肖丽

摘要：采用实地调研和专家访谈的方法从环境、人为、构件、机械、法律五个维度确定PC构件运输全流程22个风险指标，构建了基于遗传模糊层次分析法的PC构件运输全流程风险评价指标体系，结合实例对风险进行综合评价。研究发现：①该实例PC构件运输全流程风险处于一般高水平;②构件因素、机械因素和人为因素较其他类别风险高。

Abstract： By using the methods of field investigation and expert interview， 22 risk indexes of the whole process of PC component transportation are determined from the five dimensions of environment， human， component， machinery and law. The risk evaluation index system of the whole process of PC component transportation based on genetic fuzzy analytic hierarchy process  is constructed， and the risk is comprehensively evaluated with examples. The results show that： ①the risk of the whole process of PC component transportation is generally high; ②the risk of component factors， mechanical factors and human factors is higher than other categories.

关键词：PC构件;运输全流程;遗传模糊层次分析法

Key words： PC component;transportation process;genetic fuzzy analytic hierarchy process

中图分类号：F407.9                                       文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）08-0101-04

0  引言

住房和城乡住建部在《“十三五”装配式建筑行动方案》中明确提出，到2020年，全国装配式建筑占新建建筑的比例达到15%水平以上，全面提升装配式建筑质量、效益和品质，实现装配式建筑全面发展这一工作目标。随着国家的大力支持以及建筑产业化的快速发展，我国建筑装配率不断提高，但仍与发达国家有一定的差距。而PC构件作为装配式建筑的基本单元，决定了装配式建筑的稳固性，其运输过程至关重要，关乎整个工程项目的顺利完成。目前，体系不完善、机制不健全、设备不成熟等问题的存在，使得装配式PC构件在整个生命周期存在一定的风险，因此，有效评估PC构件相关风险问题在研究装配式建筑中起到了关键性作用。

现有文献：李皓燃等人[1]建立了结构方程模型，从生产、运输、存放、吊运、安装5个阶段对装配式建筑施工安全风险进行了分析;王志强等人[2]建立了FMEA风险评价模型，首先利用变权法建立加权矩阵，再利用TOPSIS对风险进行排序，从生产、运输、施工三个大方面有效分析了装配式建筑在建造阶段的质量风险;徐遨蓝等人[3]运用集对分析法建立了风险评价模型，利用熵权法确定评估指标权重，从人为、材料及设备、技术、环境、管理五个方面对装配水建筑施工安全风险进行评价;李文龙等人[4]构建了基于熵权-未知测度理论的装配式建筑施工安全风险评估模型，从人、技术、管理、设备、环境五个方面对施工安全风险进行了评估。现有文献在研究装配式建筑安全风险时，多针对项目全生命周期，并未从局部的某一阶段考虑项目的风险，对装配式PC构件的运输风险研究甚少。鉴于此，笔者拟考虑分析装配式PC构件运输全流程风险，充分识别PC构件运输过程中的风险因素，构建PC构件运输风险评价指标体系，对于保证构件安全和质量、提高运输效率具有至关重要的作用。

1  PC构件运输全流程风险识别

通过查阅PC构件风险因素相关资料[1～5]，结合实地调研与专家访谈的方式，初步确定PC构件运输全流程22个风险因素。PC构件运输全流程包含构件的装卸和运输两个方面，是一个由人、机械车辆、构件本身以及环境构成的复杂系统，因此，从PC构件质量安全的角度出发，结合PC构件运输全流程的实际情况与特点，将风险分为环境因素、人为因素、构件因素、机械因素、法律因素五个维度，建立具有客观、合理而全面的风险评价指标体系，如表1所示。

1.1 环境因素

PC构件运输全流程的环境因素主要包括交通堵塞、道路临时施工、地质条件、天气状况及不可抗力灾害。一方面，选择通行道路的等级、坡度、弯度及地基承载力等地质条件对构件运输条件有严格的限制;交通堵塞和道路的临时施工时，车辆之间的安全距离缩小，构件外露部分极易对周围车辆造成刮损，进而造成PC构件受损问题。另一方面，不良的天气状况和不可抗力灾害对构件運输也有一定的影响。

1.2 人为因素

PC构件运输全流程涉及的人员有装卸人员、管理人员和载货司机。人的行为在工作中起着主导作用，是造成风险的直接原因，其相关风险主要包括装卸人员的健康水平、安全意识程度、技术水平;管理人员的经验水平;载货司机的驾驶水平和疲劳、酒驾情况。

