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        模糊LSM-集值統(tǒng)計法在地鐵運營安全風(fēng)險評估中的應(yīng)用

        2019-04-15 07:14:18姜秋耘
        安全 2019年3期

        姜秋耘

        (南京地鐵運營保安服務(wù)有限責(zé)任公司,江蘇 南京 210008)

        0 引言

        地下鐵道以其獨有的有軌交通系統(tǒng),具有不受地面道路情況的影響,能夠按照設(shè)計能力正常運行,快速、安全、舒適、準點地運送乘客的優(yōu)勢。因此世界上許多國家都確立了優(yōu)先發(fā)展軌道交通的方針,投入了大量的資金和科學(xué)技術(shù)力量[1-3]。隨著地鐵運營規(guī)模的不斷擴大,客流量的急劇增加,軌道交通網(wǎng)絡(luò)作為媒介勢必加快風(fēng)險傳播、加劇風(fēng)險危害,嚴重時會造成級聯(lián)失效、網(wǎng)絡(luò)癱瘓甚至人員傷亡。運用傳統(tǒng)的事后堵漏、拉網(wǎng)排查、保姆式管理等傳統(tǒng)安全管理方式已經(jīng)不能滿足當前軌道交通行業(yè)安全生產(chǎn)需要。風(fēng)險管理的理念得到越來越多政府主管部門、地鐵運營企業(yè)以及行業(yè)專家的高度認可和推崇。針對軌道交通運營安全風(fēng)險辨識出來的人、物、管理、環(huán)境等風(fēng)險因素,采取符合地鐵行業(yè)特性的風(fēng)險評估方法,評估風(fēng)險模式、危害程度、因素來源、發(fā)生頻率等特征,研究排除或降低風(fēng)險的各種防控措施,預(yù)先預(yù)想風(fēng)險失控后的應(yīng)急處置,評價各種應(yīng)對策略的經(jīng)濟和安全效益,是迫切需要進行深入研究的任務(wù)。

        1 模糊LSM-集值統(tǒng)計法模型

        1.1 模型原理

        根據(jù)交通運輸部《交通運輸安全生產(chǎn)風(fēng)險管理辦法(征求意見稿)》要求,交通運輸企業(yè)(含軌道交通運輸企業(yè))安全生產(chǎn)風(fēng)險評估以風(fēng)險事件概率、危害程度及管理控制難度作為評估指標。本文嘗試提出模糊LSM-集值統(tǒng)計法作為地鐵行業(yè)風(fēng)險評估推薦方法,同時分別按照地鐵運營行業(yè)歷史同類安全生產(chǎn)事故發(fā)生情況和致險因素狀況與臨界控制指標接近程度確定風(fēng)險事件概率L;按照歷史同類事故最大損失確定危害程度S;按照風(fēng)險管控所需的人、財、物和技術(shù)投入,以及生產(chǎn)經(jīng)營單位自身能力確定管理控制難度M的取值范圍。

        由于地鐵運營實際過程中存在著大量的不確定性,因此行業(yè)專家無論是個人還是團隊均無法對風(fēng)險因素給出明確的打分數(shù)據(jù),通常使用區(qū)間數(shù)對某一特定指標進行模糊性的描述。周榮喜[4]嘗試將Delphi和AHP方法進行加權(quán)集值統(tǒng)計,陳曉明[5]提出了基于集值統(tǒng)計的直覺模糊聚類,蘇偉生[6]將模糊集值統(tǒng)計引入到輸出跟蹤控制器的設(shè)計。集值統(tǒng)計法很好的解決了評估指標模糊性、范圍動態(tài)變化以及專家自身水平不一的問題,每次指標打分時得到一個模糊子集,表示專家系統(tǒng)對風(fēng)險因素判斷的一個區(qū)間估計。

        1.2 LSM取值研究

        地鐵運營過程中的風(fēng)險常具有事故后果嚴重、社會影響惡劣、運營系統(tǒng)動態(tài)、運行作業(yè)繁復(fù)等特點。LEC法作為傳統(tǒng)的安全評價方法具有簡潔、實用、適用面廣的優(yōu)勢,但沒有考慮風(fēng)險源的安全防護管控作用,事故后果只考慮了人員死亡情況并未考慮到經(jīng)濟損失、環(huán)境破壞、社會影響等情況。運用于地鐵運營風(fēng)險評估,必須對其進行優(yōu)化。本文在LEC法的基礎(chǔ)上,嘗試提出一種新改進的風(fēng)險評估方法:LSM方法。

