加油站模糊数学安全评价模型及应用.pdf

加油站模糊数学安全评价模型及应用 梁 缙 北京科技大学土木与环境工程学院 李志宪 北京达飞安全科技有限公司 王海燕 中国矿业大学 北京校区 资源与安全工程学院 学科分类与代码 62015020 摘 要 笔者针对目前汽车加油站事故的多发性及其安全的重要性 指出了目前加油站安全评价方法的 不足 提出对于加油站这个复杂的多因素 多变量 多层次人机系统应该考虑采用模糊数学的方法来进行安全评 价 以得到符合实际加油站安全现状的评价结果 通过分析影响加油站安全的各个因素以及因素之间的相互联 系 建立了较合理的加油站安全评价指标体系 并根据现场经验给出了各相关安全因素的权重 运用模糊数学方法 建立了加油站安全评价模型 同时通过实例验证 该安全评价模型的评价结果符合实际情况 有较强的实际应用性 关键词 加油站 安全评价 安全管理 模糊数学 Fuzzy Safety Evaluation Model for Gas Station and Its Application LIANG Jin University of Science U 中所有因素的评价集为矩阵 R 5 得到系统综合评价矩阵 B B A R b1 b2 b3 bm 即将模糊关系 A 与模糊关系R 合成 3 加油站的模糊数学安全评价模型 311 确定加油站的综合评价集 U 加油站是一个由多种因素构成的多层次复杂系统 根据 其结构的复杂性 可以分为多层次综合评判 根据5汽车加油加气站设计与施工规范6 GB50156 2002 首先将加油站的评价系统分为选址与总平面布置 油 罐 油料储存 电气安全 消防设备 发油作业 6 等个子系统 考虑到安全管理的特殊作用 将综合安全管理作为制约因素 独立出来 同时为了在一定程度上简化指标体系以方便评 价 根据子系统的相关性将选址与总平面布置子系统和油罐 子系统合并为平面布置子系统 将油料储存子系统和发油作 业子系统合并为操作安全子系统 由此得出评价指标体系的 5 个子系统 由于篇幅有限 仅对加油站较高的两层因素进 行综合评判 具体评价指标体系如下所示 这些因素分为5类 5个子集 U U1 U2 U3 U4 U5 安全管理 消防设备 操作安全 平面布置 电气安全 加油站的综合安全评价指标体系 312 各因素的权重分配 根据安全管理因素和平面布置因素在加油站安全工作 中的重要性作出以下权重分配 A a1 a2 a3 a4 a5 0 25 0 15 0 15 0 3 0 15 313 建立各评价因素的子因素 uij U1 u11 u12 规章制度 安全组织 U2 u21 u22 固定消防设施 移动消防设施 U3 u31 u32 卸油作业 加油作业 U4 u41 u42 油罐安全距离 加油机安全距离 U5 u51 u52 u53 防静电设备 防雷电设备 防爆设备 314 建立各评价因素的子因素的权重分配 Aij A1 a11 a12 0 5 0 5 A2 a21 a22 0 3 0 7 A3 a31 a32 0 7 0 3 A4 a41 a42 0 6 0 4 A5 a51 a52 a53 0 3 0 3 0 4 315 建立评价矩阵 Ri 建立评语集为 好 较好 中 较差 差 并根据专家打分 得出评价矩阵 Ri 316 求各因素评价矩阵 根据公式 Bi Ai Ri求出各因素的评价矩阵Bi 317 归一化处理 根据公式 wi wi 6 n i 1 wi 对评价矩阵Bi 进行归一化处理 318 建立总评价矩阵 R R B1B2B2B2B2 T 319 求综合因素评价矩阵 由公式 B A R 求出综合因素评价矩阵 3110 求加油站安全系统总得分 综合因素评价矩阵表明了系统的安全状况按 5 个等级 评价时所得结果的分布 如对各种级别都按百分制给分 见 表 1 可求得系统的总得分f e1b1 e2b2 e3b3 e4b4 e5b5 表 1 分数 