基于AHP的公路基礎設施安全風險因素評價

趙偉蘭, 李遠富

(1.山西水利職業(yè)技術學院, 山西運城 044004; 2.西南交通大學, 四川成都 610031)

基于AHP的公路基礎設施安全風險因素評價

趙偉蘭1, 李遠富2

(1.山西水利職業(yè)技術學院, 山西運城 044004; 2.西南交通大學, 四川成都 610031)

公路基礎設施投資額度大、使用年限長，各種自然因素、人為因素和自身因素對公路基礎設施安全長期構成威脅。文章在分析公路基礎設施安全因素的基礎上，構建了公路基礎設施安全評價指標體系，運用模糊層次分析法對指標體系中的各風險因素進行了重要度排序，為建立日常維修、安全監(jiān)測、應急救援機制提供參考，對公路基礎設施安全保障體系構建有重要意義。

基礎設施安全； 風險因素； 層次分析法

公路作為交通運輸的一種方式，2015年末全國通車里程達457.73×104km，以其覆蓋范圍廣，機動靈活，能夠直達目的地等特點成為人們出行的首選。在自然災害頻發(fā)地區(qū)，公路就是一條生命線，一旦遭受損壞，不僅會阻礙搶險救災進程，還會加重次生災害；在一般地區(qū)，公路是一條經濟發(fā)展的紐帶，一旦受到破壞，不僅會影響當地的交通運行，還會滯后當地的經濟發(fā)展。研究公路基礎設施安全風險因素，分析風險因素對公路基礎設施安全的影響程度，對公路基礎設施的設計施工、日常維修、安全監(jiān)測、應急救援等安全保障體系的構建有重要意義。

1 公路基礎設施安全風險因素

公路基礎設施是由不同線性的路段、橋梁(立交)、隧道等具有不同結構物特征的道路設施所組成，它的安全、高效運行在保障人們正常生活以及應對重大災害、突發(fā)事件等方面起到關鍵作用，影響著經濟持續(xù)發(fā)展和社會和諧穩(wěn)定[1]。公路基礎設施在長時間的使用過程中，完全暴露于自然環(huán)境，受到各種因素威脅，面臨著許許多多的未知風險，安全風險因素主要來自系統(tǒng)內部和系統(tǒng)外部。內部因素主要是由于人們的認知不足、能力不夠等引起的公路基礎設施建設時沒有合理控制的技術風險；外部因素主要由于自然災害、惡劣氣候條件、公路基礎設施建設時依托的特殊地質條件和人的不適當行為所引起的自然、人為風險。在分析各種公路事故致因及損失情況基礎上，對公路基礎設施安全風險進行了辨識、總結，本文選取了設計施工、行車荷載、材料性能的退化、地質災害、氣象災害、人的不恰當行為、人員失職等7個顯著影響因素，確保選擇的全面性和代表性。

2 構建公路基礎設施安全指標體系

通過與相關行業(yè)從業(yè)人員交流和專家咨詢，結合以往學者研究，剖析公路基礎設施特點，將7個顯著影響因素進行細化，得到22個影響公路基礎設施安全的風險因素，以此作為評價指標，并建立了層次遞進模型(表1)。

3 基于層次分析法的公路基礎設施安全風險因素權重分析

AHP是層次分析法((Analytic Hierarchy Process)的簡稱，是一種把定性和定量分析結合在一起的分析方法。通過影響因素及其內在關系分析，利用較少的定量信息使決策貼近準確化，可以解決多層次、多因素的復雜決策問題。公路基礎設施安全受到多種因素的影響，且相互聯(lián)系、相互作用，每個因素都很難用準確的量去評價，但每個因素對安全的影響程度可以用層次分析法計算出一個相對權重，從而選出重要影響因素。

本文采用層次分析法對公路基礎設施安全評價指標體系中同一層次的兩個因素之間的相對重要性進行比較、分析與計算，把定性化的因素轉化為定量化的結論，將不同層次的因素綜合分析計算得出每個因素對目標層的重要程度，提高了對公路基礎設施安全影響因素評價認識的精準度。

3.1 構建模糊判斷矩陣

根據層次分析法1～9標度法，對同一層次各因素相對于母層次因素的重要性進行兩兩比較，構造判斷矩陣(表2～表8)。

3.2 層次單排序及其一致性檢驗

(1)對于設計施工質量比較矩陣B1，求得ω1=(0.641、0.132、0.166、0.061)T，λmax=4.217 9，C.I.=0.07,C.R.=C.I./R.I.=0.07/0.89=0.078<0.1,計算結果符合一致性檢驗，因此，可認為設計結構不合理、計算有誤、施工過程偷工減料、不規(guī)范施工導致質量問題關于設計施工質量的合理權重為0.641、0.132、0.166、0.061。

(2)對于行車荷載比較矩陣B2，求得ω2=(0.75、0.25)T，λmax=2，C.I.=0，C.R.=0<0.1，因此，可認為行車荷載導致的沉降、行車磨損導致的變形關于行車荷載的合理權重為(0.75、0.25)。

(3)對于地質災害比較矩陣B4，求得ω3=(0.525、0.149、0.258、0.068)T，λmax=4.139 4，C.I.=0.046，C.R.=0.046/0.89=0.051<0.1，由此可認為地震、滑坡、泥石流、特殊地質條件導致的崩塌關于地質災害的合理權重為(0.525、0.149、0.258、0.068)。

