（载运工具运用工程专业论文）危险品道路运输监控决策支持系统研究.pdf

声明 下，独立进行研究工作所 何其他个人或集体已经发 集体，均已在文中以明确 | 1 年争只参e l 授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重 庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人 学位论文收录到：中国学位论文全文数据库，并进行信息服务( 包括但不限于汇编、 复制、发行、信息网络传播等) ，同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。 学位做储躲，捌鸟 指导教师虢叫凡l 日期：娜，年争月 日 日期：盆df 年4 月么e l 本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社嘲系列数据 库中全文发布，并按中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程规定享受相关权 益。 ：何寸l 日期：o 。f f 年年月么日 摘要 摘要 在我国，每年有大量危险化学品要经过公路运输，极易发生事故，严重威胁 人民的生命及财产安全，并对经济建设、生态环境造成极为恶劣的影响。围绕危 险品道路运输的安全，从危险品道路运输安全评价出发，在查阅了大量文献，研 究了当前国内外危险品道路运输监控系统研究的动态和成果的基础上，对建立危 险品道路运输监控系统决策支持系统进行了探讨研究，构建了以危险品道路运输 安全评价为主要依据的决策支持系统，建立了相应的安全评价模型。 首先，通过对危险品道路运输事故的统计分析得出：人员失误、管理失效、 道路交通事故、恶劣环境、车辆及其设备的不合格是引发危险化学品道路运输事 故的重要原因。 其次，分析了危险品道路运输监控系统在运输前与运输过程中分别可以监控 的范围与对象；总结了目前危险品道路运输监控系统所采用的主要结构，使用的 主要技术，以及具有的主要功能。在此基础上，提出了建立危险品道路运输监控 系统决策支持系统的前提和相关假设，建立了危险品道路运输监控系统决策支持 系统研究的目标树，对决策支持系统在危险品车辆运输前、运输过程中、事故发 生后如何进行决策支持进行了方案设计。 最后，根据危险品道路运输监控系统决策支持系统的方案设计，确定了该系 统安全评价使用的主要方法( 运输前使用危险度分级法与t o p s i s 综合评价法，运 输过程中使用模糊综合评价法，事故发生后使用事故伤害( 破坏) 范围评价法) 。 并使用这些安全评价方法，分别建立了危险品运输车辆运输前、运输过程中、事 故发生后决策支持的安全评价模型。在安全评价模型的建立过程中，对t o p s i s 方 法的使用进行了适当的修改，另外在他人研究的基础上，扩展了模糊综合评价模 型中的评价指标。 文中不足之处主要体现在：对事故后果进行评价方面没有做深入的探讨；对 决策支持系统目标分析中的部分目标没有能够给出很好的解决方法。 关键词：危险品，道路运输事故，监控系统，决策支持，安全评价 a b s t r a c t a b s t r a c t i no u rc o u n t r y ，p l e n t yo fh a z a r d o u sm a t e r i a lt r a n s p o r t e dt h r o u g hh i g h w a ye a c h y e a r as e r i o u st h r e a tt op e o p l e sl i f ea n dp r o p e r t ys e c u r i t y ，t h ee c o n o m i cc o n s t r u c t i o n , a n dt h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n te x i s t e db e c a u s eo ft h ea c e i d e n tc a u s e db yt h e t r a n s p o r t a t i o no fh a z m a t a m 吼dt h es a f et r a n s p o r to fd a n g e r o u sr o a d , r o a dt r a n s p o r t m o n i t o r i n gs y s t e md e c i s i o ns u p p o r ts y s t e mw e r ei n v e s t i g a t e dw i t hh a z m a t , a n dt h e r o a dt r a n s p o r ts a f e t ye v a l u a t i o nf o rm a i nb a s i sd e c i s i o ns u p p