一種公路隧道機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理綜合評(píng)價(jià)方法

謝耀華，劉　麗 ，付建勝

(1.招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司，重慶　400067； 2.陜西致遠(yuǎn)行交通科技有限公司，西安　710077)

一種公路隧道機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理綜合評(píng)價(jià)方法

謝耀華1，劉麗2，付建勝1

(1.招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司，重慶400067； 2.陜西致遠(yuǎn)行交通科技有限公司，西安710077)

摘要：提出一種基于公路隧道機(jī)電設(shè)備技術(shù)指標(biāo)狀況、機(jī)電設(shè)備功效指標(biāo)狀況、養(yǎng)護(hù)管理制度完備性與執(zhí)行情況及機(jī)電設(shè)備覆蓋率等4個(gè)方面評(píng)價(jià)指標(biāo)的高速公路隧道機(jī)電系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法。采用本方法可及時(shí)掌握機(jī)電系統(tǒng)的運(yùn)行管理現(xiàn)狀，為隧道機(jī)電系統(tǒng)的后續(xù)養(yǎng)護(hù)管理提供參考。

關(guān)鍵詞：隧道機(jī)電；運(yùn)營(yíng)管理；評(píng)價(jià)；方法

隧道結(jié)構(gòu)較為封閉，其車輛通行環(huán)境較差，交通事故率高且危害程度大，且事故發(fā)生后應(yīng)急救援處置難度高，嚴(yán)重影響隧道的日常運(yùn)營(yíng)安全。顯然，隧道已成為公路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)安全的瓶頸之一[1]。

隧道機(jī)電系統(tǒng)良好的運(yùn)行狀況是隧道安全運(yùn)營(yíng)的保障。為確保隧道機(jī)電系統(tǒng)良好運(yùn)行，應(yīng)盡可能全面掌握隧道內(nèi)各類機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀況。由于隧道內(nèi)的機(jī)電設(shè)備種類較多，數(shù)量較大，要掌握隧道機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀況需對(duì)隧道內(nèi)的各類設(shè)備進(jìn)行全面評(píng)估[2]。本文在選取評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，借助于對(duì)交通行業(yè)專家、隧道運(yùn)營(yíng)方管理人員、工程師的調(diào)查，確定隧道機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行管理的評(píng)價(jià)應(yīng)從機(jī)電設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)狀況、機(jī)電設(shè)備功效狀況、養(yǎng)護(hù)管理制度的完備性與執(zhí)行情況及機(jī)電設(shè)備的覆蓋率等4個(gè)方面來(lái)建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[3]。

1評(píng)價(jià)體系建立

本文提出的公路隧道機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理綜合評(píng)價(jià)體系分為3層：第1層為評(píng)價(jià)目標(biāo)，即隧道機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理綜合評(píng)價(jià)；第2層包含4個(gè)方面，即機(jī)電設(shè)備技術(shù)指標(biāo)狀況評(píng)價(jià)、機(jī)電設(shè)備功效狀況評(píng)價(jià)、養(yǎng)護(hù)管理制度及其執(zhí)行情況評(píng)價(jià)和機(jī)電設(shè)備覆蓋率評(píng)價(jià)；第3層為細(xì)化后的評(píng)價(jià)因素層。其體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

隧道機(jī)電系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)和功效狀況評(píng)價(jià)主要基于供配電設(shè)施、照明設(shè)施、通風(fēng)設(shè)施、消防設(shè)施及監(jiān)控與通信設(shè)施5大類機(jī)電設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)與各設(shè)備功能的完好情況來(lái)進(jìn)行。管理養(yǎng)護(hù)制度及其執(zhí)行情況通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)值班制度、運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)值班制度、維護(hù)保養(yǎng)制度、設(shè)備檔案管理、備品備件管理、內(nèi)頁(yè)資料管理、管理維護(hù)檔案等幾項(xiàng)機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理重要制度的施行情況進(jìn)行評(píng)價(jià)[4-5]。機(jī)電設(shè)備覆蓋率主要通過(guò)消防設(shè)施、車輛檢測(cè)器、CO/VI、亮度檢測(cè)器、風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)儀、本地控制器、可變標(biāo)志、攝像機(jī)、車道指示器、緊急電話等重要設(shè)施的覆蓋率來(lái)評(píng)價(jià)。

