□ 楊孟嬌
(內(nèi)蒙古開放大學(xué) 教學(xué)部,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010011)
由于成品油用量大,應(yīng)用罐車在道路上運(yùn)輸較為廣泛,但成品油具有易燃易爆易揮發(fā)等危險特性,一旦發(fā)生事故容易引起火災(zāi)、爆炸等事故,比其他交通事故的后果更為嚴(yán)重,影響范圍更大。因此,對成品油運(yùn)輸事故的原因進(jìn)行深入分析,提出針對性預(yù)防控制措施,對減少事故發(fā)生、減輕事故后果有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
針對危險貨物運(yùn)輸事故分析的相關(guān)研究有很多。王凌艷[1]從突發(fā)性強(qiáng)、危害性大、施救專業(yè)性強(qiáng)三個方面分析危險貨物運(yùn)輸事故的特點(diǎn),基于此分析了危險貨物運(yùn)輸事故的影響因素;楊東[2]從事故原因及類型、駕駛員屬性、道路、環(huán)境、貨物等方面對危險貨物運(yùn)輸事故數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,深入挖掘事故規(guī)律;宋賀[3]從事故發(fā)生原因、發(fā)生地點(diǎn)、發(fā)生時間、危險貨物種類等方面分析了危險貨物道路運(yùn)輸事故特征,基于此對危險貨物道路運(yùn)輸風(fēng)險特征進(jìn)行了分析。運(yùn)用故障樹和事件樹分析道路交通事故的案例也有很多,強(qiáng)永康[4]基于故障樹分析方法,構(gòu)建了38項細(xì)化指標(biāo)為基本事件的故障樹模型,找到了引起事故的主要原因;由冰玉等[5]應(yīng)用故障樹和貝葉斯網(wǎng)方法,針對山區(qū)高速公路事故進(jìn)行了事故成因分析;孟祥海等[6]針對城市道路平面信號交叉口追尾及碰撞行人事故,構(gòu)建了事件樹模型,進(jìn)行了事故風(fēng)險分析;王巍等[7]針對彈藥公路運(yùn)輸,運(yùn)用事件樹分析了爆炸事故的后果及影響,提出了防控措施;劉亞妮[8]基于事件樹分析法分析了道路交通事故的黑點(diǎn)成因。但是運(yùn)用故障樹和事件樹對危險貨物運(yùn)輸進(jìn)行分析的研究相對較少,陳琳等[9]建立了罐式汽車公路運(yùn)輸危險貨物的故障樹模型,以此完成運(yùn)輸風(fēng)險分析;曹宇等[10]針對危險品槽罐車發(fā)生泄漏的安全事故,通過事件樹確定了重點(diǎn)事故類型為池火災(zāi),進(jìn)一步進(jìn)行了泄漏事故風(fēng)險分析。針對成品油道路運(yùn)輸,綜合運(yùn)用故障樹和事件樹進(jìn)行事故成因分析的研究較少,因此,本文基于成品油道路運(yùn)輸事故統(tǒng)計分析,構(gòu)建故障樹分析模型,分析事故致因因素,明確主要因素并建立事件樹模型,分析高風(fēng)險事件鏈并提出事故預(yù)防控制措施。
本文基于遼寧省交通運(yùn)輸廳科技項目“道路高??拓涍\(yùn)輸安全風(fēng)險防控關(guān)鍵技術(shù)研究”,收集近年來624起成品油罐車道路運(yùn)輸事故,分別從人員因素、罐車因素、道路因素、環(huán)境因素四方面進(jìn)行統(tǒng)計,結(jié)果見表1到4。
表1 人員統(tǒng)計數(shù)據(jù)
人員因素主要從駕駛員和其他人為干擾兩方面進(jìn)行統(tǒng)計,其中,駕駛員的主要信息包括事故駕駛員的年齡、駕齡以及駕駛員不安全行為;其他人為干擾主要是行人、非機(jī)動車、其他機(jī)動車輛對事故車的干擾、影響等。從表1中可以看出,駕駛員“超速”是導(dǎo)致事故最多的不安全行為。