o r ts y s t e mw a sc o n s t r u c t e d , t h ee v a l u a t i o nm o d e lw a se s t a b l i s h e dw h e na l a r g en u m b e ro fd o c u m e n t sa b o u t h a z m a tr o a dt r a n s p o r ts a f e t yb a db e e na s s e s s m e n t e d , a n dt h ec u r r e n td o m e s t i ca n d i n t e r n a t i o n a ld a n g e r o u sr o a dt r a n s p o r t m o n i t o r i n gs y s t e mr e s e a r c hh a db e e ns t u d i e s f i r s to fa l l ，b a s e do nt h es t a t i s t i c so fr o a dt r a n s p o r t a t i o na c c i d e n to fh a z m a t , t h e i m p o r t a n tr e a s o n so ft r a n s p o r ta c c i d e n t so fh a z m a th a db e e nc o n c l u d e d ：h u m a ne r r o r , m a n a g e m e n tf a i l u r e ，r o a dt r a f f i ca c c i d e n t ，t h eb a de n v i r o n m e n t , v e h i c l e sa n de q u i p m e n t u n q u a l i f i e d s e c o n d l y ，t h es c o p e sa n do b j e c t st h a tt h ed a n g e r o u sr o a dt r a n s p o r tm o n i t o r i n g s y s t e mm o n i t o r e di nt h ef o r m e ra n dt r a n s p o r tp r o c e s ss e p a r a t e l yh a db e e na n a l y z e d t h e m a i ns t r u e 姗e ，t e c h n o l o g ya n dt h em a i nf u n c t i o nt h a tt h ep r e s e n td a n g e r o u sr o a d t r a n s p o r tm o n i t o r i n gs y s t e mu s e dh a db e e ns u m m e du p t h e n , a f t e rs o m ep r e m i s e sa n d r e l a t e dh y p o t h e s e so fd a n g e r o u sr o a dt r a n s p o r tm o n i t o r i n gs y s t e md e c i s i o ns u p p o r t s y s t e mh a db e e np r o p o s e d ，t h er e s e a r c ht a r g e to ft r e ef o rd e c i s i o ns u p p o r ts y s t e ma n d h o wt h es c h e m eo ft h ed e c i s i o ns u p p o r ts y s t e mw o u l db ed e s i g n e db e f o r eo ri nt h e p r o c e s so f t r a n s p o r t a t i o no ra f t e rt h et r a n s p o r ta c c i d e n tw a se s t a b l i s h e d f i n a l l y ，a c c o r d i n gt ot h ed a n g e r o u sr o a dt r a n s p o r tm o n i t o r i n gs y s t e md e c i s i o n s u p p o r ts y s t e md e s i g n , t h em a i nm e t h o d s ( b e f o r et r a n s p o r tu s i n gt h er i s kc l a s s i f i c a t