金忠禮, 張 爭(zhēng)
(中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司,北京 100038)
隨著旅游業(yè)的發(fā)展,架空客運(yùn)索道已經(jīng)成為山岳型風(fēng)景區(qū)的重要交通工具,2017年底我國(guó)的客運(yùn)索道已經(jīng)達(dá)1 000多條。如何保證這些索道的安全運(yùn)行,最大程度的防止索道事故發(fā)生,已經(jīng)成為索道監(jiān)管部門(mén)、索道設(shè)計(jì)供貨單位,索道使用企業(yè)共同關(guān)注的問(wèn)題。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法在電力系統(tǒng),石油管道,金融以及項(xiàng)目管理等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用都具有顯著成果??瓦\(yùn)索道作為一種載人交通工具,其生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)全生命周期的可靠性十分關(guān)鍵,綜合各種可能影響索道安全運(yùn)營(yíng)的影響因素,研究制定適合索道行業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法,將為索道的安全運(yùn)營(yíng)保駕護(hù)航。
風(fēng)險(xiǎn)是衡量評(píng)價(jià)對(duì)象發(fā)生事故的概率及事故發(fā)生后造成損失程度的綜合衡量指標(biāo)。風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算公式見(jiàn)公式(1)。
R=PS
(1)
式中R—風(fēng)險(xiǎn)率;
P—發(fā)生事故的概率;
S—事故發(fā)生后損失程度。
根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算模型可知,事故發(fā)生概率越大,事故發(fā)生后果越嚴(yán)重,風(fēng)險(xiǎn)越大。風(fēng)險(xiǎn)對(duì)于索道而言主要是指索道運(yùn)行時(shí)導(dǎo)致人員傷亡、環(huán)境破壞以及財(cái)產(chǎn)損失的狀態(tài)。索道運(yùn)行中不可能沒(méi)有事故,但是事故發(fā)生率與事故發(fā)生后果嚴(yán)重程度卻可以通過(guò)有效措施改變。風(fēng)險(xiǎn)越低越好,但降低風(fēng)險(xiǎn)需要投入資金,為尋求風(fēng)險(xiǎn)與資金投入之間的平衡通常是將風(fēng)險(xiǎn)限定在一定的可接受水平上,通過(guò)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素的剖析,找出降低風(fēng)險(xiǎn)的最佳方案。所以索道的安全運(yùn)行不是絕對(duì)安全,而是指客運(yùn)索道作為一種載人運(yùn)輸工具在其運(yùn)營(yíng)時(shí)造成的危害不高于人類(lèi)預(yù)期承受能力。
風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)簡(jiǎn)而言之就是找出風(fēng)險(xiǎn)影響因素。風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)首先要明確研究系統(tǒng),然后分析研究系統(tǒng),將研究系統(tǒng)分解為若干個(gè)簡(jiǎn)單子項(xiàng),通過(guò)收集資料和專(zhuān)業(yè)分析識(shí)別系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn),確定風(fēng)險(xiǎn)因素。風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的第一步,可根據(jù)不同評(píng)價(jià)對(duì)象,采用相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)方法。常用的風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)方法有事故樹(shù)分析法,專(zhuān)家頭腦風(fēng)暴法,弗晰數(shù)學(xué)法以及結(jié)構(gòu)可靠性原理法等等。
客運(yùn)索道的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是指在索道運(yùn)行全壽命周期中為保證索道安全運(yùn)行,對(duì)索道系統(tǒng)進(jìn)行的風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別、故障發(fā)生可能性評(píng)價(jià)以及發(fā)生事故后損失程度大小進(jìn)行評(píng)估的過(guò)程??瓦\(yùn)索道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是一種為確定索道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、制定管理措施提供科學(xué)支撐的方法。
其評(píng)價(jià)基本準(zhǔn)則如下:評(píng)價(jià)對(duì)象各因素相互獨(dú)立、按最不利情況考慮、評(píng)價(jià)結(jié)果只具有相對(duì)意義、評(píng)價(jià)具有主觀色彩、評(píng)價(jià)結(jié)果受公眾輿論影響。
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)主要針對(duì)以下問(wèn)題:可能導(dǎo)致事故的因素有哪些?各因素導(dǎo)致事故發(fā)生的概率有多大?該事故一旦發(fā)生損失有多嚴(yán)重?風(fēng)險(xiǎn)有多大?
