鐵路危險貨物辦理站危險性評價研究

王 彬

（蘭州交通大學 交通運輸學院，甘肅 蘭州 730070）

0 引言

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，特別是化工、能源等危險品行業(yè)的快速發(fā)展，隨之而來的危險貨物運輸安全問題令人擔憂。研究鐵路危險貨物辦理站的危險性評價體系，可為有關部門對于鐵路危險貨物運輸?shù)墓芾硖峁├碚撘罁?jù)，對社會經(jīng)濟的發(fā)展有著重要作用。本文將集對分析理論用于鐵路危險貨物辦理站的危險性評價，為其危險性評價工作提供一條新的途徑。

1 鐵路危險貨物辦理站危險性評價指標體系的建立

鐵路危險貨物辦理站是一個非常復雜的大系統(tǒng)，其安全狀況受很多因素影響，很多指標難以量化，造成評價指標體系過于復雜，難于操作。本文根據(jù)系統(tǒng)安全中的“兩類危險源”理論，另外還考慮環(huán)境影響、管理組織、線路情況等指標，較全面的建立了一套評價指標體系，具體見表1。

2 鐵路危險貨物辦理站的危險性評價

2.1 危險品危險性度量

（1）危險品易燃、易爆危險性的度量

物質(zhì)系數(shù)是根據(jù)燃燒熱或爆炸壓力計算得到的，可以反映危險品在燃燒或爆炸時釋放的熱能與機械能大小，其取值范圍為0－40。表2列出了鐵路運輸中常見的危險品物質(zhì)系數(shù)。

（2）危險品毒性危險性度量

當今危險品緊急處理的鑒別標準，把物質(zhì)的毒性分為4個等級。

有毒物質(zhì)的毒性危險性應該與易燃、易爆等危險性分值范圍相同，即也在0-40之間，本文對于危險品毒性系數(shù)的計算公式：

Tt=10×Lt(1)

上式中，Tt為第t種危險品的毒性系數(shù)，無量綱；Lt為第t種危險品所屬的毒性等級。

（3）危險品綜合危險性的度量

危險品綜合危險性為易燃、易爆、有毒這類危險品對環(huán)境威脅的綜合作用，因此，危險品綜合危險性系數(shù)可表示為以上3種危險性系數(shù)的加權和。令燃燒、爆炸危險性的權重和毒性危險性的權重分別是0.9和1.0。危險品綜合危險性系數(shù)計算公式：

上式中，πt為第t種危險品的綜合危險性系數(shù)，無量綱；MFt為第t種危險品的物質(zhì)系數(shù)；Tt為第t種危險品的毒性系數(shù)。

鐵路危險貨物辦理站承運的危險品的綜合危險性指數(shù)可表示為辦理的所有的危險化學品綜合危險性系數(shù)加權平均和，即：

上式中，h表示鐵路危險貨物辦理站承運的危險品的綜合危險性指數(shù)，萬噸；T為該辦理站點的危險品種類的集合；πt為第t種危險品的綜合危險性系數(shù)，無量綱；Mt為該辦理站點第t種危險品的數(shù)量，萬噸。

2.2 采用層次分析法確定指標權重

在層次分析法中，判斷矩陣中元素的值反映了人們對某因素相對重要性(優(yōu)劣、偏好等)的認識，一般可以采用1－9與它們的倒數(shù)標度方法。

層次單排序與其一致性的檢驗，運算步驟如下：

(1)據(jù)標度理論，構建兩兩比較判斷矩陣 A＝（aij）n×n（i,j=1,2...,n），aij=1,aij＝1/aij；

表1

表2 部分常見危險品的物質(zhì)系數(shù) 單位：無量綱

表3 物質(zhì)毒性的分類標準

(5)據(jù)Aw=λmaxw求最大特征根和特征向量；

層次總排序及其一致性檢驗。計算同層次中所有因素對于最高層相對重要性的排序權值，稱為層次總排序。這一過程需要從最高層次到最低層次逐層進行。若上一個層次U含有x個因素U1,U2,...Ur,...Ux，其層次總排序的權值分別是u1,u2,...ur,...ux，下一個層次V共含有y個因素V1,V2,...Vg,...Vy，其對于因素ur的層次單排序的權值分別是v1r,v2r,...vgr,...vyr(當Vg與Ur沒有聯(lián)系時，vgr=0)，此時層次V總排序的權值是∑Urv1r,∑U1rv2r,...∑Urvyr。據(jù)上述方法確定指標體系中2-4層的指標權重，詳見下表 4。