i o n m e t h o da n dt o p s i sc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nm e t h o d ，t h et r a n s p o r tp r o c e s su s i n g f u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nm e t h o d , u s i n ga f t e ra c c i d e n th a r ma c c i d e n td a m a g e m a t h e m a t i c a lm o d e l ) o fs a f e t ye v a l u a t i o nt ot h es y s t e mw e r ed e t e r m i n e d a n 也b a s e do n t h e s es a f e t ye v a l u a t i o nm e t h o d s ，t h es a f e t ye v a l u a t i o nm o d e l so fd e c i s i o ns u p p o r t s y s t e mw e r ee s t a b l i s h e d i nt h es a f e t ye v a l u a t i o nm o d e l s ，t h eu s eo ft o p s i sm e t h o d h a db e e nm a d es o m em o d i f i c a t i o n s ，a n do nt h eb a s i so f o t h e r s r e s e a r c h , t h ef u z z y c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nm o d e lo fe v a l u a t i o ni n d e x e sh a db e e ne x p a n d e d a b s t r a c t t h ed e f i c i e n c i e sw e r et h a tt h ee v a l u a t i o no fa c c i d e n tc o n s e q u e n c e sh a dn o tb e e n m a d ef u r t h e rd i s c u s s e d , a n dap a r to ft h eg o a l so fa n a l y s i so fd e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m s h a dn o tb e e ng i v e ns o m es o l u t i o n s k e y w o r d s ：h a z a r d o u sm a t e r i a l ，r o a dt r a n s p o r t a t i o na c c i d e n t ，m o n i t o r i n gs y s t e m ， d e c i s i o ns u p p o r t ，s a f e t ye v a l u a t i o n 目 录 目录 摘要i a b s t r c t i i 第一章绪论1 1 1 研究背景1 1 2 研究现状3 1 2 1 国外研究3 1 2 2 国内现状6 1 3 研究的主要内容8 第二章危险品道路运输安全分析9 2 1 危险化学品9 2 1 1 危险化学品的定义及分类9 2 1 - 2 危险化学品的特性1 0 2 2 危险品道路运输事故1 3 2 2 1 危险品的运输1 3 2 2 2 危险品道路运输事故1 6 2 3 危险品道路运输安全分析2 2 2 3 1 事故致因理论2 2 2 3 2 危险品道路运输安全分析2 4 2 4 本章小结2 6 第三章危险品道路运输监控系统2 7 3 1 危险品道路运输监控对象2 7 3 1 1 危险品车辆运输前监控分析2 8 3 1 2 危险品车辆运输过程中监控分析2 9 3 2 危险品道路运输监控系统现状3 0 3 2 1 危险品道路运输监控系统结构及原理3 0 3 2 2 危险品道路运输监控系统通用技术基础3 l 3 2 3 危险品道路运输监控系统功能3 3 3 3 危险品道路运输监控系统的发展和完善3 4 3 3 1 存在的问题3 4 3 3 2 发展和完善3 4 3 4 本章小结3 6 目录2 第四章危险品道路运输监控决策支持系统3 7 4 1 研究的前提及相关假设3 7 4 2 危险品道路运输监控决策支持系统方案设计3 8 4 2 1 危险品道路运输监控决策支持系统基本框架3 8 4 2 2 目标分析3 9 4 2 3 三阶段决策支持模式方案设计4 l 4 3 