道路危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸安全路線(xiàn)優(yōu)化評(píng)價(jià)研究

張得勝

（蘭州交通大學(xué) 交通運(yùn)輸學(xué)院,蘭州 730070）

0 引言

專(zhuān)業(yè)人員操作、專(zhuān)用車(chē)輛運(yùn)輸、專(zhuān)業(yè)企業(yè)管理以及運(yùn)輸安全是相較于普通貨物運(yùn)輸而言，危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)。在全國(guó)道路網(wǎng)絡(luò)上，運(yùn)輸強(qiáng)腐蝕、易燃、劇毒、易爆危險(xiǎn)貨物的車(chē)輛，形成了離散的流動(dòng)危險(xiǎn)源。除此之外，道路危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸行業(yè)中國(guó)內(nèi)原有管理基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，并且從業(yè)人員包括企業(yè)管理人員和行業(yè)管理人員的素質(zhì)、車(chē)輛技術(shù)狀況均己不能滿(mǎn)足現(xiàn)代道路危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展需要，造成危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸頻繁發(fā)生事故，其造成的危害程度也愈加嚴(yán)重。因此，亟需運(yùn)用科學(xué)有效的方法規(guī)劃道路危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸路線(xiàn)[1]。

1 危險(xiǎn)貨物路徑優(yōu)化方法分析

1.1 危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸路徑優(yōu)化原則

相較于普通道路貨物運(yùn)輸，危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸要求更高主要是因?yàn)槠涮匦詾榉派湫浴《尽⒈ǖ龋瑢?duì)自然環(huán)境以及人類(lèi)的生產(chǎn)、生活構(gòu)成嚴(yán)重威脅[2][3]。并且道路危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸過(guò)程中涉及的參與者很多，如貨運(yùn)公司、承運(yùn)人、收貨人、托運(yùn)人、政府、保險(xiǎn)、包裝制造商、應(yīng)急救援部門(mén)以及運(yùn)輸沿線(xiàn)的居民等，并且各方參與者的利益目標(biāo)不同。因此，道路危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸路線(xiàn)優(yōu)化問(wèn)題是一個(gè)典型的多層次、多目標(biāo)決策問(wèn)題。

1.2 危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸路徑優(yōu)化方法

VRP是車(chē)輛調(diào)度優(yōu)化問(wèn)題中，一個(gè)非常重要的研究方向；一般的研究中，可以面向不同問(wèn)題，構(gòu)建線(xiàn)性或非線(xiàn)性的01規(guī)劃模型，也可以基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃構(gòu)建圖論模型。在數(shù)學(xué)模型的求解過(guò)程中，可以將問(wèn)題分解或重構(gòu)，然后基于既有的成熟理論如Dijkstra、Floyd等求得原問(wèn)題的最優(yōu)解或滿(mǎn)意解[4]。

通過(guò)1.1節(jié)中的分析可以得出：將既有問(wèn)題轉(zhuǎn)化為VRP問(wèn)題過(guò)程中，很難量化大部分影響路線(xiàn)選擇的因素，甚至有的是不可量化的，很難用經(jīng)典的數(shù)學(xué)方法來(lái)描述這些因素的狀況，因此采用模糊綜合評(píng)價(jià)法，將模糊信息定量化后再采用定量分析并進(jìn)行決策。

2 模糊綜合評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

2.1 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)因素集

2.2 確定指標(biāo)評(píng)價(jià)集

設(shè)共有p 種可能評(píng)判的結(jié)果，則V={v1;v2;v3;…;vp}，其中vi( i =1,2,3…p)為第i個(gè) 評(píng)判結(jié)果。在本文模型中，取V ={v1;v2;v3}={良好；一般；較差}={100；75；50}。

2.3 確定因素權(quán)重集

假定評(píng)判因素U 的權(quán)重分配集為A，為不同的因素分配不同的權(quán)重，設(shè)第i個(gè)因素的權(quán)重為ai( i =1,2,3…m)，則因素權(quán)重集為A=(a1,a2;a3…am)。

設(shè)uij(i=1, 2 …m;j =1,2…n)（即第i個(gè)因素中的第j個(gè)子因素）的權(quán)數(shù)為aij(i=1, 2 …m; j =1,2…n)，則子因素權(quán)重集可用表示。

本文結(jié)合專(zhuān)家調(diào)查法和層次分析法，取A=(a1,a2;a3)= (0.6，0.3，0.1)；=(0.3,0.4,0.3)。

2.4 模糊評(píng)價(jià)

