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图3.3 定量风险评价的一般程序
路线分段是进行风险评价的前提。运输过程中,沿线与风险评价相关的各种变量,如路面状况、地形、人口、周边环境、气象条件等都在不断发生变化,且这种变化是离散的,很难用连续的函数关系予以准确表达。因此,须对运输路线进行合理分段,并使每一片段上各种变量尽可能接近,在计算时假定为相等的常数。片段划分的合理与否对风险评价的结果具有重要影响。片段划分越多,结果越精细,但计算量增加。
根据我国目前的实际情况,公路状况主要考虑沿线地形、公路等级、路面等级、车道数及其划分情况。公路等级分为五级,地形分为四种,路面等级分为四级,车道数主
落实风险降低措施 是否超出风险允许标准 风险值的确定 可能性评价 后果评价 危险辨识与分析 交通事故引发事故 非交通事故引发事故 资料收集 路线分段 佳木斯大学继续教育学院 第11页
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要考虑单车道、双车道和多车道,车道划分主要考虑划分和未划分两种情况。具体见表3.1。
表3.1 道路状况划分情况
公路等级 高速公路 地形 平原微丘 重丘 山岭 计算车速/km/h 120 100 80 60 车道数 8,6,4 4 4 4 路面等级 高级 二级公路 三级公路 平原微丘 山岭重丘 平原微丘 山岭重丘 80 40 60 30 2 2 2 2 高级或次高级 次高级或中级 一级公路 平原微丘 山岭重丘 100 60 4 4 高级 四级公路 平原微丘 山岭重丘 40 20 1或2 1或2 中级或低级 人口密度主要考虑整个路线带宽(路线两侧事故后果下风向最大影响距离之间的宽度)内人口密度的变化情况。此外,路上人口、敏感人口、缓冲区、无人区等,甚至人口的变化(昼夜变化)情况也应予以考虑。
气象条件主要考虑风向、风速、大气稳定度、气温、湿度等对事故后果计算有明显影响的因素,如风向、风速玫瑰图,主导大气稳定度类型或大气稳定度类型概率分布等。
两种风险评价方法各有优缺点,主观指标评价的多层次灰色评价法所使用的是来源于客观现实的主观指标,而且这些指标是多层次的,对于这类评价问题,其评价是建立在评价者的知识水平、认识能力和个人偏爱之上,因而很难完全排除人为因素带来的偏差,这就使得评价者在评价中提供的评价信息不十分确切;而定量风险评价方法,也称概率风险评价方法,它的核心是个人风险和社会风险的量化,采用定量化的风险值如个人风险和社会风险值对系统的危险性进行描述。
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3.2 风险评价模型
本文只研究危险品道路运输过程定量风险评价模型如图3.4所示。
车辆、设备、容器、包装消长因子 危险品道路运输风险评价 人员素质 消长因子 消长因子 事故发生 的概率 危险品事故易发性校正 事故后 果 安全管理 消长因子 交通事故引发事故的概率 非交通事故引发事故的概率 个人死亡 的概率 死亡人 数 图3.4 危险品道路运输过程定量风险评价模型框图
事故发生概率同时考虑交通事故引发事故概率和非交通事故引发事故概率。在事故后果计算方面,个人风险评价中考虑个人死亡的概率,而社会风险则考虑事故后果导致死亡的人数。此外,引入危险品事故易发性校正因子,用以校正不同危险品在事故率方面的差异;引入由评价指标集构成的车辆设备状况、人员素质、安全管理等三方面的校正因子,进一步对事故率进行校正,以使评价结果更加接近实际。
3.2.1个人风险评价模型
个人风险分析以片段为单位进行。危险品在片段S上运输,风险沿着片段连续迁移,某点处的个人风险等于所有事故后果沿片段对该点的求和。其原理可用3.5图描述(片段起点为坐标原点,l为片段长度,椭圆部分为事故后果造成的死亡区域,r为死亡区域的最大作用距离)。
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y (x, y) r x 0 l
图3.5 个人风险评价示意图
根据上述原理,个人风险的计算可用式(3.1)表示。
mnmaxlRs?x,y?????Pi,n?T?Li,n?x,y??B1?B21?B22?B23?dx (3.1)
i=1n=10式中,Rs?x,y?为?x,y?点处的个人风险;Pi,n为第i种泄漏场景,第n种事故后果发生的事故率;T为每年运输的往返次数;Li,n?x,y?为事故后果n导致点?x,y?处个人死亡的概率;B1为危险品的事故易发性校正因子;B21为车辆、设备、容器、包装消长因子;B22为人员素质消长因子;B23为安全管理消长因子;l为片段S末端的横坐标。
将个人风险值相等的点相连,即得到个人风险等值线。
3.2.2 社会风险评价模型
社会风险计算中,事故发生概率的分析与个人风险评价中一致,事故后果主要考虑死亡人数,而不是个人死亡概率,因此与人口密度密切相关。
社会风险常用余补累积分布函数表示。按社会风险的定义,可用式(3.2)表示:
RSS?Nmax?L?T?PN?1i,n?B1?B21?B22?B23?PW?PD??N?,N (3.2)
式中,RSS为危险品在片段S上运输导致N人以上死亡的累积频率;L为片段的长度;PW为大气稳定度类型W出现的概率;PD为风向D出现的概率;N为死亡的人数;其它符号如3.2.1节个人风险模型中所述。
1、危险品事故易发性校正因子的确定
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统计数字表明,不同类型的物质在运输过程中发生事故的可能性明显不同,而现有的评价方法对这种差异考虑的较少。本文认为,由物质的理化特性决定的其对外界影响的感度,与运输过程事故率之间应存在良好的对应关系。为此,引入危险品易发性校正因子,用以校正此差异。
危险品事故易发性的确定,采用国家“八五”科技攻关的成果。危险品按危险性的不同,分为8大类,19小类。每类危险品根据其在温度、撞击、摩擦、静电、燃烧性、氧化性、腐蚀性、自燃性、毒性等方面感度的不同,具有不同的状态分值。可按式(3.3)计算其易发性。
B1i??i?Gi (3.3) 式中,B1i为第i类危险品事故易发性分值;?i为i类危险品的权重系数;Gi为该类危险品的状态分值。通过对事故易发性分值进行归一化处理,得到将其转化为危险品事故易发性校正因子的函数关系,如式(3.4)所示。
B1?2.97?B/?Bmin?Bmax? (3.4) 式中,B为危险品事故易发性的实际分值;Bmin为该类危险品事故易发性的最小分值;
Bmax为该类危险品事故易发性的最大分值;?为危险品所属大类的权重系数。
2、消长因子的确定
为解决不同车辆设备状况、人员素质、安全管理水平在事故率方面的差异,分别建立了三个评价指标集。其中,车辆设备状况指标集由整车系统,发动机,转向系统,制动系统,行驶系统,传动系统,电气、照明、信号、仪表系统,安全防护装置,包装,容器系统等共10大类指标构成;人员素质方面由驾驶人员合格性、熟练性、稳定性、负荷因子等四方面指标构成;安全管理方面由10类指标构成。
分别如式(3.5)、(3.6)、(3.7)所示。
B21?2??1?B2AV1?/?2?B2A? (3.5)
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