王 彬

（兰州交通大学 交通运输学院，甘肃 兰州 730070）

0 引言

随着我国经济的发展，特别是化工、能源等危险品行业的快速发展，随之而来的危险货物运输安全问题令人担忧。研究铁路危险货物办理站的危险性评价体系，可为有关部门对于铁路危险货物运输的管理提供理论依据，对社会经济的发展有着重要作用。本文将集对分析理论用于铁路危险货物办理站的危险性评价，为其危险性评价工作提供一条新的途径。

1 铁路危险货物办理站危险性评价指标体系的建立

铁路危险货物办理站是一个非常复杂的大系统，其安全状况受很多因素影响，很多指标难以量化，造成评价指标体系过于复杂，难于操作。本文根据系统安全中的“两类危险源”理论，另外还考虑环境影响、管理组织、线路情况等指标，较全面的建立了一套评价指标体系，具体见表1。

2 铁路危险货物办理站的危险性评价

2.1 危险品危险性度量

（1）危险品易燃、易爆危险性的度量

物质系数是根据燃烧热或爆炸压力计算得到的，可以反映危险品在燃烧或爆炸时释放的热能与机械能大小，其取值范围为0－40。表2列出了铁路运输中常见的危险品物质系数。

（2）危险品毒性危险性度量

当今危险品紧急处理的鉴别标准，把物质的毒性分为4个等级。

有毒物质的毒性危险性应该与易燃、易爆等危险性分值范围相同，即也在0-40之间，本文对于危险品毒性系数的计算公式：

Tt=10×Lt(1)

上式中，Tt为第t种危险品的毒性系数，无量纲；Lt为第t种危险品所属的毒性等级。

（3）危险品综合危险性的度量

危险品综合危险性为易燃、易爆、有毒这类危险品对环境威胁的综合作用，因此，危险品综合危险性系数可表示为以上3种危险性系数的加权和。令燃烧、爆炸危险性的权重和毒性危险性的权重分别是0.9和1.0。危险品综合危险性系数计算公式：

上式中，πt为第t种危险品的综合危险性系数，无量纲；MFt为第t种危险品的物质系数；Tt为第t种危险品的毒性系数。

铁路危险货物办理站承运的危险品的综合危险性指数可表示为办理的所有的危险化学品综合危险性系数加权平均和，即：

上式中，h表示铁路危险货物办理站承运的危险品的综合危险性指数，万吨；T为该办理站点的危险品种类的集合；πt为第t种危险品的综合危险性系数，无量纲；Mt为该办理站点第t种危险品的数量，万吨。

2.2 采用层次分析法确定指标权重

在层次分析法中，判断矩阵中元素的值反映了人们对某因素相对重要性(优劣、偏好等)的认识，一般可以采用1－9与它们的倒数标度方法。

层次单排序与其一致性的检验，运算步骤如下：

(1)据标度理论，构建两两比较判断矩阵 A＝（aij）n×n（i,j=1,2...,n），aij=1,aij＝1/aij；

表1

表2 部分常见危险品的物质系数 单位：无量纲

表3 物质毒性的分类标准

(5)据Aw=λmaxw求最大特征根和特征向量；

层次总排序及其一致性检验。计算同层次中所有因素对于最高层相对重要性的排序权值，称为层次总排序。这一过程需要从最高层次到最低层次逐层进行。若上一个层次U含有x个因素U1,U2,...Ur,...Ux，其层次总排序的权值分别是u1,u2,...ur,...ux，下一个层次V共含有y个因素V1,V2,...Vg,...Vy，其对于因素ur的层次单排序的权值分别是v1r,v2r,...vgr,...vyr(当Vg与Ur没有联系时，vgr=0)，此时层次V总排序的权值是∑Urv1r,∑U1rv2r,...∑Urvyr。据上述方法确定指标体系中2-4层的指标权重，详见下表 4。

表4 平均随机一致性指标RI值

2.3 集对分析理论

集对分析是一种处理不确定性系统的同、异、反定量分析的系统分析方法。

集对分析理论基本思路：在一定问题的背景下，具有一定联系的两个集合X和Y组成集对H(X，Y)，对其展开分析，总共得到N个特性，其中有S个特性是集对H(X，Y)中两个集合X和Y共同具有的；有P个为集合X和集合Y相互对立的：剩余F=N-S-P个特性不明，既不相互对立，也不共同具有。定义S/N为H(X，Y)同一度，记为a；F/N为 H(X，Y)差异度，记为 b；P/N 是 H(X，Y)的对立度，记为 c，考虑每个特性权重的联系度为：

2.4 危险等级划分

⑴根据表1对办理站情况进行分析处理，由式（4）可得危险性的评价结果，用联系度μ表示，归一化联系数值μ的取值范围是[-1，1]，根据“均分原则”，表5列出了联系数对应的危险等级。

⑵对危险性的评价，i取不同的值，反映的铁路危险货物办理站的系统安全状况也不同。i=1时，μ值对应的为系统最理想的安全状况；i=-1时，μ值对应的为系统最悲观的安全状况。因此可通过μ的取值范围，判断系统危险等级，弄清楚系统安全状况，进而采取相应措施，提高系统安全水平。

⑶当联系度μ=a＋bi＋cj中c≠0时，a/c的值为所讨论集对在指定问题背景下的集对势，表示为shi(H)=a/c。各个集对势之间，按照比值a/c的大小关系而成的次序称集对势序。集对势等级和次序关系具体见表6。根据集对势，可看出系统安全状况的发展趋势，为管理者的安全管理和安全投入指明方向。

表5 危险等级划分标准

表6 集对势等级和次序关系

3 实例分析

以某铁路危险货物办理站为例，对该办理站的承运货物进行危险性评价。评价结果见表1。

据上述评价方法，由式（4）得联系度：

μ=0.158＋0.507i＋0.335j（5）

(1)当i=0时，μ=-0.177，由表3可知，该办理站系统安全的等级为“一般安全”。

（2）当i=1时，μ1=0.330；i=-1 时，μ2=-0.684，μ的取值范围[-0.684，0.330]。说明该办理站系统最理想的安全状态为μ1=0.330，只是处于“安全”等级下限；所以管理者不能只满足于当前办理站的安全状况，而应根据危险评价指标，找出薄弱环节，采取改进措施，提高该铁路危险货物办理站整体系统的安全水平。

⑶从集对势角度分析看。 式(5)中 a/c=0.472，a＜c，b＞c，属于“微反势”，即该办理站整体系统安全状况处于“一般安全”状态，但具有微弱“危险”趋势。b较大，说明处在“一般安全”状态下指标项权重比例较大。这些指标项看似安全，却暗藏隐患；因此，以防可能向“危险”状态转化，应仔细核查这些项目，使其向“安全”状态转化。

4 结束语

铁路危险货物运输办理站安全评价是一项复杂的系统工作，我国铁路部门一直在探索一种合适的评价方法，本文较全面的建立了铁路危险货物办理站危险性评价指标体系，并且对办理站的危险性评价，加入了集对分析理论进行研究，为铁路危险货物运输办理站安全评价提供了一条新的思路，具有一定的理论指导意义。

［1］中华人民共和国铁道部.铁路危险货物运输管理规则[Z].北京：中国铁道出版社，2006.

［2］李书宏.加强铁路危险货物运输安全的探讨[J].铁道货运,2008，26(3)：34-36.

［3］王延平，翟良云.易燃、易爆危险化学品铁路运输危险性分析[J].安全、健康和环境,2009(12)：41-43