公路交通科技  2014, Vol. 31 Issue (11): 142-146

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张志峰, 蒋惠园
ZHANG Zhi-feng, JIANG Hui-yuan
普通干线公路监测工作的安全管理研究
Research on Safety Management of Common Trunk Highway Monitoring
公路交通科技, 2014, Vol. 31 (11): 142-146
Journal of Highway and Transportation Research and Denelopment, 2014, Vol. 31 (11): 142-146
10.3969/j.issn.1002-0268.2014.11.023

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收稿日期:2014-4-10
普通干线公路监测工作的安全管理研究
张志峰, 蒋惠园    
武汉理工大学 交通学院, 湖北 武汉 430063
摘要:对普通干线公路监测工作事故的成因进行了分析,得出影响监测工作安全的五大主要风险因素即人、设备、基础设施、环境、管理。然后利用解释结构模型(ISM)、系统化的建模技术和计算机工具对这五大风险因素间的逻辑关系进行了运算和分析,并由此建立了描述影响普通干线公路监测工作安全的多级递阶解释结构模型。在此基础上,利用风险矩阵法对普通干线公路监测工作中的各个风险源进行了评价并确定了风险等级。最后针对不同的风险等级,依据风险控制原则,对各个风险因素提出了相应的措施和建议,以提高普通干线公路监测工作中的安全管理水平。
关键词交通工程     公路监测     风险矩阵法     安全管理     解释结构模型    
Research on Safety Management of Common Trunk Highway Monitoring
ZHANG Zhi-feng, JIANG Hui-yuan     
School of Transportation, Wuhan University of Technology, Wuhan Hubei 430063, China
Abstract:The causes of common trunk highway monitoring accidents are analysed,5 primary risk factors (human,equipment,infrastructure,environment and management) which impact monitoring safety are obtained. Then,the logical relationships among these risk factors are calculated and analysed by ISM,systematic modeling technique and computer tool,thus,the multilevel hierarchic interpretation structure model which describes influence of common trunk highway monitoring safety is established. On this basis,different risk sources in common trunk highway monitoring are assessed and their risk levels are determined by risk matrix method. At last,on the foundation of different risk levels,the measures and suggestions relative to each risk factor are proposed to improve the safety level of common trunk highway monitoring according to the principle of risk control.
Key words: traffic engineering     highway monitoring     risk matrix method     safety management     Interpretative Structural Model (ISM)    
0 引言

普通干线公路是连接高速公路与农村公路的纽带,对综合运输体系整体功能的发挥具有不可替代性和更具开放性的特点,因此,普通干线公路在国民经济和生产生活中的重要性日益凸显,这就要求其能保证长时间地处于良好的工作状态来提供服务,与之相应的监测工作随之得以迅猛发展。然而监测工作引发的事故及其造成的人员伤亡和财产损失,使得对普通干线公路监测工作进行安全管理刻不容缓[1]

目前,我国在普通干线公路的建设及养护过程中,安全生产管理工作主要是在工程的施工方面,而对工程的监测工作方面的安全问题重视不够,这与监测行业的迅猛发展不相适应。监测的目的是通过专业操作来判别产品的符合性。为了确保专业操作的安全即监测工作的安全,国内外主要是从定性的角度去分析影响监测工作安全性的因素,从而给出较为宏观的措施建议[2,3]。在风险管理的研究方面,国内外从风险识别[4,5,6]与分析到风险控制与决策[7,8,9]都有比较成熟的理论和实践,其成果能够为普通干线公路监测工作安全的风险管理起到较好的指导作用[10]

本文从定性和定量两个方面利用合理的建模方法综合分析影响普通干线公路监测工作安全的风险因素,并进行风险评价以确定风险等级。最后依据风险控制相关原则,给出提高普通干线公路监测工作安全的措施和建议。

1 影响普通干线公路监测工作安全的风险因素识别

普通干线公路监测工作是一个时间、空间分布很广的动态系统,影响其安全的风险因素错综复杂,涉及面很广。通过对监测工作中发生的事故进行系统全面的分析和研究,本文将事故发生的原因归结为以下五个方面:

(1)人的因素

人的因素的风险源主要指监测工作人员的心理素质、生理状况、敬业精神、安全观念、服务意识、技术熟练程度、班组配合情况等。主要表现有:心理状态不好、生理状况不佳、注意力分配不当、业务素质低下、技能缺乏、设备操作不熟练、违规操作、指挥失误、团队配合不默契、信息失真、误听及口误等。

(2)设备因素

设备因素的风险源主要指监测设备运行状况和设备维护状况等。主要表现有:设备失灵、设备质量不合格、设备维修失误、设备维护质量未达标等。

(3)基础设施因素

基础设施的风险源主要是指普通干线公路的道路、桥梁、隧道设计技术,施工质量,养护状况等。主要表现有道路、桥梁、隧道设计不合理,施工质量达不到设计标准及相关规范要求,路面损坏,路肩松软,桥梁隧道出现塌陷等。

(4)环境因素

环境因素的风险源主要指天气条件、地理条件、通信导航条件等。主要表现有:恶劣的天气,诸如大雾、冰雹、雷暴雨、不良地理环境、不良通信导航效果。

(5)管理因素

管理因素的风险源主要指:规章制度建设、技术培训管理、安全文化教育、领导对安全工作重视程度。主要表现有:组织结构不合理、部门之间沟通不畅、群体凝聚力不高、关键岗位的人员不稳定、员工的爱岗敬业程度不够、信息沟通失真等。

2 基于ISM的普通干线公路监测工作安全风险因素分析

本文运用解释结构模型(Interpretative Structural Model,ISM)对影响普通干线公路监测工作安全的风险因素进行层级分析,形成简明易懂的递阶结构,以便从众多风险因素中找出导致普通干线公路监测工作事故发生的直接原因、间接原因及深层次原因。ISM是1973年由美国Wrafield教授[11,12]为分析复杂社会经济系统的有关问题而开发的一种结构模型化技术。该模型可将系统各要素之间的复杂和零乱关系分解成清晰的多级递阶结构形式,是用于分析和揭示复杂关系结构的有效方法。其基本思想是列出影响某一系统的各个要素,比较其两两之间的相互关系,建立邻接矩阵和可达矩阵,对可达矩阵分解,得到可达矩阵各个因素的可达集、前因集及可达集与前因集的交集,并根据该信息建立结构模型,最后建立解释结构模型。

首先假定普通干线公路监测工作安全状态为S0,影响其工作安全的五个风险因素分别为:人S1、设备S2、基础设施S3、环境S4、管理S5

(1)确定监测工作安全与各个风险因素之间的相互关系

通过分析监测工作的安全事故,并结合以往的研究成果,可以确定风险因素两两之间的逻辑关系,从而得到邻接矩阵R,R为六阶方阵,R的元素定义为:

则监测工作安全与各风险因素的邻接矩阵R为:

(2)划分各风险因素的级间关系

将邻接矩阵R加上同阶单位矩阵I,根据布尔代数规则进行乘方计算,即:

0+0=0,0+1=1; 1+0=1,1+1=1;

0×0=0,0×1=0; 1×0=0,1×1=1。

因此可得到可达矩阵M:

式中,I为六阶单位矩阵;n为自然数。

通过Matlab软件计算可得到:

由此,得到可达矩阵M的各个因素的可达集R(Si)(i=0,1,2,3,4,5)、前因集A(Si)以及可达集与前因集的交集R(Si)∩A(Si)。具体数据如表 1所示。

表 1 影响监测工作安全的风险因素的第一级可达集和前因集 Tab. 1 First level of attainable set and antecedent set of risk factors affect monitoring safety
SiR(Si)A(Si)R(Si)∩A(Si)
000,1,2,3,4,50
1 0,1,2 1,4,5 1
2 0,2 1,2,4,5 2
3 0,3 3,4 3
4 0,1,2,3,4 4 4
5 0,1,2,5 5 5