        LSM方法,主要是計算風(fēng)險源的風(fēng)險大小,計算公式如下:

        式中:

        D—風(fēng)險度,也就是風(fēng)險源的風(fēng)險大小;

        L—風(fēng)險事件發(fā)生概率大小;

        S—風(fēng)險事件后果嚴重程度;

        M—生產(chǎn)經(jīng)營單位對風(fēng)險源的管控程度。

        L表示風(fēng)險事件發(fā)生的概率大小。參考LEC法在公路、工礦等產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用獲得參考取值標準,結(jié)合《交通運輸安全生產(chǎn)風(fēng)險管理辦法(征求意見稿)》,將風(fēng)險事件發(fā)生的可能性歸類為重大、較大、一般和較小并設(shè)置一個取值區(qū)間,見表1。

        表1 L的取值區(qū)間Tab.1 Value range of L

        S表示風(fēng)險事件后果的嚴重程度。類似的,將風(fēng)險事件后果的嚴重程度歸類為重大、較大、一般和較小并設(shè)置一個取值區(qū)間,見表2。

        參考《GB/T 30012-2013城市軌道交通運營管理規(guī)范》運營管理控制難度分析,結(jié)合地鐵行業(yè)特性和實際情況,從安全管理、經(jīng)費投入以及技術(shù)人才投入3方面考慮生產(chǎn)經(jīng)營單位對風(fēng)險源的管控程度,得到管理控制難度M的取值,見表3。

        D為風(fēng)險度,按照風(fēng)險大小由高到低,風(fēng)險源依次分為重大風(fēng)險源、較大風(fēng)險源、一般風(fēng)險源和較小風(fēng)險源4個等級,見表4。

        表3 M的取值區(qū)間Tab.3 Value range of M

        表4 D的取值區(qū)間表Tab.4 Value range of D

        1.3 集值統(tǒng)計法確定指標值

        設(shè)某一評估指標體系中有m個評估指標,其所構(gòu)成的集合稱為U={u1,u2,ui,…,um}。邀請參與確定指標值的專家有n個,集合為T={t1,t2,ti,…,tn}。對于某一評估指標aij,各專家在限定的取值區(qū)間內(nèi)打分,表示為[a1j,b1j],[a2j,b2j],…,[aij,bij],…,[anj,bnj]。對于某指標ui指標值,專家系統(tǒng)所給出的集值區(qū)間形成一個集值統(tǒng)計序列,見表5。該序列疊加形成在評估值軸上的一種分布,即樣本落影函數(shù)

        其中,aij≤ui≤bij時,x(aij,bij)=1;ui<aij或ui>bij時,x(aij,bij)=0;i=1,2,...,n;j=1,2,...,m。

        當各專家評分區(qū)間分布比較集中,說明評估者對評估指標把握度較好,落影分布圖形狀較收斂,反之則較為扁平。當n個專家給出的是同一常數(shù)值時,說明評估結(jié)果不是一個區(qū)間,可以精確定量計算,評估者對于指標度量完全有把握。多個專家對單個評估指標ui的指標值為:

        表5 評估指標集值統(tǒng)計區(qū)間Tab.5 Value range of index

        2 地鐵客運系統(tǒng)風(fēng)險評估指標體系建立

        地鐵運營安全生產(chǎn)風(fēng)險指標體系建立主要采取現(xiàn)場觀察法、問卷調(diào)查法、安全檢查表法、預(yù)先危險性分析法、腦力風(fēng)暴、危害與操作性分析、工作安全分析等方法對風(fēng)險源進行辨識,在辨識的過程中,把危險因素分為物理性因素、化學(xué)性因素、生物性因素、心理生理性因素、行為性因素以及其他因素等6種,從不同的因素中全面考慮到所有可能的風(fēng)險源,采取有效的措施來減輕突發(fā)事件的危害。從時態(tài)(過去、現(xiàn)在和將來)、狀態(tài)(正常、異常和緊急)和影響因素(人、物、環(huán)境和管理)等3個方面出發(fā),結(jié)合各專業(yè)特性選擇恰當?shù)谋孀R方法,同時對風(fēng)險源進行定期更新。