罐車因素主要從罐車的荷載噸位、罐車不安全狀態(tài)兩方面進(jìn)行統(tǒng)計。從表2可以看出,發(fā)生事故的罐車荷載噸位在21到30噸的最多,“剎車失靈”這一不安全狀態(tài)導(dǎo)致的事故最多。
表2 罐車統(tǒng)計數(shù)據(jù)
道路因素主要從事故道路類型、交通狀況、交通安全設(shè)施設(shè)備、路段特征等幾個方面進(jìn)行統(tǒng)計。其中,路段特征中重點(diǎn)對特殊路段進(jìn)行分別統(tǒng)計,從表3可知,發(fā)生在“橋”“交叉口”的事故相對較多。
表3 道路統(tǒng)計數(shù)據(jù)
表4 環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)
環(huán)境因素主要從運(yùn)輸行駛時間和氣候狀況兩方面進(jìn)行統(tǒng)計,氣候中因為成品油屬于易燃液體,高溫天氣對其事故發(fā)生有一定影響,因此,除雨、雪、霧等天氣狀況外,還要考慮高溫天氣的影響。
運(yùn)用故障樹分析方法時,首先需要確定頂上事件,一般是所要分析的事故名稱,接下來通過分析導(dǎo)致事故發(fā)生的影響因素確定中間事件,分析中間事件包含的基本因素,從而確定基本事件,并確定各類事件的邏輯關(guān)系、因果關(guān)系,用事件符號、邏輯符號將所有的事件連接起來,完成故障樹圖的繪制,最后可以根據(jù)需要進(jìn)行故障樹的定性、定量分析,為事故預(yù)防控制提供參考。
本文將成品油道路運(yùn)輸事故確定為頂上事件,根據(jù)事故統(tǒng)計數(shù)據(jù),將人員因素、罐車因素、道路因素、環(huán)境因素確定為中間事件;在人員因素方面,將駕駛員年齡在55歲及以上定義為“年長”,駕齡在1到2年的定義為“經(jīng)驗不足”,二者均屬于駕駛員自身的高風(fēng)險因素;在罐車方面,將荷載噸位在41噸及以上的罐車定義為大型車,由于其噸位大慣性大、機(jī)動性制動性差等原因,屬于高風(fēng)險車輛;在道路因素方面,成品油道路運(yùn)輸事故多發(fā)于運(yùn)行速度快、大型車輛多的高速公路上,因此將高速公路定義為“高風(fēng)險道路類型”[11],由于道路交通擁堵、機(jī)非混行嚴(yán)重、交通安全設(shè)備不完善等都是導(dǎo)致事故發(fā)生的高風(fēng)險因素,因此確定“擁堵混行”“安全設(shè)施設(shè)備不完善”為道路因素的基本事件;環(huán)境方面,由于夜間行車相對視線不好、駕駛員更易疲勞等原因,將“夜間行車”確定為環(huán)境因素的基本事件。基于以上分析,構(gòu)建的成品油道路運(yùn)輸事故故障樹如圖1所示,圖中各基本事件下方括號中的數(shù)字為該事件對應(yīng)的條件概率。
圖1 成品油道路運(yùn)輸事故故障樹模型
通過計算,成品油道路運(yùn)輸事故故障樹模型的結(jié)構(gòu)函數(shù)為
φ(x)=X7+(X1+X2)*(X3+X4+X6+X5)+X8+X15+X14+X13+X12+X11+X10+X9+X26+X27+X28+X29+X30+X16+X17+X18+X19+X20+X21+X22+X23+X24+X25
通過計算,人員因素、罐車因素、道路因素、環(huán)境因素的條件概率分別為42.7%、13.5%、26.3%、17.5%。其中,人員因素占比最大,表明影響最大的就是駕駛員。
通過計算基本事件的概率重要度和臨界重要度,可以分析各個基本事件對頂上事件的影響程度,也就是各個因素對事故發(fā)生的影響程度。其中,臨界重要度不僅可以明確基本事件對頂上事件的影響程度,還可以體現(xiàn)基本事件的變化率對頂上事件概率變化的影響,也就是有敏感性的體現(xiàn)。本文以臨界重要度來評價基本事件對頂上事件的影響程度,計算公式如下:
其中,Ci是事件i的臨界重要度,P(T)為頂上事件的發(fā)生概率,pi為事件i的發(fā)生概率,IP(i)是事件i的概率重要度。
通過計算得到基本事件的臨界重要度,大小排序為X9>X4>X17>X27>X28>X1>X2>X26>X29>X22>X19>X8>X14>X10>X20>X25>X16>X30>X7>X3>X15>X18>X21>X5>X24>X13>X11>X23>X12>X6。由此可知,“X9剎車失靈”“X4超速”“X17擁堵混行”的臨界重要度最高,也就是這三個基本事件對頂上事件影響最大。
事件樹是按照事故發(fā)展的時間順序,由初始事件向可能發(fā)展的結(jié)果進(jìn)行推導(dǎo)分析,每個階段都要考慮“成功”和“失敗”兩種可能后果,層層分析,將事故各類原因與事故結(jié)果之間的邏輯關(guān)系連接起來,繪制成一種樹形圖,再通過定性、定量分析找到事故發(fā)生的主要原因。通過故障樹分析確定了“剎車失靈”“超速”“擁堵混行”三個基本事件對頂上事件影響最大,接下來針對這三個基本因素應(yīng)用事件樹進(jìn)行進(jìn)一步分析。本文將“成品油罐車行駛在道路上”作為初始事件,將擁堵、超速、剎車失靈作為三個階段,分別考慮“成功”和“失敗”構(gòu)建的成品油道路運(yùn)輸事故事件樹模型,模型包含A~H共8條事件鏈,具體如圖2所示。
圖2 成品油道路運(yùn)輸事故事件樹模型
對建立的事件樹模型進(jìn)行定量分析。在8條事件鏈中,事件鏈A是運(yùn)輸成品油的罐車行駛在擁堵的道路上,車輛、行人較多,由于駕駛員安全意識不高、違反規(guī)定超過限制速度,再加上剎車失靈,一旦發(fā)生事故,后果極為嚴(yán)重,同理分析各個事件鏈的事故嚴(yán)重程度,將事故嚴(yán)重程度分為無事故、輕微、一般、嚴(yán)重、很嚴(yán)重,具體結(jié)果見圖2。根據(jù)表3道路統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知,道路的擁堵混行狀態(tài)有86個,暢通狀態(tài)是538個,因此可以計算道路擁堵的概率是13.8%,不擁堵的概率是86.2%,同理計算超速、不超速、剎車失靈、剎車正常的概率,根據(jù)這些事件發(fā)生的概率計算各個事件鏈的概率, 事件鏈A~H的發(fā)生概率分別是0.266%、4.095%、0.576%、8.863%、1.661%、25.578%、3.597%、55.364%,除去“無事故”發(fā)生的事件鏈D和H,將其余事件鏈發(fā)生概率進(jìn)行歸一化處理,結(jié)果分別為0.74%、11.45%、1.61%、4.64%、71.51%、10.05%。對事故的評價一般包括事故的發(fā)生概率和事故后果,綜合6條事件鏈的事故發(fā)生概率和事故發(fā)生后果,構(gòu)建風(fēng)險矩陣,對事件鏈的風(fēng)險進(jìn)行綜合評價,具體結(jié)果見圖3。
圖3 風(fēng)險矩陣
通過分析事故風(fēng)險矩陣可知,事件鏈A、E、F是風(fēng)險較高的三條事件鏈,事件鏈A:道路擁堵混行-駕駛員違反規(guī)定超過限制速度-罐車剎車失靈,事件鏈E:道路暢通-駕駛員違反規(guī)定超過限制速度-罐車剎車失靈,事件鏈F:道路暢通-駕駛員違反規(guī)定超過限制速度-罐車剎車正常。其中,事件鏈A和E是事故后果較為嚴(yán)重,事件鏈F是發(fā)生概率高,事件鏈A易發(fā)生后果嚴(yán)重的碰撞事故,包括碰撞其他車輛或者非機(jī)動車、行人,事件鏈E和F易發(fā)生追尾、側(cè)翻事故。這三條事件鏈應(yīng)該作為事故風(fēng)險防控的重要對象,并且駕駛員違反規(guī)定超過限制速度是三條高風(fēng)險事件鏈的共同因素。