危险品道路运输监控决策支持系统安全评价方法4 3 4 3 1 常用的评价方法及其比较4 3 4 3 2 方法的确定4 6 4 4 本章小结5 2 第五章决策支持系统安全评价模型5 5 5 1 运输前的安全评价模型5 5 5 1 1 危险度分级安全评价5 5 5 1 2t o p s i s 安全评价法5 6 5 2 运输过程中的安全评价模型6 l 5 2 1 前提假设6 1 5 2 2 指标确定6 1 5 2 3 模型构建6 2 5 2 4 模型应用与计算6 8 5 3 事故发生后后果分析模型7 1 5 3 1 事故后果评价模型7 1 5 3 2 模型应用与计算7 5 5 4 本章小结7 6 第六章总结与展望7 9 致谢8 1 参考文献8 3 在学期间发表的论著及取得的科研成果8 7 第一章绪论 第一章绪论 1 1 研究背景 危险化学品就是具有易燃、易爆、有毒、有腐蚀性等特点，对人和环境能够 造成危害的化学物品【l 】，一般都是工业原料或产品，简称危险品。近年来，随着 国民经济的持续快速发展，社会对各类危险化学品的需求逐年扩大，危险品使用 的范围越来越广，危险品的运输也越来越繁忙。目前，我国石油炼制能力居世界 第三位，乙烯生产能力居世界第五位，合成树脂能力居世界第六位，合成橡胶能 力居世界第四位，合成纤维能力居世界第一位 2 1 。而由于我国危化船、危化列车 运力不足以及公路网建设的完善。公路运输目前已成为高附加值危险品运输的主 要途径，其所占比例也不断提高，尤其是运输铁路运输禁运的剧毒、易燃易爆的 危险品，如丙烯腈( 剧毒) 、丙烯( 易燃易爆) 、液氯、甲醛等，都是通过公路运 输实现其流通运转的1 3 j 。 据初步统计，我国共有危险化学品生产企业2 4 6 5 1 家【4 】，而截至2 0 0 8 年年底， 我国共有8 3 0 0 多家道路危险品运输企业，专业运输车辆达1 9 6 4 万辆，从业人员 达6 0 多万人，危险品运输量达4 亿多吨【5 】。与此同时，危险品运输车辆发生侧翻、 碰撞、泄漏和爆炸等交通事故的数量也呈明显上升的趋势。危险品运输事故一旦 发生，不仅对车辆和交通本身造成危害，更重要的是可能造成周边环境的严重破 坏和人民生命、财产的损失。 2 0 0 9 年1 2 月5 日零时2 0 分，一辆装载5 吨黑火药的大货车行驶至京珠高速 湖北段1 1 2 5 千米处时，起火爆炸，现场4 人死亡，6 人受伤。方圆3 公里内，几 乎所有民房的门窗都被巨大的冲击波震坏。 图1 1 事故案例一 f i 9 1 1a c c i d e n t a 2 第一章绪论 2 0 0 9 年1 2 月9 日晚，一辆载有2 7 吨高浓度氯磺酸的河南开封籍槽车在行驶 至新安县南李村乡花沟村路段时发生翻车事故，整个罐体倾覆在路边沟内，导致 罐内2 7 吨剧毒化学品发生泄漏，1 人受轻伤，1 人受泄漏化学品腐蚀身亡。 图1 2 事故案例二 f i 9 1 2 a c c i d e n tb 2 0 1 0 年5 月1 2 日2 3 时4 5 分左右，1 0 8 国道宁强县黄坝驿段发生一起油罐 车与货车相撞事故，油罐车汽油泄漏并爆炸燃烧，造成4 人死亡1 人重伤，6 辆 汽车被烧毁。 图l - 3 事故案例三 f i 9 1 3a c c i d e n tc 在这种背景下，为防止危险品道路运输事故的发生，减少危险品道路运输事 故造成的损失，从交通、管理、信息化的角度出发，加强危险品道路运输的监控 管理非常重要。2 0 0 7 年，国家安全生产管理监督总局发布了( a q3 0 0 6 2 0 0 7 危 险化学品汽车运输安全监控车载终端安装规范、( a q3 0 0 6 2 0 0 7 危险化学品汽 车运输安全监控系统车载终端与通信中心数据接口协议和数据交换技术规 第一章绪论 3 范、( a q3 0 0 6 - 2 0 0 7 危险化学品汽车运输安全监控系统通信中心与运营控制 中心、客户端监控中心间数据交换技术规范等相关规范，为建立危险化学品车 辆运输监控系统提供了技术依据。2 0 0 9 年6 月2 5 日，中国道路危险品运输发展 及安全管理论坛在山东召开。此次论坛提出，在运输监管技术上，应该建立一个 全国信息化管理平台。对所有从事危险品运输的车辆统一安装g p s 卫星定位系统 和行车记录仪，各交通管理部门建立起交通管理系统、出行信息系统、商业车辆 运行系统、车辆定位系统和车辆自动识别系统等，保证所有车辆的出行是可控的。 同时，建立危险品运输应急救援系统。在全国统一信息平台的基础上，建立起危 险品数据库，建立起相应的化学品安全使用和积极事故处理咨询系统，为应急处 理提供直接的支持。 g p s 在危险品运输车辆的广泛应用，危险品运输应急系统、危险化学品相关 数据库的逐步建立即危险品道路运输监控系统的逐步建立与发展，为我国危险品 道路运输提供了一定的安全保证。如何充分利用危险品道路运输监控系统的各项 功能，提高其使用效率，为运输车辆更好地提供支持和服务，也成为危险品道路 安全运输的主要研究课题，基于此，提出危险品道路运输监控系统决策支持系统。 