圖1　隧道機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理綜合評(píng)價(jià)體系結(jié)構(gòu)

2評(píng)價(jià)模型建立

2.1設(shè)備技術(shù)指標(biāo)評(píng)價(jià)模型

設(shè)備技術(shù)指標(biāo)評(píng)價(jià)主要通過(guò)設(shè)備各技術(shù)指標(biāo)的完好率進(jìn)行體現(xiàn)，是設(shè)備在使用期間未發(fā)生故障的概率，可以表征設(shè)備當(dāng)前所處的完好程度，即設(shè)備在已使用期間可正常使用的概率，其主要通過(guò)實(shí)地檢測(cè)得到的檢測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算獲得[6]。

隧道機(jī)電設(shè)備主要對(duì)供配電設(shè)施、照明設(shè)施、通風(fēng)設(shè)施、消防設(shè)施及監(jiān)控與通信設(shè)施5大類設(shè)備進(jìn)行技術(shù)指標(biāo)評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)模型如圖2所示。

圖2　設(shè)備技術(shù)指標(biāo)評(píng)價(jià)模型

圖2中，C11、C12、C13、C14、C15分別為供配電設(shè)施、照明設(shè)施、通風(fēng)設(shè)施、消防設(shè)施及監(jiān)控與通信設(shè)施的設(shè)備技術(shù)指標(biāo)評(píng)價(jià)值，其值通過(guò)專業(yè)檢測(cè)部門現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)獲?。籕11、Q12、Q13、Q14、Q15為其對(duì)應(yīng)的權(quán)值；C11n為供配電設(shè)施技術(shù)指標(biāo)的檢測(cè)子項(xiàng)n的檢測(cè)值，Q11n為其對(duì)應(yīng)的權(quán)值；C15n為監(jiān)控與通信設(shè)施技術(shù)指標(biāo)的檢測(cè)子項(xiàng)n的檢測(cè)值，Q15n為其對(duì)應(yīng)的權(quán)值；B1為機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)評(píng)價(jià)值。

第3層各機(jī)電設(shè)備子系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)評(píng)價(jià)值計(jì)算公式如下：

式中：C1i為隧道機(jī)電系統(tǒng)中的第i個(gè)子系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)評(píng)價(jià)值；C1ij為該子系統(tǒng)中第j個(gè)技術(shù)指標(biāo)的檢測(cè)子項(xiàng)值；Q1ij為第j個(gè)技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)子項(xiàng)所對(duì)應(yīng)的權(quán)值。

機(jī)電設(shè)備技術(shù)狀況評(píng)價(jià)值計(jì)算如下：

即

評(píng)價(jià)模型中，參照J(rèn)TG H12—2015《公路隧道養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，隧道機(jī)電設(shè)施各個(gè)系統(tǒng)權(quán)重取值。各類機(jī)電系統(tǒng)評(píng)估子項(xiàng)參照J(rèn)TG H12—2015選取，其權(quán)值通過(guò)專家法獲取[7]。

2.2設(shè)備功效指標(biāo)評(píng)價(jià)模型

設(shè)備功效指標(biāo)評(píng)價(jià)模型與設(shè)備技術(shù)指標(biāo)的模型相似，如圖3所示。

圖3　設(shè)備功效指標(biāo)評(píng)價(jià)模型

圖3中，C21、C22、C23、C24、C25分別為供配電設(shè)施、照明設(shè)施、通風(fēng)設(shè)施、消防設(shè)施及監(jiān)控與通信設(shè)施的設(shè)備功效指標(biāo)評(píng)價(jià)值，其值通過(guò)專業(yè)檢測(cè)部門現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)獲取；Q21、Q22、Q23、Q24、Q25為其對(duì)應(yīng)的權(quán)值；C21n為供配電設(shè)施功效指標(biāo)的檢測(cè)子項(xiàng)n的檢測(cè)值，Q21n為其對(duì)應(yīng)的權(quán)值；C25n為監(jiān)控與通信設(shè)施功效指標(biāo)的檢測(cè)子項(xiàng)n的檢測(cè)值，Q25n為其對(duì)應(yīng)的權(quán)值；B2為機(jī)電系統(tǒng)功效指標(biāo)評(píng)價(jià)值。