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的目的是提高索道運(yùn)行的安全性,而這需要通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)一些“高風(fēng)險(xiǎn)”因素采取措施,有針對(duì)性的降低其發(fā)生的概率或者發(fā)生后產(chǎn)生損失的后果,就可以降低風(fēng)險(xiǎn)率,改善不利因素,從而使風(fēng)險(xiǎn)保持在人可接受的范圍內(nèi)。常用的風(fēng)險(xiǎn)控制措施,主要有以下幾方面。
(1)加快制定適合索道行業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及風(fēng)險(xiǎn)控制來(lái)說(shuō),相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)是綱要也是依據(jù)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的相關(guān)規(guī)定在其他行業(yè)已經(jīng)相對(duì)成熟了。但是索道行業(yè)內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)相關(guān)規(guī)范與法規(guī)尚處于起步階段,并無(wú)相關(guān)法規(guī)明確規(guī)定要對(duì)客運(yùn)索道進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)降低到怎樣的一個(gè)水平、從所處環(huán)境出發(fā)因地制宜降低風(fēng)險(xiǎn)措施辦法等也還沒(méi)有指導(dǎo)性文件。隨著索道行業(yè)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)重要性越來(lái)越深入的認(rèn)識(shí),相信適合客運(yùn)索道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的法規(guī)、規(guī)范將逐步健全、完善。
(2)推進(jìn)實(shí)施以風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)的索道檢測(cè)技術(shù)。目前經(jīng)濟(jì)管理,石油化工等行業(yè)基于風(fēng)險(xiǎn)的檢測(cè)技術(shù)主要依托于RBI技術(shù)。RBI技術(shù)是以優(yōu)化檢測(cè)程序和檢測(cè)水平進(jìn)而降低風(fēng)險(xiǎn)為目的,在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基礎(chǔ)上優(yōu)化管理檢測(cè)程序的一種方法。索道行業(yè)內(nèi)也具有一些風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)方法在具體應(yīng)用,但并沒(méi)有形成系統(tǒng),也缺乏科學(xué)理論指導(dǎo)。索道的安全檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該基于API的相關(guān)原則進(jìn)行建立實(shí)施。RBI技術(shù)在客運(yùn)索道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的應(yīng)用可從以下幾項(xiàng)中著手:①識(shí)別索道相關(guān)環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)因素;②對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素發(fā)生的概率和風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生后果進(jìn)行評(píng)估;③基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果,對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行排序,確定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方案;④根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方案,確定索道安全監(jiān)測(cè)方案;⑤基于監(jiān)測(cè)結(jié)果調(diào)整風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方案,并制定風(fēng)險(xiǎn)控制措施。
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)對(duì)象千差萬(wàn)別,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)條件不盡相同,對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法也多種多樣。不同的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)前需要的資料和數(shù)據(jù),評(píng)價(jià)中進(jìn)行的推理與過(guò)程,評(píng)價(jià)結(jié)果的處理手段、衡量指標(biāo)也有所差別。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法確定主要依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)目和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)資源??瓦\(yùn)索道作為一種載人運(yùn)輸工具,適合其風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的方法總體上有三大類(lèi),分別介紹如下。