1 2 研究现状 1 2 1 国外研究 在国外，尤其是发达国家，对危险化学品的道路运输管理都有许多非常成熟 的经验，值得借鉴。 危险品道路运输管理方面 在道路危险货物运输管理方面，在道路危险货物运输管理方面，为了保证人 们的生命财产安全和身体健康，减少对生态环境的破坏，欧盟及联邦德国根据联 合国制定的危险货物运输有关建议，进一步细化、形成适用于欧洲或德国实践操 作的a d r 或 ：德国关于道路危险货物运输的有关规定，以法律的形式细化、明 确了道路危险货物包装、仓储、装卸、搬运、运单填写、运输各环节的具体要求 及各作业或管理人员的具体职责，非常重视道路危险货物运输全过程、全员的管 理。为了让已有的法律法规进一步适应新环境、新形势，解决新问题，德国及欧 洲道路危险货物运输管理法律法规每2 年补充、修改、完善一次。在法律法规补 充、修改、完善的过程中，以“召开危险货物运输专业委员会讨论会 的形式， 采取自下而上的意见征集与反馈机制，充分征求立法部门、政府主管部门、执法 部门、企业、行业协会( 工商会) 的意见，以保证各部门之间充分沟通和交流、 新一轮的修改充分综合了各参与方的意见。a d r 或德国关于道路危险货物运 4第一章绪论 输的有关规定以法律的形式，充分细化、明确了各道路危险货物运输过程中发 货人( 托运人) 、包装人、装卸人、承运人、驾驶员、安全咨询员、单证填写员、 企业管理人员等运输参与人员的具体职能和责任。此外，德国联邦货运管理局和 各联邦州还配置有专业的执法检查队伍、建立有专业的事故救援体系、健全的人 员培训机制、并且非常重视道路危险货物包装和装载紧固方面的事故预防措施【6 j 。 美国与国际接轨的有关危险货物运输的法规只有一部，即l ：联邦法典第4 9 号( 4 9c f r ) 。“4 9 c f r 的“第1 0 0 1 8 5 部分，即为危险物质规则( m h a z a r d o u sm a t e r i a l sr e g u l a t i o i l s ，简称：h m r ) ，涵盖水路、铁路、公路及航空等 各种运输方式下的国内及国际危险货物运输的规则，包括危险物质的分类、包装、 标记、标志、装卸、搬运和运输等具体规则。h m r 还包括了安保计划、应急反 应、危险货物运输规则培训，及散装容器和钢瓶等方面的规则。所有这些规则， 既与现行的国际规则如联合国的“橙皮书 ，国际海事组织的“i m d gc o d e 及国际民航组织的“i c a o t i 等有关各种运输方式下的危险货物运输规则接轨， 也结合美国的具体国情，对这些国际规则做必要的差异性的修订，甚至有些规定， 比国际规则更加严厉。美国的“4 9c f r 第5 1 0 1 款明确了制定 ：危险物质规则 ( h m r ) 的宗旨：“制定本规章的目的是为了保护人民的生命、财产和环境的安 全，使其不受因州内、州与州之间及国际间的商业危险货物运输所带来的风险危 害 。根据美国联邦法典c f r4 9 的授权，美国运输部长有权将危险货物的监管权 限受让给运输部的管道及危险物品安全管理局( 即p 订s a ) ，同时授权各种运输 方式的行政主管机构有具体实施“4 9 c f r 的 危险物质规则( 即h m r ) 的权 限。由于美国的主管海运、航空运输、铁路运输及公路与管道运输的行政主管当 局，都在运输部内，p h m s a 在草拟或修订“4 9c f r 的 危险物质规则( h m r ) 过程中，及法规的实施与监管过程中，与这些部门的协调和商洽，相对来说比较 和谐。当然，危险物质法规的监管与实施，还牵涉到其他政府主管部门，如环保 及卫生部门，农业部门，国土安全部，海上警卫队，国家交通运输安全局等机构， 还有地方各州的政府及其相关的执行机构。p h m s a 根据“4 9c f r 的相关规定， 在出台或修订新的h m r 规则前，都有6 0 天的公示期，认真听取公众及社会各方 面的意见。p h m s a 还授权有权就危险货物的国际法规的实践性进行统一协调， 在代表国家参与联合国及其他国际组织的有关危险货物的制定与修订，并根据美 国的国情，对这些危险货物的运输规则做必要的差异性修订1 7 j 。 车辆监控系统方面 从上个世纪7 0 年代以来，美国开始对车辆导航及监控系统进行研究，这时的 研究主要运用于军事目的。最近几十年来，随着城市化进程的加快和汽车工业的 迅猛发展，以及计算机、通信、电子信息等技术进步，世界上发达国家的车辆导 第一章绪论 5 航及监控系统有了巨大的改进，逐步应用到各个领域。8 0 年代后期，美国、西欧 和日本等发达国家为了解决共同所面临的交通问题，竟相投入大量资金和人力， 开始大规模地进行道路交通运输智能化的研究试验，竞相发展智能交通系统 ( i t s ) ，来减少交通阻塞、增加车辆机动性和路面运输效率、增强安全性、节省 能源以及保护环境。