e9580654530 安全级别好较好中较差差 根据系统的总得分由表 2 可知加油站的安全等级 表 2 系统安全得分f 9080 90 60 79 40 59 40 安全级别好较好中较差差 4 应用实例 笔者以北京市东城区某加油站为例 说明模糊数学评价 模型在加油站安全评价中的应用 1 上文已给出加油站的综合评价集 U 各因素的权重 分配 A 各评价因素的子因素 uij 以及各评价因素子因素的 权重分配 Aij 在此基础上 专家根据该加油站现场情况打 分得出评价矩阵 Ri R1 0 6 0 2 0 2 0 0 0 0 0 1 0 7 0 1 0 1 0 0 R2 0 1 0 1 0 6 0 1 0 1 0 3 0 3 0 2 0 1 0 1 107 第八期 梁 缙 等 加 油 站 模 糊 数 学 安 全 评 价 模 型 及 应 用 R3 0 1 0 1 0 5 0 2 0 1 0 3 0 4 0 2 0 0 0 1 R4 0 7 0 2 0 1 0 0 0 0 0 6 0 2 0 2 0 0 0 0 R5 0 6 0 1 0 1 0 2 0 0 0 7 0 1 0 2 0 0 0 0 0 5 0 2 0 1 0 1 0 1 2 由公式 Bi Ai Ri 得出各因素评价矩阵如下 B1 A1 R1 0 5 0 5 0 6 0 2 0 2 0 0 0 0 0 1 0 7 0 1 0 1 0 0 0 5 0 5 0 2 0 1 0 B2 A2 R2 0 3 0 7 0 1 0 1 0 6 0 1 0 1 0 3 0 3 0 2 0 1 0 1 0 3 0 3 0 3 0 1 0 1 B3 A3 R3 0 7 0 3 0 1 0 1 0 5 0 2 0 1 0 3 0 4 0 2 0 0 0 1 0 3 0 3 0 5 0 2 0 1 B4 A4 R4 0 6 0 4 0 7 0 2 0 1 0 0 0 0 0 6 0 2 0 2 0 0 0 0 0 6 0 2 0 2 0 0 B5 A5 R5 0 3 0 3 0 4 0 6 0 1 0 1 0 2 0 0 0 7 0 1 0 2 0 0 0 0 0 5 0 2 0 1 0 1 0 1 0 4 0 2 0 2 0 2 0 1 3 归一化处理得出结果如下 B1 0 385 0 385 0 154 0 076 0 000 B2 0 272 0 272 0 272 0 092 0 092 B3 0 214 0 214 0 357 0 143 0 072 B4 0 6 0 2 0 2 0 0 0 0 B5 0 363 0 182 0 182 0 182 0 091 4 得到总评价矩阵 R 如下 R B1 B2 B3 B4 B5 0 3850 3850 1540 0760 0 2720 2720 2720 0920 092 0 2140 2140 3570 1430 072 0 60 20 200 0 3630 1820 1820 1820 091 5 综合因素评价矩阵 B A R 0 25 0 15 0 15 0 3 0 15 T 0 3850 3850 1540 0760 0 2720 2720 2720 0920 092 0 2140 2140 3570 1430 072 0 60 20 200 0 3630 1820 1820 1820 091 0 3 0 25 0 2 0 15 0 092 6 再次进行归一化处理 B 0 3 0 992 0 25 0 992 0 2 0 992 0 15 0 992 0 092 0 992 0 3 0 25 0 2 0 15 0 1 7 系统总得分 f f e1b1 e2b2 e3b3 e4b4 e5b5 95 0 3 80 0 25 65 0 2 45 0 15 30 0 1 71 25 查表得出该加油站安全状况属于 中0等级 5 结 论 针对不同加油站进行安全评价得出的不同结果 