定性評(píng)價(jià)是通過(guò)專(zhuān)家評(píng)價(jià)法對(duì)索道工藝計(jì)算、索道各系統(tǒng)設(shè)備以及索道運(yùn)行的環(huán)境,管理水平等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行定性評(píng)價(jià)。該種評(píng)價(jià)方法優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單,成本較低,評(píng)價(jià)周期短,容易理解且便于推廣;缺點(diǎn)是受評(píng)價(jià)者主觀性影響大,不同專(zhuān)業(yè)背景,不同經(jīng)驗(yàn)和評(píng)價(jià)角度的專(zhuān)家得出的結(jié)論可能相差較大。
定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法與定性評(píng)價(jià)方法相比需要大量的數(shù)據(jù)和資料。定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法通過(guò)對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的分析建立模型,利用模型進(jìn)行定量計(jì)算從而對(duì)研究對(duì)象風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)級(jí)的方法包括模糊綜合評(píng)價(jià)法、概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法和模擬事故后果評(píng)價(jià)方法等。目前國(guó)內(nèi)外索道行業(yè)蓬勃發(fā)展,預(yù)計(jì)2020年將達(dá)到1 280條(《中國(guó)客運(yùn)索道“十三五”發(fā)展規(guī)劃》),但是我國(guó)對(duì)于索道事故及其原因的統(tǒng)計(jì)卻較少。數(shù)據(jù)資料的缺乏成為客運(yùn)索道定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)難以有效實(shí)施的主要原因。為提高索道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的質(zhì)量,定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法的推進(jìn)勢(shì)在必行,這需要索道行業(yè)內(nèi)各機(jī)構(gòu)的共同努力。
半定量評(píng)價(jià)方法以評(píng)價(jià)者的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),定性的針對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象可能發(fā)生的概率以及一旦發(fā)生將會(huì)產(chǎn)生的后果分配指標(biāo);然后通過(guò)數(shù)學(xué)模型定量綜合評(píng)價(jià)形成風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)。半定量分析方法結(jié)合了定性評(píng)價(jià)法和定量評(píng)價(jià)法,用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)有條理的將風(fēng)險(xiǎn)劃分了等級(jí),具有操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),但是其評(píng)價(jià)的精確性仍然較低。MES法,MLS法,道化學(xué)法(DOW),蒙德法(MOND),風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指數(shù)矩陣法(RAC)等都是常見(jiàn)的半定量分析法。
顯然以上三種評(píng)價(jià)方法中定量評(píng)價(jià)方法更加客觀,其評(píng)價(jià)結(jié)果也更加準(zhǔn)確,但是其評(píng)價(jià)難度與評(píng)價(jià)成本也最大;定性評(píng)價(jià)方法容易操作,成本也最小,但是其評(píng)價(jià)結(jié)果最易受人為干擾。定性評(píng)價(jià)用相對(duì)數(shù)字來(lái)定義風(fēng)險(xiǎn),而定量評(píng)價(jià)則給出實(shí)際的風(fēng)險(xiǎn)水平。半定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法其評(píng)價(jià)難度、評(píng)價(jià)準(zhǔn)確度已經(jīng)評(píng)價(jià)成本介于定量和定性評(píng)價(jià)兩者之間。
根據(jù)定性、半定量和定量評(píng)價(jià)法的特點(diǎn),國(guó)外根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的不同目的對(duì)索道領(lǐng)域內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)進(jìn)行了分級(jí)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分級(jí)表如表1所示。
表1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分級(jí)表
結(jié)合目前我國(guó)索道行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,定量法在我國(guó)索道行業(yè)的實(shí)施任重而道遠(yuǎn)。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看索道行業(yè)的定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)所需要的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、資料收集應(yīng)該引起重視,且需要部署實(shí)施,一些發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒??傮w來(lái)說(shuō)當(dāng)前階段半定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法因其評(píng)價(jià)難度低,評(píng)價(jià)成本適中,而評(píng)價(jià)結(jié)果可靠成為目前普遍使用的一種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法。半定量評(píng)價(jià)方法中最常用的方法是專(zhuān)家評(píng)分法,本文將采用半定量分析法對(duì)索道進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。