1.3 构件因素

PC构件作为整个运输全流程的主体。一方面，其自身受强度、结构性能的影响存在一定的安全隐患;另一方面，PC构件的类型、装车数量、堆放高度及固定松紧程度对车辆和周边环境有一定的影响。

1.4 机械因素

PC构件运输全流程机械设备的选择、设备及车辆的定期检验情况将对构件产生直接影响;其中，相关机械包含行吊、运输车辆，行吊及其上的吊绳和吊钩质量对PC构件顺利装卸起着决定性作用。

1.5 法律因素

PC构件的运输应严格遵守当地道路法律法规，主要是指道路对号牌的限制，车辆驾驶时段的限制以及高宽度的限制。

2  风险评价

由表1可知，PC构件运输全流程有各种不同的影响因素。在风险评价中，若仅仅依靠专家对指标的主观判断则缺乏一定的准确性。对此，金菊良[6]提出用加速遗传算法计算层次分析法中各因素的排序权值，并快速检验判断矩阵的一致性问题;李万庆[7]运用加速遗传算法改进了层次分析法，修正了不符合一致性条件的判断矩阵;梁学明[8]将加速遗传算法与层次分析法相结合，对辽宁地区国有大中型企业融资效率的影响因素进行排序研究。邹乐乐[9]运用遗传模糊层次分析法建立了水库诱发地震综合风险评价指标体系。本文通过运用层次分析法将主观定性问题转化为数学定量问题，定性与定量相结合，构建风险评价模型，并建立递阶层次矩阵;再利用加速遗传算法快速检验判断矩阵的一致性问题以及各要素排序权重，解决了AHP法在解决实际问题中存在的主观问题;最后，结合模糊综合评价法客观的对PC构件运输全流程中存在的风险进行评价。总的来说，在一定程度上避免了主观误差，能够从更加全面的角度对评价体系作出分析。

基于遗传模糊层次分析法综合评价具体步骤：

本文参考文献[6][7][8][12]的建模方法与步骤来建立基于遗传模糊层次分析法综合评价模型，具体包括如下几个步骤。

2.1 建立递阶层次结构模型

通过收集信息，充分了解系统包含的所有潜在风险因素以及因素之间的相互关系，将这些潜在风险按关联度划分为不同的层次，建立递阶层次结构模型。模型从上至下依次分为A、B、C三个层次，A表示目的层，B表示准则层、C表示方案层，其中，目的层A只包含一个因素，准则层B和方案层C可由多个准则组成。

2.2 构造判断矩阵

引入1～9之间的数及其倒数作为重要程度标度，通过两两比较同一层次元素对于上一层次某一准则的重要性，构造判断矩阵。

2.3 确定目标函数及适应度函数[6][8]

3  实例分析

沌口某综合改造还建工程项目A，装配率达55%，预制部位有：外墙、叠合板、楼梯、阳台、空调板。预制构件混凝土总方量约为12.15万m3，由中建某公司工厂B生产，并委托物流公司承运。按照单车装载12-13m3，预计用车3846-4166车次。经多方面必选出最优路线：起点为中建某公司工厂B——109省道——汉施路——福银高速入口——福银高速——阳逻大桥——北湖大桥——沪渝高速——京港澳高速——军山大桥——京港澳高速出口——武监高速——江滩特大桥——沌口新街——东荆河路——沌口某项目A。全线总长约100公里，此路线运输距离最短。

3.1 数据收集

本文采用问卷调查进行数据收集，调查问卷利用Likert5分量表法，程度重要性以打分的形式表现，影响程度从高到低对应1～5分，其中，1分表示非常重要，2分表示重要，3分表示一般重要，4分表示不重要，5分表示极不重要，其中基于沌口某还建工程项目注明问卷调查的项目背景以及运输路径基本地理地质条件。本次PC构件运输全流程风险因素度量表中包含影响PC构件运输风险的22个因素，以及问卷调查对象的单位类别、工作岗位、从业年限。共发出调查问卷200份，收回有效调查问卷177。调查问卷发放对象及收回情况如表2所示。