第3層各機(jī)電設(shè)備子系統(tǒng)功效指標(biāo)評(píng)價(jià)值計(jì)算公式如下：

式中：C2i為隧道機(jī)電系統(tǒng)中的第i個(gè)子系統(tǒng)的功效指標(biāo)評(píng)價(jià)值；C2ij為該子系統(tǒng)中第j個(gè)功效指標(biāo)的檢測(cè)子項(xiàng)值；Q2ij為第j個(gè)功效指標(biāo)檢測(cè)子項(xiàng)所對(duì)應(yīng)的權(quán)值。

機(jī)電設(shè)備功效狀況評(píng)價(jià)值計(jì)算如下：

即

評(píng)價(jià)模型中，功效評(píng)價(jià)指標(biāo)參照J(rèn)TG H12—2015選取，其權(quán)值通過(guò)專家法獲取。

2.3管理養(yǎng)護(hù)制度及其執(zhí)行情況評(píng)價(jià)模型

隧道機(jī)電系統(tǒng)的好壞，與其管理養(yǎng)護(hù)制度的完備度及其執(zhí)行情況密切相關(guān)，因此對(duì)管理養(yǎng)護(hù)制度進(jìn)行評(píng)價(jià)是機(jī)電系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。其評(píng)價(jià)可分為2層：第1層為管理養(yǎng)護(hù)制度及其執(zhí)行情況綜合評(píng)價(jià)；第2層為運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)值班制度、維護(hù)保養(yǎng)制度、備品備件管理、內(nèi)頁(yè)資料管理制度等與機(jī)電系統(tǒng)密切相關(guān)的制度的完備性及其執(zhí)行情況評(píng)價(jià)[8]。其評(píng)價(jià)模型如圖4所示。

圖4中，C31、C32、C33、C34、C35、C36分別為運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)值班制度及其執(zhí)行情況、維護(hù)保養(yǎng)制度及其執(zhí)行情況、設(shè)備檔案管理、備品備件管理、內(nèi)業(yè)資料管理、管理維護(hù)檔案管理等制度的完備性及其執(zhí)行情況的評(píng)價(jià)值，其值通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查獲??；Q31、Q32、Q33、Q34、Q35、Q36為其對(duì)應(yīng)的權(quán)值；C31n為運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)值班制度的制度分項(xiàng)n的評(píng)價(jià)值，Q31n為其對(duì)應(yīng)的權(quán)值；C36n為管理維護(hù)檔案管理分項(xiàng)n的評(píng)價(jià)值，Q36n為其對(duì)應(yīng)的權(quán)值；B3為管理養(yǎng)護(hù)制度及其執(zhí)行情況評(píng)價(jià)值。

第3層各管理制度的評(píng)價(jià)值計(jì)算如下：

式中：C3i為管理養(yǎng)護(hù)制度中的第i個(gè)管理養(yǎng)護(hù)制度評(píng)價(jià)值；C3ij為該管理制度中第j個(gè)制度分項(xiàng)值；Q3ij為第j個(gè)制度分項(xiàng)所對(duì)應(yīng)的權(quán)值。

圖4　管理養(yǎng)護(hù)制度及其執(zhí)行情況評(píng)價(jià)模型

管理養(yǎng)護(hù)制度評(píng)價(jià)值計(jì)算如下：

即

具體評(píng)估參數(shù)權(quán)值通過(guò)專家法獲取。

2.4機(jī)電設(shè)備覆蓋率評(píng)價(jià)模型

機(jī)電設(shè)備覆蓋率的評(píng)價(jià)模型如下：

式中：C41、C42、C43、C44、C45、C46、C47、C48、C49、C410分別為消防設(shè)施覆蓋率、車輛檢測(cè)器覆蓋率、CO/VI覆蓋率、亮度檢測(cè)器覆蓋率、風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)儀覆蓋率、本地控制器覆蓋率、攝像機(jī)覆蓋率、可變標(biāo)志覆蓋率、車道指示器覆蓋率、緊急電話覆蓋率的評(píng)價(jià)值，其值取各類設(shè)備實(shí)際布設(shè)數(shù)量與JTG D70/2—2014《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》要求數(shù)量的比值(當(dāng)比值大于1時(shí)，取1)；Q41、Q42、Q43、Q44、Q45、Q46、Q47、Q48、Q49、Q410分別為消防設(shè)施覆蓋率、車輛檢測(cè)器覆蓋率、CO/VI覆蓋率、亮度檢測(cè)器覆蓋率、風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)儀覆蓋率、本地控制器覆蓋率、攝像機(jī)覆蓋率、可變標(biāo)志覆蓋率、車道指示器覆蓋率、緊急電話覆蓋率對(duì)應(yīng)的權(quán)值，由專家法獲取。