圖1 客運(yùn)索道的硬件組成
表2為近些年可查的索道事故原因統(tǒng)計(jì)表,可以發(fā)現(xiàn)除了一些不可預(yù)料的人為事故,比如乘坐索道游客突發(fā)心臟病等原因以外,索道硬件是造成索道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的主要原因,所以本文主要就風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法在硬件中的應(yīng)用作簡(jiǎn)單介紹。對(duì)于每一種故障因素,都要建立相應(yīng)的危害模型,這種模型或是定性的或是定量的。
表2 索道事故原因統(tǒng)計(jì)表
定性的模型用一個(gè)相對(duì)值來(lái)描述風(fēng)險(xiǎn),而定量的模型則要求給出事故概率函數(shù)。事故的后果,其參數(shù)主要考慮以下幾類(lèi):對(duì)安全的威脅(傷亡概率)、對(duì)用戶的沖擊(數(shù)量或能量的限制)、公眾的反響(不利的媒體傳播)、環(huán)境的破壞(環(huán)境的變化及反應(yīng))、法規(guī)的抵觸(干預(yù)和調(diào)查)、經(jīng)濟(jì)的損失(直接和間接的費(fèi)用)。
一般來(lái)說(shuō)客運(yùn)索道具有以下硬件構(gòu)成,如圖1所示。索道系統(tǒng)可以分為四大塊子系統(tǒng),26個(gè)小分支。其中每一個(gè)分支又具有多種故障原因,可以詳細(xì)分析每一個(gè)分支可能出現(xiàn)的故障,但限于本文的篇幅原因在此不做贅述。
本文采用半定量評(píng)價(jià)方法建立在實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,將影響索道硬件失效后的嚴(yán)重程度如表3所示,以及發(fā)生該種失效的概率如表4所示作為兩個(gè)指標(biāo),將其進(jìn)行組合,形成一個(gè)相對(duì)的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)。然后采用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指數(shù)矩陣法(RAC)見(jiàn)圖2,對(duì)索道系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。
表3 后果嚴(yán)重程度
圖2 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指數(shù)矩陣
表4 失效概率
本文以常見(jiàn)的容易造成傷亡事故的12個(gè)關(guān)鍵零部件,以及易存在重大事故隱患的12個(gè)重要零部件進(jìn)行半定量分析。通過(guò)專(zhuān)家打分的方法對(duì)其失效概率和失效后的嚴(yán)重后果進(jìn)行指標(biāo)評(píng)價(jià),從而確定風(fēng)險(xiǎn)大小。此次專(zhuān)家組由9人構(gòu)成,專(zhuān)家組成員8名,專(zhuān)家組長(zhǎng)1名,專(zhuān)家組成員具有平均20年的索道行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗(yàn),專(zhuān)家們根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)識(shí),對(duì)兩組零部件的失效概率和失效后果嚴(yán)重程度做出分別作出五個(gè)等級(jí)的判斷,為了方便數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),對(duì)失效概率和失效后的嚴(yán)重后果等級(jí)以參考分值賦值代替如表5所示,求得平均分值,最后由專(zhuān)家組長(zhǎng)匯總并確定該零件的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。采用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指數(shù)矩陣對(duì)兩組零件的分析結(jié)論如表6、表7所示。專(zhuān)家評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)表如表8~表11所示。
表5 各等級(jí)賦值表
表6 易造成傷亡事故的關(guān)鍵零部件分險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)表
表7 易存在重大事故隱患的重要零部件分險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)表
表8 易造成傷亡事故的關(guān)鍵零部件失效概率等級(jí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果
表10 易存在重大事故隱患的重要零部件失效概率等級(jí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果
表11 易存在重大事故隱患的重要零部件失效后果嚴(yán)重程度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果
通過(guò)以上的評(píng)價(jià)過(guò)程可以評(píng)估所研究的24個(gè)因素在索道運(yùn)營(yíng)中的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),對(duì)于“驅(qū)動(dòng)機(jī)”“迂回輪”“抱索器”這樣風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)比較高的因素加強(qiáng)管理,降低其故障發(fā)生頻率,避免故障發(fā)生后產(chǎn)生的嚴(yán)重后果。分析過(guò)程可以發(fā)現(xiàn),將風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的方法應(yīng)用于索道中對(duì)提高索道的安全運(yùn)營(yíng),高效的排除索道運(yùn)行中存在的安全隱患,避免索道事故的發(fā)生具有重要意義。希望本文的研究能為客運(yùn)索道建設(shè)中風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用起到一定的促進(jìn)作用。