危險品道路運輸優化方案風險評價研究

摘 要：危險品道路風險主要來源于運輸路徑和非運輸路徑風險影響因素兩大類，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的風險因素，并將風險因素細分為路徑風險因素和非路徑風險因素，利用層次分析法計算各風險因素的權值。最終，分兩階段分別對危險品運輸路徑進行優化分析及對非路徑影響因素進行風險管理。

關鍵詞：風險分析；灰色評價；非路徑風險因素

1 引言

危險品道路運輸安全涉及各類影響因素復雜，目前，運輸優化路線只是對運輸路徑因素的安全風險進行了分析和研究，因此需要進一步對路線的非路徑風險因素進行辨識，并將引起安全事故的因素進行量化分析，并通過科學的運輸路線規劃，規范危險品運輸通道，優化運輸網絡，以及對優化后的路線中的非路徑風險因素進行管理。

20世紀90年代后，危險品風險管理的深入發展，風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、救援能力、道路狀況等。E.Erkut，B.Y.Kara等將危險品運輸道路進行分段研究，計算出每一路段發生風險的概率，從而對整條路段風險進行定性定量分析，得出危險品道路運輸風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化及成本-風險綜合優化的研究[2，3]。

本文進一步從危險品道路運輸的非路徑因素入手，在路徑優選的基礎上，對非路徑風險因素進行安全評價與管理。

2 危險品道路運輸風險因素分析

危險品道路運輸的風險因素有很多，一方面包括運輸路徑因素；另一方面也包括非路徑因素。

1、運輸路徑風險因素

運輸路徑風險影響因素是指與具體的危險品運輸路徑及其所在區域有關的風險因素。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、敏感環境區域、重大危險源區域等，這些都是由具體運輸路段的位置來決定的。具體的因素內容在本文作者早先發表的論文中有介紹[2，3]，本文不再贅述。

2、非運輸路徑風險因素

非運輸路徑風險影響因素是指與具體的危險品運輸路徑及其所在區域特征無關的風險因素，其中主要包括運輸危險品的數量及其特征、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等。

3 危險品道路運輸優化方案的風險評價

結合本文作者以往的研究成果，將危險品道路運輸風險-成本雙層規劃問題轉換成單一目標問題進行求解。

3.1 灰色評價指標體系分析

根據非路徑風險因素進行風險分析與評價，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。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；運輸管理；沿途人員風險意識。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：

通過構造比較矩陣，計算各指標的權重系數，得出權重向量。

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，對應的數值從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容：灰類的等級數、灰度和灰數的白化權函數。設危險品道路運輸安全運行指標評定的灰數為λ，評價灰類序號為γ，則γ=1，2，3，4，5，其相應灰數和白化權函數為：

運輸安全管理程度低，γ=1，λ∈[0，1，2]，白化權函數為：

（2）

運輸安全管理程度較低，γ=2，λ∈[0，2，4]，白化權函數為：

（3）

運輸安全管理程度中等，γ=3，λ∈[0，3，6]，白化權函數為：

（4）

運輸安全管理程度高，γ=4，λ∈[0，4，8]，白化權函數為：

（5）

運輸安全管理程度較高，γ=5，λ∈[0，5，10]，白化權函數為：

（6）

3.2 灰色評價權向量及評價矩陣

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），將這個向量的轉置向量與綜合評價結果兩兩相乘，分別得到Ui和U的綜合評價值。

（12）

得到綜合評價值W后，根據所示的評價值與所對應的等級，就可以給出所評價的危險品道路運輸安全評價結果。

4 實例分析

本文選取天津市兩化學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過8個節點。通過螞蟻算法求解最終輸出路權值最小的路線為1-3-6-8，路權值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：

根據公式7得：

根據公式8、公式11計算得出的結果為：

非路徑風險因素對于危險品道路運輸優化方案的評價為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的安全也是相當重要的。運輸企業、政府部門及車輛駕駛員應當提前做好預防性風險管理措施，應對可能出現的安全問題。

5 結論

本文針對危險品運輸的安全問題從路徑風險因素和非路徑風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險成本兩方面進行綜合分析，進行運輸道路的優選；更為關鍵的是對選擇的運輸路徑進行非路徑風險的分析和評價，掌握非路徑因素的影響水平并為有針對性的制定應對措施打下堅實基礎，相對于以往研究更進一步提高危險品道路運輸的安全管理水平。

參考文獻

[1]吳鋒，王曉艷.基于模糊Petri網的危險品運輸安全評估模型及應用[J].中國安全科學學報，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化研究[J].安全與環境工程，2014，21（1）：148-152.

[3]宋洋，孫俊富.危險品道路運輸網絡風險-成本綜合優化研究[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，學士。endprint