表 1数据可知,满足R(Si)∩A(Si)=R(Si)的要素只有0。由此确认第一级,即L(1)={0}。

在M中除去第0行与第0列(见表 2),寻找出第二级元素。

表 2 影响监测工作安全的风险因素的第二级可达集和前因集 Tab. 2 Second level of attainable set and antecedent set of risk factors affect monitoring safety
SiR(Si)A(Si)R(Si)∩A(Si)
1 1,2 1,3,4,5 1
2 2 1,2,3,4,5 2
3 3 3,4 3
4 1,2,3,4 4 4
5 1,2,5 5 5

表 2数据可知,满足R(Si)∩A(Si)=R(Si)的要素有2,3。由此确认第二级,即L(2)={2,3}。

在M中除去第二、三行与第二、三列(见表 3),寻找出第三级元素。

表 3 影响监测工作安全的风险因素的第三级可达集和前因集 Tab. 3 Third level of attainable set and antecedent set of risk factors affect monitoring safety
Si R(Si) A(Si) R(Si)∩A(Si)
1 1 1,3,4 1
4 1,4 4 4
5 1,5 5 5

表 4数据可知,满足R(Si)∩A(Si)=R(Si)的要素只有1。由此确认第三级,即L(3)={1}。

在M中除去第1行与第1列(见表 4),寻找出最后一级元素。

表 4 影响监测工作安全的风险因素的最后一级可达集和前因集 Tab. 4 Last level of attainable set and antecedent set of risk factors affect monitoring safety
Si R(Si) A(Si) R(Si)∩A(Si)
4 4 4 4
5 5 5 5

表 4数据可知,满足R(Si)∩A(Si)=R(Si)的要素有4和5。由此确认最后一级,即L(4)={4,5}。

级别分配结束后,即可得到影响普通干线公路监测工作安全的风险因素层次结构,见图 1

图 1 普通干线公路监测工作安全系统的层次结构图 Fig. 1 Hierarchy structure of common trunk highway monitoring safety system
3 基于风险矩阵法的普通干线公路监测工作安全风险因素的评价与控制

根据风险因素识别分析结果,下面利用风险矩阵法对人、设备、基础设施、环境、管理这五大风险因素进行合理的综合评价。

风险矩阵法[13]是综合考虑风险因素发生概率和风险后果后给出风险等级的一种方法,用R=P×C表示。式中,P为风险因素发生的概率;C为风险因素发生时可能产生的危害;P×C是表示风险因素发生的概率及其产生危害级别的组合。R=P×C定级法是一种定性和定量相结合的方法,也是目前国内外比较推崇的风险评价方法之一。

采用此方法,对普通干线公路监测工作安全的风险因素实施定级步骤如下:

(1)借鉴以往普通干线公路监测工作中发生的安全事故,分析各个风险因素发生的概率,即得发生概率P

(2)结合ISM分析的风险因素的层级结构并结合已发生事故的后果,得出风险因素的影响程度等级C

(3)结合风险因素的发生概率P和影响程度等级C,将两者组合起来,参照R=P×C定级方法的风险评价矩阵,确定各个风险因素的等级。

(4)针对不同等级的风险因素,基于风险控制原则,制订不同的方案来实施对普通干线公路监测工作的安全管理。

表 5 风险发生概率等级 Tab. 5 Levels of risk happening probability
等级 A B C D E
事故描述 不可能 很少发生 偶尔发生 可能发生 频繁
概率区间 P≤0.01% 0.01%<P≤0.1% 0.1%<P≤1% 1%<P≤10% P>10%

表 6 风险影响程度等级 Tab. 6 Levels of risk influence degree
等级 1 2 3 4 5
影响程度 可忽略 需考虑 严重 非常严重 灾难性

表 7 风险评价矩阵 Tab. 7 Risk assessment matrix
风险 影响程度
可忽略 需考虑 严重 非常严重 灾难性
发生概率 P≤0.01% 1A 2A 3A 4A 5A
0.01%<P≤0.1% 1B 2B 3B 4B 5B
0.1%<P≤1% 1C 2C 3C 4C 5C
1%<P≤10% 1D 2D 3D 4D 5D
P>10% 1E 2E 3E 4E 5E

表 8 风险控制原则 Tab. 8 Risk control principle
等级 风险 接受准则 控制原则
一级 1A,2A,1B,1C 可忽略 风险自留
二级 3A,2B,3B,