結(jié)合故障樹模型和事件樹模型分析,得到道路擁堵混行、駕駛員超速、剎車失靈這三個高風(fēng)險因素,發(fā)生碰撞、追尾、側(cè)翻的風(fēng)險較大,基于此對事故防控提出如下措施。
對于交通狀況復(fù)雜的道路,路段車輛多、機(jī)非混行嚴(yán)重,盡量將機(jī)動車與非機(jī)動車道和人行道分隔開來,加強(qiáng)交通管制,必要路段增設(shè)減速帶、減速慢行標(biāo)志標(biāo)線,避免發(fā)生碰撞行人、非機(jī)動車的事故;設(shè)置車距確認(rèn)標(biāo)志標(biāo)線,有條件增加車距、車速預(yù)警系統(tǒng),避免與車輛發(fā)生碰撞事故。同時,加強(qiáng)駕駛員安全行車教育培訓(xùn),提高駕駛員安全意識,避免駕駛員出現(xiàn)超速行駛、不保持安全車距的問題,禁止駕駛員疲勞駕駛,使駕駛員的注意力保持高度集中,并且對突發(fā)狀況能做出迅速且正確的反應(yīng)。加強(qiáng)車輛日常檢查與定期檢查工作,對車輛出現(xiàn)的剎車片老化等問題及時進(jìn)行維修、保養(yǎng),避免出現(xiàn)剎車失靈的情況,駕駛員要掌握剎車安全技術(shù)。
在道路暢通的路段上行駛,尤其是高速公路上,由于道路條件好,駕駛員容易出現(xiàn)超速行駛的不安全行為,一旦遇到前車突然減速、駕駛員注意力不集中等情況很容易發(fā)生追尾事故,加之車速快、罐車慣性大發(fā)生事故的后果較為嚴(yán)重,如果發(fā)生突發(fā)狀況駕駛員猛打方向盤、避讓不當(dāng),很容易發(fā)生側(cè)翻事故,事故后果不堪設(shè)想。為了避免此類事故發(fā)生,重點(diǎn)是加強(qiáng)駕駛員的安全培訓(xùn)教育,避免出現(xiàn)超速,并且提高駕駛員突發(fā)狀況應(yīng)急處理的能力,對罐車剎車系統(tǒng)等進(jìn)行保養(yǎng)維修,避免出現(xiàn)剎車失靈的問題。還可以利用成品油罐車安裝的GPS定位系統(tǒng),在途徑事故高發(fā)路段、特殊路段等,對駕駛員進(jìn)行安全提醒。
本文統(tǒng)計成品油罐車道路運(yùn)輸事故,分析影響事故的因素,構(gòu)建成品油道路運(yùn)輸事故故障樹模型,通過定量分析得到影響事故的主要因素,通過建立成品油道路運(yùn)輸事故事件樹模型,定量分析計算各事故鏈的發(fā)生概率、分析事故鏈的事故后果嚴(yán)重程度,確定風(fēng)險矩陣,在風(fēng)險分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行事故預(yù)防控制措施研究,具體結(jié)論如下:
①人員因素、罐車因素、道路因素、環(huán)境因素是導(dǎo)致成品油罐車道路運(yùn)輸事故的四類主要因素,占比分別為42.7%、13.5%、26.3%、17.5%,人員因素影響最大?!皳矶禄煨小薄俺佟薄皠x車失靈”是影響事故發(fā)生最主要的三個基本因素。
②有6條事件鏈可以導(dǎo)致成品油道路運(yùn)輸事故的發(fā)生,其中事件鏈A、E、F是三條高風(fēng)險事件鏈,分別是:擁堵-超速-剎車失靈、不擁堵-超速-剎車失靈、不擁堵-超速-剎車正常,容易導(dǎo)致碰撞、追尾、側(cè)翻事故,其中駕駛員“超速”是高風(fēng)險事件鏈共有的因素,也是影響最大的因素。
利用故障樹分析模型定量分析事故影響因素的重要程度,利用事件樹進(jìn)一步對關(guān)鍵因素進(jìn)行分析,綜合考慮事故發(fā)生概率和后果嚴(yán)重性,進(jìn)而針對性提出事故預(yù)防控制措施。