危險品道路安全運輸路徑優化方法探討

劉伯堂 張金龍 向洋(中國人民解放軍陸軍軍事交通學院，天津300000)

危險品道路安全運輸路徑優化方法探討

劉伯堂 張金龍 向洋(中國人民解放軍陸軍軍事交通學院，天津300000)

隨著工業生產水平的不斷提升,危險品的道路運輸量也在逐年增加，對人類安全與健康造成了極大的安全隱患?；诖?，本文就危險品道路安全運輸路徑優化方法展開相關探討，首先，介紹了危險品道路安全運輸路徑優化的基本程序，然后明確的優化指標體系的構建流程，最后對路徑優化選擇方法進行了具體闡述，以期能夠在降低危險品道路運輸事故方面起到有效作用。

危險品；道路運輸；優化選線

依據相關統計結果，我國的工業生產企業，每年都會涉及到大量的危險品采購，而其中約約95%以上的危險品需要進行異地運輸。其中85%的危險品運輸屬于道路運輸范疇，年運輸量在1-2億噸。2005年京滬高速公路江蘇淮安段發生的“3·29”特大液氯泄露事件、2004年杭甬高速公路紹興段的液化氣槽車泄露事故對人類生命財產以及自然環境都造成了極大的影響，由此可以看出，危險品道路安全運輸問題急需引起相關行業與政府部門等的高度重視，深入研究安全運輸路徑優化方法。

1 危險品道路安全運輸路徑優化基本程序

針對危險品道路安全運輸的路徑優化，一般來說，多目標路徑優化能夠取得更為顯著的效果，這種方法可科學原理為基礎，制定選線方案，在多個路徑之間進行優化選擇，此種優化方法的理論基礎是效用理論與向量優化理論，針對危險品運輸這一問題，在應用多目標優化方法的過程中，首先需要明確危險品運輸過程中會涉及到的以危險品為核心的人、車、路、環境等構成要素，然后結合相關數學模式進行風險測度，在這一過程中，運輸成本與時間的信息也具有重要作用。具體的應用步驟如下：

(1)劃分可選路徑；以GIS技術為核心，明晰發貨地與目的地之間可通行的道路運輸網，選擇允許危險品運輸的路徑進行標注，并明確允許運輸時間，與此同時，對于可選路徑以往的運輸事故信息進行搜集、整合、分析。

(2)運輸信息整合；在得出可選路徑范圍之后，采用年鑒查詢統計或現場調研的方法，明確各個路徑的運輸條件、運輸期限內的氣候信息、人口分布、自然環境與人文環境等方面的信息進行收集整合。

(3)風險測度；明確影響危險品道路運輸安全性的各方面因素有，建立風險測度指標體系，結合相應的指標評價模型對可選路徑進行風險值測度。

(4)預估運輸成本與時間；利用GIS技術進行能夠明確運輸距離，結合平均運輸速度預估運輸時間；利用運輸距離以及油耗情況得到燃油成本，在加上全部的通行費用、人工成本等就能夠得到相對準確的運輸成本[1]。

(5)構建多目標決策矩陣；利用相關數學模型針對可選路徑中不符合運輸成本、時間以及風險要求的路徑進行淘汰處理，余下的方案則直接構成目標決策矩陣。

(6)優化選線；利用科學的決策方法，在多目標決策矩陣中選擇出最滿意的運輸路徑。

2 危險品道路安全運輸路徑優化指標體系構建

2.1 運輸成本

危險品道路運輸過程中的運輸成本包括燃油費、人員費用、道橋費、車輛維護費用、保險費用，其中道橋費會受到收費站個數的直接影響，而全部運輸成本都會受到運輸時間與距離的影響。因此，選取運輸距離、收費站個數、運輸時間作為危險品道路運輸成本指標，以Li表示i路段的總長，ti表示在i路段上所用的運輸時間，nFi表示在i路段上經過的收費站個數，能夠得到以下表達公式：路段長度；收費站數目W2；運輸時間

2.2 運輸風險

危險品道路運輸的風險項包括事故率、平均速度、交通量、交叉口數目等，其中事故率會受到道路條件、氣象條件、車輛狀況與運輸人員狀況等因素的影響；交通量的大小則直接影響平均運輸速度，進而影響事故發生可能性；交叉口的數量即代表不確定風險因素，路況不明極易造成不同程度的交通事故[2]。因此，選取事故率、平均速度、交通量、交叉口數目作為危險品道路運輸風險指標，以ri表示i路段上的危險品道路運輸事故率；qi表示i路段上一般情況下的平均交通流量，vi表示i路段上的車道平均速度，nRi表示i路段上的交叉口數目，由此能夠得到以下表達公式：事故率；平均速度；交通量交叉口數目

3 危險品道路安全運輸路徑優化選擇方法

利用專家調查反，將相應的優化指標依據重要程度進行打分，并依據打分結果構建判斷矩陣模型，然后再進一步進行路徑優化選擇。運用Dijsktra算法進行最優路徑選擇，實現優化選線目標，其基本思路是利用路段長度的遞增順序進行路徑樹的構造，得到相應節點與固定起點之間的最短路徑，具體算法應用如下：

(1)讀取初始化數據；將起點設置為s，終點為j，路徑當中的節點數為N，每一個節點可用標號（dj，pj）進行表示，dj表示s到j之間的最短路徑權值之和，pj表示s到j的最短路徑中j的前一節點。

(2)設定s標號為ds，取值為0，ps為空；其余節點設置di取值為∞，pj為空。當其他節點為設定為未標記，而起點s=k時，Num為1。

(3)若Num小于N，則對已經標記的所有節點k到與未標記點j之間的距離進行查找，設置dj=min[dj，dk+w（k，j）]，標號中的w（k，j）表示節點k到節點j之間的直接距離。

(4)在能夠顯示的為標記的dj節點中，選取路徑最短的節點i，且di=民{dj}，這時將i作為最短路徑中的一點，將其設置為已標記。

(5)查找與i直接相連的所有已標記的點，將其設置為pi，若所有節點全部被標記，則Num不成立，算法結束；否則設置n為i，Num數將處于遞增狀態，返回步驟3）繼續進行。

當屬性值與權值通過計算得出的綜合指標值達到最小，則說明該路徑為最優路徑。

4 結語

綜上所述，對危險品道路安全運輸路徑優化方法的相關探究，有利于降低危險品道路運輸事故對人類生命財產以及自然環境的危害程度。通過相關方法的有效實現，能夠對危險品道路運輸路徑規劃中的潛在風險進行相對準確的分析，從而通過最優路徑選擇，最大程度避免風險損失，降低人員受傷與環境破壞的可能性，降低整體運輸成本。因此，相關危險品道路運輸的企業及行業，應重視運輸過程中的路徑優化，從而提升整體運行效益。

[1]鄭君.加強危險品道路運輸風險評價與路徑安全優化方法推廣應用——訪《危險品道路運輸事故風險評價方法》主編吳宗之[J].勞動保護,2014,(10):50-51.[2017-09-11].

[2]夏秋.危險品道路運輸優化選線研究[D].南京大學,2014.