiǎn)品狀態(tài)是否正常以及駕駛員是否有違規(guī)操作等,實(shí)現(xiàn)車輛和指揮中心的實(shí)時(shí)通信;另一方面監(jiān)控指揮中心還負(fù)責(zé)對(duì)采集到的參數(shù)進(jìn)行分析從而對(duì)事故進(jìn)行預(yù)測,對(duì)運(yùn)輸車輛進(jìn)行調(diào)度指揮管理,將調(diào)度命令發(fā)送給車載終端,實(shí)時(shí)控制車輛的行駛路線、速度等,在運(yùn)輸車輛發(fā)生事故時(shí),迅速有效地采取救援措施,使風(fēng)險(xiǎn)降到最低。
上述工作的有效實(shí)施均離不開數(shù)據(jù)庫的支持,數(shù)據(jù)庫中儲(chǔ)存了危險(xiǎn)品運(yùn)輸企業(yè)、運(yùn)輸車輛、運(yùn)輸線路、危險(xiǎn)貨物、以往發(fā)生的運(yùn)輸事故以及駕駛員和其他工作人員的所有信息,為危險(xiǎn)品運(yùn)輸公司的管理人員進(jìn)行危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)管理提供數(shù)據(jù)支持。
本文對(duì)危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)因素以及風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù)進(jìn)行了較全面地分析,危險(xiǎn)品運(yùn)輸企業(yè)通過構(gòu)建以北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為核心的危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng),對(duì)誘發(fā)運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)的主要因素進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,有效地減少事故的發(fā)生,消除安全隱患。一旦運(yùn)輸車輛發(fā)生交通事故,監(jiān)控指揮中心報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)響應(yīng),并顯示事故車輛的地點(diǎn)、所屬路段、車載危險(xiǎn)品種類等信息,指揮中心啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案,快速組織應(yīng)急救援隊(duì)伍趕往現(xiàn)場,同時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)指揮,最終使危險(xiǎn)品運(yùn)輸企業(yè)以及整個(gè)社會(huì)的損失減到最小,實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)管理的目標(biāo)。
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