3.2 确定指标权重

依据本项目的运输路径实际情况以及PC构件本身特征，比较各层相对重要性程度，建立判断矩阵。这里将调查问卷获得的有效数据形成目标层以及准则层各判断矩阵，在一致性检验过程中利用MATLAB中遗传算法工具箱对各判断矩阵进行修正，经过加速循环，最后得出目标层的一致性比例以及修正后的判断矩阵如表3所示，其中程序运行可得函数极小值和对应优化变量值，求得优化变量值为（0.181  0.362  0.688  0.38  0.091），每一代适应度函数的最佳值和平均值的仿真图形如图1所示，最终各指标权重及其排序如表4所示。

由图1可知，种群在接近50代时开始收敛，并产生最佳适应度值。将MATLAB软件输出的优化变量值归一化处理后得到所求指标的对应权重W=（0.1040  0.2100  0.3991  0.2297  0.0573），其对应的一致性指标函数值为0.0008，远小于0.1，说明判断矩阵A具有满意的一致性。

3.3 模糊综合评价

①邀请装配式建筑相关专家以及物流单位共10位对PC构件在运输全流程中的风险等级进行打分，得出以下隶属度矩阵。

4  结论与建议

通过综合评价结果可以看出，该项目PC构件运输全流程风险程度在一般到高之间。准则层B因素排序为：构件因素>机械因素>人为因素>环境因素>法律因素，在PC构件运输全流程中，构件因素所占比重最大，人为因素及机械因素所占比重较高，说明PC构件本身的风险是首要风险，人为及机械因素所产生的风险发生的概率较高。针对占比相对较高的三個准则层建议如下：

①在构件因素中，PC构件强度>PC构件结构性能>PC构件堆放高度及固定松紧程度>构件类型>PC构件数量。要求在装车前，装卸人员应该严格按照规范要求检查构件强度及结构性能;在装车时，严格按照专项装车方案选择PC构件的类型及数量;在装车后，管理人员应严格检查PC构件的堆放高度及固定松紧程度是否符合要求，尽量避免不合理的堆放形式影响车辆的运行。

②在机械因素中，设备及车辆的选择>设备及车辆定期检验情况>吊绳吊钩材料缺陷。所選择的起吊设备应在额定载荷内起吊构件、运输构件的车辆应满足构件尺寸和载重要求;设备及车辆的定期检验关系着构件的质量安全，相关设备及车辆应定期进行检查维修，在构件吊装及运输前，同时应检查吊绳吊钩等材料是否存在缺陷，设备及车辆是否能正常运行。

③在人为因素中，安全意识程度>技术水平>管理人员经验水平>驾驶水平>健康水平>疲劳、酒驾情况。人的安全活动决定了构件及周边一切环境的安全，在PC构件运输全流程中，必须加强管理人员的监督能力，对所有相关参与人员进行装配式建筑技术培训，执行持证上岗制度，重视安全技术交底，提高人员的安全意识程度。

参考文献：

[1]李皓燃，李启明，陆莹.基于SEM的装配式建筑施工安全关键风险分析[J].中国安全科学学报，2019，29（04）：171-176.

[2]王志强，司曼曼，邱倩倩，李浩博.基于改进FMEA法的装配式混凝土建筑建造质量风险评价[J].工程管理学报，2019，33（04）：132-137.

[3]徐遨蓝，刘妍，张源.基于熵权法和集对分析法对装配式建筑施工安全风险的评价[J].价值工程，2019，38（19）：22-25.

[4]李文龙，李慧民，孟海，裴兴旺.基于熵权-未确知测度理论的装配式建筑施工安全风险评估[J].西安建筑科技大学学报（自然科学版），2019，51（03）：369-374.

[5]王志强，张樵民，王国强，李健，崔金海.基于FTA-SPA-灰色聚类的装配式建筑施工安全测评[J].安全与环境工程，2018，25（02）：166-173.

[6]金菊良，魏一鸣，付强，丁晶.计算层次分析法中排序权值的加速遗传算法[J].系统工程理论与实践，2002（11）：39-43.

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[8]梁学明.基于AGA-AHP的辽宁国有大中型企业融资效率研究[D].大连理工大学，2010.

[9]邹乐乐，金菊良，周玉良.基于遗传模糊层次分析法的水库诱发地震综合风险评价指标体系筛选模型[J].地震地质，2010，32（04）：628-637.

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[11]金菊良，丁晶，等.遗传算法及其在水科学中的应用[M].成都，四川大学出版社，2000.

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