2C,1D,1E
可容许 风险自留
三级 4A,5A,4B,

3C,2D,2E
可接受 风险缓和或风险转移
四级 5B,4C,5C,

3D,4D,3E
不可接受 风险转移或回避
五级 5D,4E,5E 拒绝接受 风险转移或回避
4 广东省普通干线公路监测工作安全风险的评价与控制

结合2008年至2013年在广东省普通干线公路监测工作中发生的安全事故13起,平均每年发生安全事故的频率为2.16起的具体情况,对影响普通干线公路监测工作安全的主要风险因素发生概率及影响程度给出评价,并确定其风险等级。具体情况见表 9

表 9 广东省普通干线公路监测工作安全评价结果 Tab. 9 Assessment result of common trunk highway monitoring safety in Guangdong Province
风险因素 风险表现 发生频率 影响程度 风险等级
人为因素 心理或生理状态不佳 偶尔发生 严重 3C,三级
技术熟练程度不高 可能发生 严重 3D,四级
业务素质低下 可能发生 严重 3D,四级
团队配合不默契 偶尔发生 严重 3C,三级
设备因素 设备运行状况不良 可能发生 严重 3D,四级
设备维护质量不达标 可能发生 严重 3D,四级
基础设施因素 道路桥梁设计不合理 可能发生 非常严重 4D,四级
路基松软、路面损坏、桥梁塌陷 很少发生 灾难性 5B,四级
环境因素 通信导航不良 可能发生 严重 3D,四级
恶劣的天气 可能发生 非常严重 4D,四级
地理条件不佳 频繁 严重 3E,四级
管理因素 组织结构不合理 很少发生 需考虑 2B,二级
部门之间沟通不畅 很少发生 严重 2C,二级
群体凝聚力不高 很少发生 需考虑 2B,二级

对广东省普通干线公路监测工作安全的风险评估矩阵进行分析可得:

(1)设备因素和基础设施因素是影响普通干线公路监测工作安全的最直接因素,其风险等级均为四级。对于此类风险源,要求相关监测部门做好风险回避工作,即首先必须要求监测设备一定要保持良好的工作状态,要严格按照相关规范对仪器设备进行存放、保养和定期计量,对一些设备出现的微小变化要引起高度的重视,及时找出原因并加以解决。同时,对于所要监测的工程项目现场状况要充分了解,判断其是否能满足开展监测工作的安全需求,如:监测人员能否安全进出监测现场、仪器设备设置点是否安全等,然后根据相关规范和标准制订监测方案,配备和设置监测仪器。对于特殊和危险结构物,如:桥梁、隧道、高边坡路段等要根据现场实际情况,预先做好人员撤离方案并确保撤离通道的顺畅,一旦发生突发事件,人员首先马上撤离监测现场,确保现场监测人员的生命安全。

(2)人的因素对监测工作安全来说是起承接作用,其风险等级也有三级、四级,要求监测工作人员做好风险降低工作,即充分发挥人的主观能动性,切实将安全管理落实到安全的监测操作中。因此就要求加强普通干线公路监测工作专业化队伍建设,提高监测人员的安全意识和专业素养。

(3)环境因素是影响监测工作安全的深层次因素之一,其风险等级为四级,要求监测部门做好风险回避工作,即监测部门做好监测工作环境的监控工作,并且及时向相关监测工作人员发布准确信息,保证通信导航顺畅。

(4)管理因素是影响普通干线公路监测工作安全的又一深层次因素,虽然其风险等级只有二级,但是有序系统化的管理无疑可在整体上提升检测工作的安全性。

5 结论

安全生产是一个永恒的话题,只要有生产就必然存在着安全问题。本文通过定性定量相结合的方式系统化地对影响普通干线公路监测工作安全的人、设备、基础设施、环境、管理等要素进行了风险研究,根据相应风险的逻辑关系定出风险等级。希望能够指导监测工作的相关部门通过制订合理的措施来提高普通干线公路监测工作的安全性。最重要的目的是通过本文来进一步促进公路交通行业监测工作的安全管理水平。

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