2.5隧道機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理綜合評(píng)價(jià)模型

綜上所述，隧道機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理綜合評(píng)價(jià)由機(jī)電設(shè)備技術(shù)指標(biāo)評(píng)價(jià)、機(jī)電設(shè)備功效指標(biāo)評(píng)價(jià)、管理制度評(píng)價(jià)及機(jī)電設(shè)備覆蓋率評(píng)價(jià)4部分構(gòu)成，其計(jì)算模型如圖5所示。

圖5　隧道機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理綜合評(píng)價(jià)模型

圖5中，A為隧道機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理綜合評(píng)價(jià)值；Q1、Q2、Q3、Q4分別為機(jī)電設(shè)備技術(shù)指標(biāo)評(píng)價(jià)、機(jī)電設(shè)備功效指標(biāo)評(píng)價(jià)、管理制度評(píng)價(jià)及機(jī)電設(shè)備覆蓋率評(píng)價(jià)所對(duì)應(yīng)的權(quán)值，由專家法獲取。

隧道機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理綜合評(píng)價(jià)值A(chǔ)的計(jì)算公式如下：

3案例分析

本文采用廣東省某隧道的機(jī)電設(shè)備各項(xiàng)指標(biāo)、覆蓋率的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和管理養(yǎng)護(hù)制度及其執(zhí)行情況的記錄數(shù)據(jù)，對(duì)該隧道機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)狀況進(jìn)行評(píng)估。

該隧道供配電設(shè)施技術(shù)狀況評(píng)估結(jié)果如表1所示。

表1　廣東省某隧道供配電設(shè)施技術(shù)指標(biāo)評(píng)價(jià)

按照同樣方法對(duì)機(jī)電系統(tǒng)中各設(shè)施的技術(shù)指標(biāo)、功效指標(biāo)、覆蓋率及管理養(yǎng)護(hù)制度執(zhí)行情況等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，最終得出該隧道機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)綜合評(píng)估值，為運(yùn)營(yíng)管理者提供養(yǎng)護(hù)依據(jù)，詳細(xì)評(píng)估值如表2所示。

表2　廣東省某隧道機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理綜合評(píng)價(jià)

4結(jié)束語(yǔ)

本文提出的隧道機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理綜合評(píng)價(jià)方法可全面、準(zhǔn)確地反映隧道機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，可為評(píng)估及預(yù)測(cè)機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行趨勢(shì)提供必要依據(jù)，改變以往機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障后才進(jìn)行處理的單一方式，盡快準(zhǔn)確地對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理，提高隧道機(jī)電系統(tǒng)的可靠性，保障隧道運(yùn)營(yíng)安全。

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A Comprehensive Evaluation Method for Operation Management of Electromechanical System in Highway Tunnel

XIE Yaohua1, LIU Li2, FU Jiansheng1

Abstract:This paper proposes an evaluation method for electromechanical system in highway tunnel based on 4 evaluation indices, namely technical index situations of electromechanical equipment in highway tunnel, function index situations of electromechanical equipment, completeness and execution of maintenance management system and coverage rate of electromechanical equipment. The status quo of operation management of electromechanical system can be mastered in time by means of this method so as to provide a reference for subsequent maintenance management of electromechanical system in tunnel.

Keywords:electromechanical equipment in tunnel; operation management; evaluation; method

DOI:10.13607/j.cnki.gljt.2016.03.027

收稿日期：2016-01-21

作者簡(jiǎn)介：謝耀華(1985-)，男，福建省莆田市人，碩士，工程師。

文章編號(hào)：1009-6477(2016)03-0122-06中圖分類號(hào)：U459.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A