表4 平均隨機一致性指標RI值

2.3 集對分析理論

集對分析是一種處理不確定性系統(tǒng)的同、異、反定量分析的系統(tǒng)分析方法。

集對分析理論基本思路：在一定問題的背景下，具有一定聯(lián)系的兩個集合X和Y組成集對H(X，Y)，對其展開分析，總共得到N個特性，其中有S個特性是集對H(X，Y)中兩個集合X和Y共同具有的；有P個為集合X和集合Y相互對立的：剩余F=N-S-P個特性不明，既不相互對立，也不共同具有。定義S/N為H(X，Y)同一度，記為a；F/N為 H(X，Y)差異度，記為 b；P/N 是 H(X，Y)的對立度，記為 c，考慮每個特性權重的聯(lián)系度為：

2.4 危險等級劃分

⑴根據(jù)表1對辦理站情況進行分析處理，由式（4）可得危險性的評價結果，用聯(lián)系度μ表示，歸一化聯(lián)系數(shù)值μ的取值范圍是[-1，1]，根據(jù)“均分原則”，表5列出了聯(lián)系數(shù)對應的危險等級。

⑵對危險性的評價，i取不同的值，反映的鐵路危險貨物辦理站的系統(tǒng)安全狀況也不同。i=1時，μ值對應的為系統(tǒng)最理想的安全狀況；i=-1時，μ值對應的為系統(tǒng)最悲觀的安全狀況。因此可通過μ的取值范圍，判斷系統(tǒng)危險等級，弄清楚系統(tǒng)安全狀況，進而采取相應措施，提高系統(tǒng)安全水平。

⑶當聯(lián)系度μ=a＋bi＋cj中c≠0時，a/c的值為所討論集對在指定問題背景下的集對勢，表示為shi(H)=a/c。各個集對勢之間，按照比值a/c的大小關系而成的次序稱集對勢序。集對勢等級和次序關系具體見表6。根據(jù)集對勢，可看出系統(tǒng)安全狀況的發(fā)展趨勢，為管理者的安全管理和安全投入指明方向。

表5 危險等級劃分標準

表6 集對勢等級和次序關系

3 實例分析

以某鐵路危險貨物辦理站為例，對該辦理站的承運貨物進行危險性評價。評價結果見表1。

據(jù)上述評價方法，由式（4）得聯(lián)系度：

μ=0.158＋0.507i＋0.335j（5）

(1)當i=0時，μ=-0.177，由表3可知，該辦理站系統(tǒng)安全的等級為“一般安全”。

（2）當i=1時，μ1=0.330；i=-1 時，μ2=-0.684，μ的取值范圍[-0.684，0.330]。說明該辦理站系統(tǒng)最理想的安全狀態(tài)為μ1=0.330，只是處于“安全”等級下限；所以管理者不能只滿足于當前辦理站的安全狀況，而應根據(jù)危險評價指標，找出薄弱環(huán)節(jié)，采取改進措施，提高該鐵路危險貨物辦理站整體系統(tǒng)的安全水平。

⑶從集對勢角度分析看。 式(5)中 a/c=0.472，a＜c，b＞c，屬于“微反勢”，即該辦理站整體系統(tǒng)安全狀況處于“一般安全”狀態(tài)，但具有微弱“危險”趨勢。b較大，說明處在“一般安全”狀態(tài)下指標項權重比例較大。這些指標項看似安全，卻暗藏隱患；因此，以防可能向“危險”狀態(tài)轉(zhuǎn)化，應仔細核查這些項目，使其向“安全”狀態(tài)轉(zhuǎn)化。

4 結束語

鐵路危險貨物運輸辦理站安全評價是一項復雜的系統(tǒng)工作，我國鐵路部門一直在探索一種合適的評價方法，本文較全面的建立了鐵路危險貨物辦理站危險性評價指標體系，并且對辦理站的危險性評價，加入了集對分析理論進行研究，為鐵路危險貨物運輸辦理站安全評價提供了一條新的思路，具有一定的理論指導意義。

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［2］李書宏.加強鐵路危險貨物運輸安全的探討[J].鐵道貨運,2008，26(3)：34-36.

［3］王延平，翟良云.易燃、易爆危險化學品鐵路運輸危險性分析[J].安全、健康和環(huán)境,2009(12)：41-43