其主要途径是利用信息、通信、定位和控制技术将车辆和公 路信息集成到信息网络中，并对整个公路系统的车辆流量进行优化以增加交通容 量，提高车辆的运行安全系数，改变传统的交通运输状况喁l 。 2 0 0 0 年，美国国防部将g p s 向民用领域免费开放以来，国内外数家科研机 构对利用g p s 、g i s 、移动通信技术来实现对车辆的定位导航和跟踪监控展开了 研究工作，并取得了一定的成果。目前，在众多国家车辆导航与监控系统的研究 与开发中做的比较成功的系统有法国雷诺的c a r m i n a t 车辆定位与调度系统；美国 g e n e r a lm o t o r 公司研究实验室研制的t r a v t e k 车辆定位与调度系统；日本 s u m i t o m o 电子公司研制的c r u i s e m a t e 汽车电子导航系统及v i c s 系统；德国 的舢i s c o u t 系统等。这些系统在定位与监控方面的共同特点是能够提供精确、连 续的车辆定位，定位与调度系统的稳定性和可靠性也较高。 嗨 危险品事故及安全评价相关理论方面 2 0 0 0 年，p e t e rm o n t a g e t 通过考察运输事故对人口健康及环境的影响，强调 了在风险分析的基础上减缓事故危害的重要性，为危险品运输泄漏事故的应对措 施的制定提供了指南 9 1 。r i c h a r dl c h u r c h ，t h o m a sj c o v a 利用地理信息系统研究 了区域环境风险，这一研究成果能够为危险品运输过程中发生的恶性事故的人口 疏散、风险减缓等提供科学指导，丰富了风险分析的内容【l o 】。r o d b a r r a t t 在诸多 假设的条件下得到了高斯羽烟扩散模型，并分析了地理条件、气象参数等对气体 扩散浓度分布的影响，这为有害气体的泄漏扩散分布及后果的估算提供了理论依 据【l 。p l e o u e l l i ，s b o n v i c i n i ，gs p a d o n i 采用网络分析技术，结合最小费用最大 流的概念，建立了基于风险最小且满足社会风险可接受水平的寻找最优运输路线 的算法模型1 1 2 j 。 2 0 0 5 年，r o b e r t ob u b b i c o ，g i u s e p p em a s c h i o ，b a r b a r am a z z z r o t t a ，m a f i a f r a n c e s c a ，m i l a z z o ，e t t o r ep a f i s i 对危险物品运输过程中的事故发生概率进行了量 化分析，在风险确定的情况下提出了降低事故发生概率的具体方法1 1 3 1 。 实验例证方面，2 0 0 0 年，g o r d o nw a l k e r ，j o h nm o o n e y ，d e r e kp r a t t s 等人结 合人口分布情况，运用英国的一次运输事故证明了风险水平在不同的地方其感知 风险不同的结论，这些研究为事故中的人口的疏散、风险的平衡性等问题找到了 现实依据【i 引。 危险品运输过程中的事故往往是由行车事故引发的，国外许多学者对公路运 6第一章绪论 输行车事故率也进行了深入的研究。早在1 9 6 4 年，s o l o m o n 就通过研究得出了运 输车辆的车速与平均车速的差值与事故率的关系，并得到了一条u 型曲线，得到 了最初的事故率车速模型【1 5 1 。1 9 9 3 年，蒙纳斯大学事故研究中心的f i l d e s bn ， r u m b o l dg 也对车速和平均车速的差值与事故率的关系进行了研究，研究结果与 s o l o m o n 的结论基本一致【1 6 】。英国交通研究实验室的b a r u y a a 研究出的e u r o 模型表明，平均车速和车速标准差都会对行车事故率产生较大的影响【l 。 危险品道路运输监控系统决策支持方面 2 0 0 4 年，意大利d g - i g l i o 、rm i n c i a r d i 等提出了基于危险品道路运输实时 风险评估的决策支持系统，论述了如何利用危险品道路运输监控系统为车辆提供 风险评估预警和实时路径选择等问题l l 剐。2 0 0 8 年，a l e s s a n d r ol 成、a l b e r t oc o l o m i 提出危险品道路运输多准则空间决策支持系统【1 9 】。2 0 0 7 年，美国维吉尼亚大学化 学工程系研究开发了先进的危险品车辆跟踪决策支持系统，并将此作为2 0 1 0 年危 险品车辆运输安全的发展前景。该系统主要从效益评价的方面对危险品道路运输 监控系统提出了相应的决策支持，该系统同时也是作为此前美国国土安全局与维 吉尼亚大学合作研究项目危险品商业运输车辆跟踪定位系统设计研究的补充与完 善【2 0 1 。 1 2 2 国内现状 国内的研究与实践较晚，但随着近年来经济和社会的发展，我国在危险品道 路运输监控系统、安全理论研究方面都取得了一定的进步和发展。 