笔者认 为 对加油站的安全管理应采取如下安全措施 1 对于评价结果为 好0时 应继续严格管理 不可麻 痹大意 2 对于评价结果为 较好0时 应加强管理 注意隐患 3 对于评价结果为 中0时 应采取一定的安全措施 整改存在隐患 4 对于评价结果为 较差0时 应暂停加 卸油作业 采 取可行措施整改存在隐患后再继续作业 5 对于评价结果为 差0时 应立即停业整顿 通过上述实例清楚地看到 模糊数学理论在加油站安全 评价上有着较大的实用意义 它不仅使对加油站系统的评价 在主观和客观上能相对统一 而且能够对一些难以避免的模 糊概念用量化表示 这是安全检查表法和事故树分析等安全 评价方法所不能实现的 在实际应用中 针对加油站安全评价的多因素影响性 模糊性 专家应根据每个加油站的不同情况 客观真实地给 出分数 作为下一步评价的基础 以得到与实际情况较为符 合的评价结果 收稿 2004 年 3 月 作者地址 北京市海淀区学院路 30号 北京科技大学土木与环境工程学院 邮编 100083 参 考 文 献 1 GB 50156 2002 中华人民共和国国家标准汽车加 油加气站设计与施工规范 S 2002 2 吴宗之 高进东 魏利军 危险评价方法及其应用 M 北京 冶金工业出版社 2002 3 李志宪 杨漫红 瓦斯爆炸事故易发性评价模型及防 治对策 J 中国煤炭 2001 27 12 43 45 4 于贤福 秦勇 油库安全的灰色模糊综合评判 J 工 业安全与环保 2003 29 8 38 39 108 中国安全科学学报 ChinaSafetyScienceJournal 第14卷 2004年 王玉怀 副教授 北京科技大学 在职博士研究生 华北科技学院安 全与环境工程系采矿教研室主任 1966 年生 河北省故城县人 主要 从事矿业工程与矿业经济的教学 与科研工作 主持或参与多项科研 课题 在5辽宁工程技术大学学 报6 5煤炭工程6等杂志上发表论文10 多篇 并参与 多部教材的编写工作 李 岐 辽宁工程技术大学安全 系 统 工 程 专 业 硕 士 研 究 生 1979 年9月出生于甘肃省陇西县 2002 年毕业于辽宁工程技术大学 采矿专业 后考取该校安全系统工 程硕士研究生 主要从事 CAD 的 二次开发在矿井通风系统管理中 的应用研究 参加了山西晋城煤矿通风系统改造工 作 并对辽宁省本溪市大部分金属矿 鞍钢集团 本 钢集团等单位进行了安全系统评价 现在主要从事 安全系统评价方法的研究 冯雅薇 北京交通大学土建学院 道路与 铁道 工 程 博士 研 究生 1979 年 12月 出 生 于 天 津 大港 2002 年毕业于北方交通大学土建 系 现主要从事直线电机轮轨系 统的列车 轨道耦合动力学仿真 及其线路设计参数优化设计方面 的研究 参加的课题有 直线电机铁路应用研究0 直线电机客运系统模式及应用研究0 直线电机轨 道交通线路设计参数及标准研究0 同时参与了5直 线电机运载系统可行性研究报告6的编制工作 贾传峻 北京交通大学交通运输 学院 在 读 博士 研 究 生 1974年 10 月生 1997 年毕业于北方交通 大学运输 系 获工学学士 学位 2000 年考入该校交通运输学院 攻 读硕士 2003 年毕业 获工学硕士 学位 现主要参加 城际间快捷货 物运输体系的研究0 铁路运输调度管理系统0等部 级科研项目的研究与开发 其中 铁路运输调度管理 系统0已通过铁道部鉴定 在现场投入使用 情况良 好 在国内期刊上发表论文多篇 张 鹏 博士研究生 河南开封 人 1978年生 2000 年本科毕业于 合肥工业大学机械设计与制造专 业 2003年硕士毕业于该校机械设 计及理论专业 现为上海交通大 学机械与动力工程学院机械工程 设计与自动化研究所在读博士生 主要研究方向为物流装备及自动化 高层建筑垂直 疏散应急预案分析与研究等 梁 缙 硕士研究生 重庆人 1979 年10 月生 2002年毕