摘 要:危險品道路風(fēng)險主要來源于運輸路徑和非運輸路徑風(fēng)險影響因素兩大類,通過對危險品道路運輸進行不確定性分析,辨識出危險品道路運輸?shù)娘L(fēng)險因素,并將風(fēng)險因素細分為路徑風(fēng)險因素和非路徑風(fēng)險因素,利用層次分析法計算各風(fēng)險因素的權(quán)值。最終,分兩階段分別對危險品運輸路徑進行優(yōu)化分析及對非路徑影響因素進行風(fēng)險管理。
關(guān)鍵詞:風(fēng)險分析;灰色評價;非路徑風(fēng)險因素
1 引言
危險品道路運輸安全涉及各類影響因素復(fù)雜,目前,運輸優(yōu)化路線只是對運輸路徑因素的安全風(fēng)險進行了分析和研究,因此需要進一步對路線的非路徑風(fēng)險因素進行辨識,并將引起安全事故的因素進行量化分析,并通過科學(xué)的運輸路線規(guī)劃,規(guī)范危險品運輸通道,優(yōu)化運輸網(wǎng)絡(luò),以及對優(yōu)化后的路線中的非路徑風(fēng)險因素進行管理。
20世紀90年代后,危險品風(fēng)險管理的深入發(fā)展,風(fēng)險度量模型所涉及的因素不再是單一的事故率,而是增加了事故中出事的人數(shù)、救援能力、道路狀況等。E.Erkut,B.Y.Kara等將危險品運輸?shù)缆愤M行分段研究,計算出每一路段發(fā)生風(fēng)險的概率,從而對整條路段風(fēng)險進行定性定量分析,得出危險品道路運輸風(fēng)險最小路線選擇的一種研究算法[1]。宋洋等也進行了危險品道路運輸路徑優(yōu)化及成本-風(fēng)險綜合優(yōu)化的研究[2,3]。
本文進一步從危險品道路運輸?shù)姆锹窂揭蛩厝胧?,在路徑?yōu)選的基礎(chǔ)上,對非路徑風(fēng)險因素進行安全評價與管理。
2 危險品道路運輸風(fēng)險因素分析
危險品道路運輸?shù)娘L(fēng)險因素有很多,一方面包括運輸路徑因素;另一方面也包括非路徑因素。
1、運輸路徑風(fēng)險因素
運輸路徑風(fēng)險影響因素是指與具體的危險品運輸路徑及其所在區(qū)域有關(guān)的風(fēng)險因素。其中主要包括道路本身的特征、交通狀況、道路事故率、潛在受影響人群分布、天氣情況、敏感環(huán)境區(qū)域、重大危險源區(qū)域等,這些都是由具體運輸路段的位置來決定的。具體的因素內(nèi)容在本文作者早先發(fā)表的論文中有介紹[2,3],本文不再贅述。
2、非運輸路徑風(fēng)險因素
非運輸路徑風(fēng)險影響因素是指與具體的危險品運輸路徑及其所在區(qū)域特征無關(guān)的風(fēng)險因素,其中主要包括運輸危險品的數(shù)量及其特征、裝載危險品的車輛和容器的狀況、運輸車輛司機的綜合素質(zhì)等。
3 危險品道路運輸優(yōu)化方案的風(fēng)險評價
結(jié)合本文作者以往的研究成果,將危險品道路運輸風(fēng)險-成本雙層規(guī)劃問題轉(zhuǎn)換成單一目標問題進行求解。
3.1 灰色評價指標體系分析
根據(jù)非路徑風(fēng)險因素進行風(fēng)險分析與評價,建立兩級評價指標體系,包括準則層(Ui)和方法層(Uij),其中i、j分別表示每一層次中影響因素的個數(shù)。Ui指標分類為:運輸車輛及危險品包裝;危險品運輸量及種類特征;車輛駕駛員素質(zhì);運輸管理;沿途人員風(fēng)險意識。Uij(j=1,2,3,4)代表四位專家的評價。
采用多層次灰色評價方法進行非路徑因素的危險性分析與評價,該方法中可采用如表1的評價標準:
通過構(gòu)造比較矩陣,計算各指標的權(quán)重系數(shù),得出權(quán)重向量。
評分標準包括低,較低,中等,較高和高五個等級,當評價指標處于這5個等級中的某一等級時,對應(yīng)的數(shù)值從1,3,5,7到9,用M表示。影響因素有p(p=1、2、…)個指標,依據(jù)專家打分得到評價樣本矩陣:
(1)
式中表示某一專家對的評價分值。
確定評價灰類,評價灰類包含三個部分內(nèi)容:灰類的等級數(shù)、灰度和灰數(shù)的白化權(quán)函數(shù)。設(shè)危險品道路運輸安全運行指標評定的灰數(shù)為λ,評價灰類序號為γ,則γ=1,2,3,4,5,其相應(yīng)灰數(shù)和白化權(quán)函數(shù)為:
運輸安全管理程度低,γ=1,λ∈[0,1,2],白化權(quán)函數(shù)為:
(2)
運輸安全管理程度較低,γ=2,λ∈[0,2,4],白化權(quán)函數(shù)為:
(3)
運輸安全管理程度中等,γ=3,λ∈[0,3,6],白化權(quán)函數(shù)為:
(4)
運輸安全管理程度高,γ=4,λ∈[0,4,8],白化權(quán)函數(shù)為:
(5)
運輸安全管理程度較高,γ=5,λ∈[0,5,10],白化權(quán)函數(shù)為:
(6)
3.2 灰色評價權(quán)向量及評價矩陣
評價指標Uij屬于第γ個灰類的灰色評價權(quán)向量為:
(7)
式中,則一級評價指標Ui的評價灰類的灰色評價矩陣為:
(8)
3.3 綜合評價分析
對一級評價指標Ui進行綜合評價,評價結(jié)果為Bi,
(9)
Si表示一級評價指標的評價矩陣,灰色評價矩陣表示為:
(10)
對評價對象U綜合評價結(jié)果為B,則有
(11)
已知評價灰類的等級賦值,得到一個評價向量C=(1,3,5,7,9),將這個向量的轉(zhuǎn)置向量與綜合評價結(jié)果兩兩相乘,分別得到Ui和U的綜合評價值。
(12)
得到綜合評價值W后,根據(jù)所示的評價值與所對應(yīng)的等級,就可以給出所評價的危險品道路運輸安全評價結(jié)果。
4 實例分析
本文選取天津市兩化學(xué)品交易市場之間的危險品運輸作為實例進行分析。確定運輸路徑一共經(jīng)過8個節(jié)點。通過螞蟻算法求解最終輸出路權(quán)值最小的路線為1-3-6-8,路權(quán)值W=8.098。具體求解過程可參考本文作者論文[3]。
由于篇幅有限,只介紹一個評價指標的計算(U11),具體的計算步驟如下:
γ=1,
依次得到總灰色評價系數(shù):
根據(jù)公式7得:
根據(jù)公式8、公式11計算得出的結(jié)果為:
非路徑風(fēng)險因素對于危險品道路運輸優(yōu)化方案的評價為6.77,查表可知處于5-7之間,由此可以判定非路徑因素對于危險品道路運輸?shù)陌踩彩窍喈斨匾?。運輸企業(yè)、政府部門及車輛駕駛員應(yīng)當提前做好預(yù)防性風(fēng)險管理措施,應(yīng)對可能出現(xiàn)的安全問題。
5 結(jié)論
本文針對危險品運輸?shù)陌踩珕栴}從路徑風(fēng)險因素和非路徑風(fēng)險因素兩方面進行了研究,一方面針對危險品運輸成本和風(fēng)險成本兩方面進行綜合分析,進行運輸?shù)缆返膬?yōu)選;更為關(guān)鍵的是對選擇的運輸路徑進行非路徑風(fēng)險的分析和評價,掌握非路徑因素的影響水平并為有針對性的制定應(yīng)對措施打下堅實基礎(chǔ),相對于以往研究更進一步提高危險品道路運輸?shù)陌踩芾硭健?/p>
參考文獻
[1]吳鋒,王曉艷.基于模糊Petri網(wǎng)的危險品運輸安全評估模型及應(yīng)用[J].中國安全科學(xué)學(xué)報,2011,21(1):93-98.
[2]宋洋,徐楨,王燕青.基于螞蟻算法的危險品運輸路徑優(yōu)化研究[J].安全與環(huán)境工程,2014,21(1):148-152.
[3]宋洋,孫俊富.危險品道路運輸網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險-成本綜合優(yōu)化研究[J].公路交通科技,2015,32(10):141-145,152.
作者簡介
張俊鵬,ZhangJun-peng,在讀研究生,學(xué)士。endprint