危险品道路运输管理与道路运输监控系统方面 国务院历来非常重视危险品安全管理，自2 0 0 2 年3 月1 5 日正式实施的 危 险化学品安全管理条例，对危险品运输制定专门规定。国务院有关部门联合开展 了危险品运输安全专项整治，对运输企业、车辆、人员等进行了集中检查整治。 2 0 0 5 年5 月，公安部颁布了 ：剧毒化学品购买和公路运输许可证件管理办法( 公 安部第7 7 号令) ，7 月，交通部颁布了道路危险货物运输管理规定( 交通部 令第9 号) ，分别对危险品运输安全提出具体要求。交通部第9 号令规定运输剧毒 化学品、爆炸品等车辆，应安装卫星定位系统( g p s ) 。采用的措施和要求对保障 危险品运输安全起到了很好的作用。目前，很多城市已经在危险品运输车辆上安 装了g p s ，并建立了相应预案系统。各有关部门协作，通过实施g p s 降低了危 险品运输事故，取得了较好的效果。如中石化北京石油分公司建立了危险品道路 运输车辆安全监控信息平台，对1 8 8 辆车都加装了g p s ，对运行情况进行实时 全程监控，效果良好，提高了企业管理效率，做到了违规行为实时监控，违章行 为大幅度下降。另外中国航天科技集团公司天泰雷兹科技( 北京) 有限公司凭借 中国航天和法国t h a l e s 集团在卫星导航定位领域具有的先进技术储备、功能多 第一章绪论7 样且经过多年实际运营考验的稳定平台天泰网，构建了危险品运输安全监控 管理系统。该系统是国内首家通过国家安全生产监督管理总局科技成果鉴定的应 用系统，已被国家安全生产监督管理总局纳入( 2 0 0 4 年安全生产重点推广技术目 录，并被科技部列入“2 0 0 5 年度国家科技成果重点推广计划 。依托天泰网的危 险品运输安全监控管理系统能为地面移动目标提供移动定位、实时监控、指挥调 度和信息监测服务，它能够满足各级政府主管部门和企业的多级监管要求；对全 国范围危险品运输安全进行实时监控；可以实时监测危险货物的运输状态，对危 险品运输安全事故进行即时报警；实时对紧急突发事件进行响应和应急处置；它 还具有高效的数据统计分析工具，可科学地进行事故分析。 危险品道路运输事故和安全评价方面 1 9 9 4 年，曹希寿主要研究了区域环境风险分析与管理的几个关键问题，用以 减少人为事故造成的人员伤亡与经济损失【2 l 】。1 9 9 5 年，项平结合化学物品火灾爆 炸的机理，测算出部分易燃易爆物品的危害范围，进而为危险品运输过程中事故 后果的分析工作向前迈进了一步瞄j 。1 9 9 8 年，石剑荣在有害气体高斯扩散模型的 基础上，通过数学演绎得出了一套适用于估算环境突发事故后果的公式瞄】。 喁 1 9 9 9 年，王刊良和徐寅峰就基于国外的研究成果研究了危险品材料运输途中 的检查站选址问题，作为国内危险品材料路线优化研究的开端瞄】。任常兴在危 险品道路运输选线问题分析一文里也结合国内的危险品运输提出了综合多个目 标因素优化最优路线，通过边标号和结点标号选线算法给出了较好的最优路线。 但由于算法的复杂性决定了其辅助决策的能力并不突出1 2 5 】。 曩 2 0 0 0 年，岑惠贤、房怀阳等系统论述了风险可接受水平的概念及相应的定界 方法 2 6 1 。2 0 0 1 年，郭文成、钟敏华等从环境风险的角度分析了潜在风险与降低风 险的代价之间的平衡，为危险品路线选择的制定提供了数学依据【2 7 】。庄英伟在国 外危险品运输风险分析的基础上，提出了危险品公路运输风险分析的基本步骤， 完善了风险的两种通用的表达形式和定量风险评估的标准【2 8 】。 2 0 0 5 年，秦廷荣、陈伟炯等利用英国学者提出的综合安全评价法( f s a ) 对 事故风险及成本一效益进行系统分析与评价1 2 9 】。 实例验证方面，2 0 0 0 年，翁平用危险指数评价法测定液氯钢瓶爆炸事故环境 影响范围，并提出了相应的防范与应急措施f 3 0 】。田玉敏将风险管理技术运用于火 灾风险管理决策之中，为决策者选择合理的管理技术，有效地预防和控制火灾， 消除火灾事故的经济损失提供一个理论指掣3 l j 。欧黎闽将风险管理技术应用于实 践中，以液化气储罐站为例，对其产生爆炸事故时的环境风险评价为例，通过风 险识别，事故源分析，确定风险种类，找出危害物质的排放方式，通过对泄漏事 故的环境风险影响分析，初步提出了油库泄漏的环境风险评价方法f 3 2 1 。程健敏结 3 第一章绪论 合我国港口危险品集装箱运输状况，提出了危险化学品突发污染事故控制对策 【3 3 l 。姚晓晖、王山对危险品公路运输事故原因及发生频率进行了统计分析，给出 了不同规模事故条件下的极限里程 3 4 1 。李庆钢从历年危险品的运输事故总结出危 险品运输的安全管理措施【3 5 j 。 2 0 0 5 年，徐泽敏利用亚洲开发银行推荐的风险评价程序，结合我国危险品运 输实际情况，提出了高速公路毒性化学品泄漏事故环境风险评价的流程，并对单 相气体泄漏、单相液体泄漏及液体蒸发形成的两相流体泄漏的源强算法进行了修 正【3 6 】。