通過(guò)分析線(xiàn)路優(yōu)化的影響因素，得出其有很多相同點(diǎn)，但是優(yōu)化方案卻各有特點(diǎn)，所以可以對(duì)不同的方案用相同的因素進(jìn)行評(píng)判[5][6]。

（1）一級(jí)模糊歸納評(píng)判。根據(jù)第i個(gè)中的第j 個(gè)子因素uij進(jìn)行評(píng)判，則第k個(gè)子元素的權(quán)重為:rijk(i=1,2,…,m;j =1,2,…,n; k=1,2,…,p)得出的評(píng)判矩陣如下：

矩陣的第j 行表示根據(jù)第i個(gè) 中的第j 個(gè)子因素uij進(jìn)行評(píng)判的結(jié)果。第i個(gè)中包含因素的數(shù)目，就是矩陣的數(shù)目，指標(biāo)集包含的元素?cái)?shù)目，就是R 矩陣的列數(shù)。因此，第i 個(gè)因素的歸納評(píng)估集為：

（2）二級(jí)模糊歸納評(píng)判：二級(jí)模糊歸納評(píng)判的是單一子因素評(píng)判，是相應(yīng)的一級(jí)模糊歸納評(píng)判。所以，二級(jí)模糊歸納評(píng)判的單因素評(píng)判矩陣應(yīng)當(dāng)是一級(jí)模糊歸納評(píng)判。可得二級(jí)模糊綜合評(píng)判集：

對(duì)bk歸一化可得：

3 案例分析

對(duì)G108、G210、G306三條由陜南地區(qū)向關(guān)中地區(qū)運(yùn)輸危險(xiǎn)貨物的路線(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。

3.1 確定因素權(quán)重

結(jié)合層次分析法和專(zhuān)家打分法，得到各因素及子因素的權(quán)重，如表1所示。

表1 因素權(quán)重評(píng)價(jià)表

3.2 一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)

（1）對(duì)于G108國(guó)道：

（2）對(duì)于G210國(guó)道：

（3）對(duì)于G316國(guó)道：

3.3 二級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)

對(duì)于三條國(guó)道，帶入公式2-3和2-4分別進(jìn)行二級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果如下：

G108國(guó)道：kb =(0.7540.1470.099)；

G210國(guó)道：kb =(0.4870.3520.161)；

G316國(guó)道：bk=(0.4360.3440.220)。

3.4 綜合評(píng)價(jià)得分

3.5 結(jié)果分析

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，通過(guò)比較三個(gè)綜合評(píng)價(jià)得出的W值， G108、G210和G316中運(yùn)輸安全要求G108的最高，評(píng)分為91.375。也就是說(shuō)在危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸過(guò)程中，G210和G316周邊環(huán)境的影響因素綜合評(píng)分小于G108，且G108的綜合評(píng)價(jià)得分大于危險(xiǎn)貨物安全運(yùn)輸?shù)淖罡咭蠼缦蓿詰?yīng)該禁止在G108該路段上運(yùn)輸危險(xiǎn)貨物。而一般的危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸，G210與G316國(guó)道對(duì)周邊環(huán)境影響因素評(píng)分大小相當(dāng)，所以危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸在這兩條道路運(yùn)輸均可。

4 結(jié)束語(yǔ)

在危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸路徑優(yōu)化問(wèn)題中，可以運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法，將定性的分析結(jié)果定量化，并通過(guò)量化的處理方法，降低主觀(guān)因素，提高科學(xué)性。本文中因素選擇及權(quán)重分配均有較高的合理性和代表性。可以為決策者提供一定的依據(jù)。在下一步的分析中，應(yīng)更加全面地考慮運(yùn)輸路徑選擇的影響因素如車(chē)輛、天氣等，從而得到更加科學(xué)的結(jié)果。

[1]沈小燕.道路危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)分析及路線(xiàn)優(yōu)化研究[D].長(zhǎng)安大學(xué),2009.

[2]周珣.基于道路危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸安全的路線(xiàn)優(yōu)化研究[D].長(zhǎng)安大學(xué)，2004.

[3]左鵬毅.道路危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸路線(xiàn)優(yōu)化研究[D].長(zhǎng)安大學(xué),2013.

[4]沈小燕.道路危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸路線(xiàn)優(yōu)化評(píng)價(jià)研究[J].中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2006(02).

[5]楊兆升.基于模糊綜合評(píng)判的道路交通狀態(tài)分析模型[J].公路交通科技,2010(09).

[6]孫敬.危險(xiǎn)貨物道路運(yùn)輸路徑優(yōu)化雙層規(guī)劃模型研究[D].華東交通大學(xué),2011.