(4)對于氣象災害比較矩陣B5，求得ω4=(0.153、0.381、0.102、0.056、0.308)T，λmax=5.23，C.I.=0.057 5，C.R.=0.057 5/1.12=0.051 3<0.1，因此，可認為強風沙、暴雨、冰雪侵蝕、高溫日曬、凍融關于氣象災害的合理權重為(0.153、0.381、0.102、0.056、0.308)。

(5)對于不恰當行為比較矩陣B6，求得ω5=(0.087、0.047、0.141、0.442、0.283)T，λmax=5.216 8，C.I.=0.0542、C.R.=0.054 2/1.12=0.048 4<0.1，因此，可認為行車中無意撞擊、偷盜設施物件導致的損壞、超載、故意引發(fā)爆炸、火災關于不恰當行為的合理權重為(0.087、0.047、0.141、0.442、0.283)。

(6)對于人員失職比較矩陣B7，求得ω6=(0.666、0.334)T，λmax=2，C.I.=0，C.R.=0<0.1，因此，可認為維修不及時、維修沒有針對性 關于人員失職的合理權重為(0.666、0.334)。

(7)公路基礎設施安全評價矩陣A，求得ω7=(0.183、0.031、0.090、0.390、0.184、0.075、0.047)T，λmax=7.577 7，C.I.=0.096 3，C.R.=0.096 3/1.32=0.072 9<0.1，因此，可認為設計施工質量、行車荷載、材料性能的退化、地質災害、氣象災害、不恰當行為、人員失職關于公路基礎設施安全評價的合理權重為(0.183、0.031、0.090、0.390、0.184、0.075、0.047)。

3.3 層次總排序及其一致性檢驗

對所有影響公路基礎設施安全的風險因素按綜合權重進行總體排序，以便獲得每個因素對公路基礎設施安全的總體影響程度。數據結果如表9所示。

由計算結果可以看出，影響公路基礎設施安全的主要因素有地質災害、氣象災害、設計施工質量，在公路基礎設施安全評價指標體系中第四層次中影響公路基礎設施安全的主要因素有地震、設計結構不合理、泥石流、暴雨、滑坡、凍融等。

4 結束語

本文在分析公路基礎設施安全風險因素基礎上，構建了公路基礎設施安全指標體系，運用模糊層次分析法對指標體系中影響公路基礎設施安全的各個因素進行了重要度排序，得到自然因素的地質災害、氣象災害和自身因素的設計施工質量是影響公路基礎設施安全的最重要因素，較為顯著的還有地震、設計結構不合理、泥石流、暴雨、滑坡、凍融等風險因素。

[1] 邱偉.公路基礎設施安全性評價研究[D].華南理工大學，2014.

[2] Kazimierz Jamroz，Marcin Budzyński.Tools for Road Infrastructure Safety?Management-Polish Experiences[J].International Journal of Intelligent Information and Management Science.Volume 5,Issue 2,April 2016.

[3] 吳樹仁，石菊松，張春山，等.地質災害風險評價技術指南初論[J].地質通報，2009(8).

兩部門規(guī)范城市生活垃圾跨界清運

近日，住房城鄉(xiāng)建設部和環(huán)境保護部聯(lián)合下發(fā)通知，規(guī)范城市生活垃圾跨界清運處理。

根據通知，城市生活垃圾原則上要就地就近處置，本地不具備垃圾處置設施、條件或者處置成本較高的，可在本省域內異地或者跨省域轉移處置生活垃圾。跨界轉移處置的垃圾，要選擇合法運營的填埋場、焚燒廠等生活垃圾處置設施、場所。嚴禁私自隨意丟棄、遺撒、傾倒、堆放、處置生活垃圾。各地要按程序和要求提出跨界清運處置垃圾申請。

兩部門要求，要嚴格垃圾清運處理服務準入。一方面，要依法實施垃圾清運處理服務許可。從事城市生活垃圾清運處理服務的單位，要依法取得由住房城鄉(xiāng)建設(環(huán)境衛(wèi)生)行政主管部門頒發(fā)的城市生活垃圾經營性清掃、收集、運輸、處理服務許可。另一方面，要加強垃圾清運處理服務單位資格核查。承接城市生活垃圾清運處理服務的單位，要具備從事生活垃圾清掃、收集、運輸、處理服務的能力并滿足有關資格條件。

為強化垃圾跨界清運處置過程監(jiān)管，各地要建立聯(lián)單制度。跨行政區(qū)域轉移處置垃圾應全過程建立記錄臺賬，來往票據全部實行多聯(lián)單，留底備查。

同時，住房城鄉(xiāng)建設(環(huán)境衛(wèi)生)行政主管部門要按照“全國城鎮(zhèn)生活垃圾處理管理信息系統(tǒng)”的填報要求，做好本行政區(qū)域垃圾跨界清運處置信息填報。對不按時填報、不如實填報、不完整填報垃圾跨界清運處置信息的單位督促整改，并予以通報。

摘自《中國建設報》

趙偉蘭(1984～)，女，碩士，講師，研究方向為工程管理。

U491.5+9

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[定稿日期]2017-03-11