        以南京地鐵運營風(fēng)險辨識結(jié)果為例,大致可以歸納為客運風(fēng)險、物資設(shè)施風(fēng)險、票卡風(fēng)險、車輛風(fēng)險以及綜合后勤保障風(fēng)險五類一級指標。每類一級指標又可細分為火災(zāi)類、設(shè)施設(shè)備類、行車事故類、人身傷害類、自然災(zāi)害類、公共事件類以及其他類為二級指標。二級指標下面又可根據(jù)風(fēng)險因素細分眾多三級指標,體系較為復(fù)雜、龐大。本文基于篇幅有限,僅以客運系統(tǒng)風(fēng)險評估為例進行指標體系建立,本文所指客運系統(tǒng)暫不涉及設(shè)施設(shè)備類風(fēng)險,見表6。

        表6 地鐵客運系統(tǒng)風(fēng)險評估指標體系Tab.6 Risk evaluation index system of metro transport system

        3 應(yīng)用實例

        以南京地鐵為例,邀請來自地鐵安全技術(shù)部門、客運部門、調(diào)度部門、外聘專家、政府主管部門的5位專家對表6的各項客運系統(tǒng)風(fēng)險源進行模糊LSM-集值統(tǒng)計法評估。專家在表1-3取值限閾內(nèi)進行模糊區(qū)間打分。以火災(zāi)類風(fēng)險(乘客攜帶危險易燃品u1、電氣火災(zāi)u2、禁煙區(qū)域吸煙u3、動火作業(yè)u4)為例進行操作說明。專家打分,見表7。

        表7 地鐵客運安全風(fēng)險評估指標專家打分表Tab.7 Expert scoring table on risk evaluation of metro transport system

        根據(jù)式(3)得:

        根據(jù)地鐵設(shè)計防火標準等相關(guān)規(guī)范,地鐵施工均采用阻燃、難燃材料,劃分防火、防煙分區(qū),且布設(shè)火災(zāi)自動報警、氣體滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、自動噴淋系統(tǒng)、疏散指示系統(tǒng)等,因此火災(zāi)發(fā)生的風(fēng)險概率不大,但是由于事故后果程度嚴重,管控難度較大,因此火災(zāi)風(fēng)險等級較高。上述數(shù)值處理結(jié)果恰好印證了地鐵客運火災(zāi)風(fēng)險總體評估等級為較大級。針對地鐵客運火災(zāi)風(fēng)險,運營方應(yīng)采取相應(yīng)的管控措施,一是根據(jù)加強巡視,確定車站消防安全巡查頻次為每2小時一次,并做好動火管理;二是加強安檢,從源頭上消除危險能量。以設(shè)備安檢為主,人工安檢為輔,做到逢包必查,逢液必查,逢疑必問;三是配備防爆桶,防止能量散逸;四是做好車站安全文明乘車及禁帶違禁品目錄的宣傳工作;五是加強警地聯(lián)動協(xié)同機制,每半年至少開展一次車站火災(zāi)應(yīng)急演練,確保一旦事故發(fā)生,立即采取措施,抑制事態(tài)發(fā)展以降低后果的嚴重度。

        4 結(jié)論

        (1)模糊LSM-集值統(tǒng)計法原理簡潔清晰,容易被地鐵運營安全管理人員接受和掌握,具有很強的可操作性。同時肯定了企業(yè)安全防護管控在評估風(fēng)險性時的作用,有較強的現(xiàn)實意義。

        (2)能夠最大限度地發(fā)揮專家的作用,確保初始風(fēng)險評估結(jié)果最大可能的符合項目的實際情況,使后期的風(fēng)險防控工作更具科學(xué)性和有效性,保證了評估結(jié)果的可靠性,提高了風(fēng)險評估的精度。

        (3)將風(fēng)險評估這一個復(fù)雜的過程按層次分解為多個子過程,各個子過程的評價指標是有關(guān)人員在風(fēng)險評價標準閾值內(nèi),根據(jù)實際情況以及個人經(jīng)驗進行評估得出,使評估人員的思維過程數(shù)學(xué)化、系統(tǒng)化,便于半定量的計算出風(fēng)險度D的值,計算結(jié)果可信度強。

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