毕军、王华东在以往有害废品运输风险研究的基础上，提出了基元路段的 概念并描述了其主要特征，建立了运输风险、成本的计算模型及运输路线优化的 多目标决策模型，应用此模型对沈阳市有害废品运输的风险进行了分析【3 7 1 。 1 3 研究的主要内容 围绕危险品车辆的安全运输，主要从危险品道路运输安全评价研究出发，通 过查阅大量文献及通过互联网了解当前国内外危险品道路运输的现状、危险品道 路运输监控系统研究的动态和成果。在数据统计的基础上，对危险品道路运输事 故与危险品道路运输的安全进行分析，得到影响危险品道路安全运输的主要因素。 对现已建立的危险品道路运输监控系统在结构和功能上进行归纳和总结，指出现 有系统的不足和有待发展完善的方面。以此为基础，探讨研究建立危险品道路运 输监控系统决策支持系统，构建以危险品道路运输安全评价为主要依据的决策支 持系统，并建立相应的评价模型。 本文的主要工作： 对危险品的特性及危险品道路运输事故的特点进行归纳，统计分析一定时 期内的危险品道路运输事故，分析危险品道路运输的事故致因理论并得到影响危 险品道路运输安全的主要因素。 对现有危险品道路运输监控系统的监控对象，监控系统的结构原理、目前 通用的技术，监控系统的功能进行研究分析，对危险品道路监控系统的发展和完 善提出改善意见。 在对现有危险品道路运输监控研究的基础上，提出以安全评价为依据的危 险品道路运输监控系统决策支持系统的方案设计和研究方法。 构建危险品道路运输监控系统决策支持系统的安全评价模型，给出实例评 价。 第二章危险品道路运输安全分析9 第二章危险品道路运输安全分析 2 1 危险化学品 2 1 1 危险化学品的定义及分类 中国国家标准“危险货物分类和品名编号 ( g b 6 9 4 4 2 0 0 5 ) ，从运输的角 度给危险货物( 含物质和其制成品即物品) 下的定义是：具有爆炸、易燃、毒 害、腐蚀、放射性等危险性，在运输、储存、生产、经营、使用和处置中，容 易造成人身伤亡、财产损毁或环境污染而需要特别防护的物质和物品【3 引。此定 义概括反映了国际上公认、通用的关于危险品的基本含义。由于分类是为研究、 使用服务的，所以不同的国家和部门在具体方面又有其某些特点和区别。我国 为了和国际接轨，所采用的分类法基本上是源于联合国的，仅在个别地方有微 小或说法上的不同，具体见表2 1 ： 表2 1 危险货物分类和品名编号 t a b l e 2 1d a n g e 砌l sg d sc l 嬲s i f i c a t i o n 锄dc 咖0 d 时n u n 妇璐 、 危险品名称类项编号物品分类 第一类爆炸品 1 1 有整体爆炸危险的物质和物品 l - 2有迸射危险，但无整体爆炸危险的物质和物品 、 1 3 有燃烧危险并有局部爆炸危险或局部迸射危险或这两种 危险都有，但无整体爆炸危险的物质和物品 1 4 不呈现重大危险的物质和物品。万一点燃火引发时仅出 现小危险的物质和物品：其影响主要限于包件本身，并 预计射出的碎片不大、射程也不远，外部火烧不会引起 包件内全部内装物的瞬间爆炸 1 5有整体爆炸危险的非常不敏感物质 1 6 无整体爆炸危险的极端不敏感物品 第二类气体 2 1 易燃气体 2 2 非易燃无毒气体 2 3 有毒气体 第三类液体 3 易燃液体 第四类易燃固 4 1 易燃固体：包括容易燃烧或摩擦可能引燃或助燃的固体， 体、易于自燃的物可能发生强烈放热反应的自反应物质 质、遇水放出易燃 4 2 易于自燃的物质：包括发火物质、自热物质 气体的物质4 3遇水放出易燃气体的物质 第五类氧化性物 5 1 氧化性物质本身不一定可燃，但通常因放出氧或起氧化 质和有机过氧化反应可能引起促使其他物质燃烧的物质 物 5 2 有机过氧化物 第六类毒性物 6 1 毒性物质：经吞食、吸入或皮肤接触后可能造成死亡或 质、感染性物质严重受伤或健康损害的物质感染性物质 l o第二章危险品道路运输安全分析 6 2 感染性物质：含有病原体的物质，包括生物制品诊断样 品、基因突变的微生物、生物体和其他媒体如病毒蛋白 等 第七类放射性物 7 1低比活度放射性物质( l s a ) 质 7 2 表面污染物( s c o ) 7 3 裂变物质 7 4 特殊形式的放射性物质 7 5 其他形式的放射性物质 第八类腐蚀性物 8使生物组织接触时会造成严重损伤、或在渗漏时会严重 质 损害甚至毁坏其他货物或运载工具的物质 第九类杂项危险 9 具有其他类别未包括的危险的物质和物品，如：危害环境 物质和物品物质、高温物质、经过基因修改的微生物或组织 2 1 2 危险化学品的特性 在分类的基础上为了对危险货物运输进行有效的管理，还必须对危险货物 特性有全面而正确的了解【3 9 】： 爆炸品的特性 爆炸品一般由易燃、易分解的化合物组成，化学性质非常活泼。对机械力、 点、热、磁场很敏感。受到摩擦、撞击、振动或遇到明火、高热、静电感应或 氧化剂、还原性物质如硫、磷、金属粉末接触都有发生燃烧、爆炸的危险。敏 感度及爆炸能力过强的物品，不能运输。“爆炸 是爆炸品的首要特性。确定货 物是否容易爆炸，以及万一爆炸后将