黑龙江省燃气公交车发展趋势及安全管理研究

李昕光,邓红星,王 娜

(东北林业大学 交通学院,黑龙江 哈尔滨 150040)

黑龙江省燃气公交车发展趋势及安全管理研究

李昕光,邓红星,王 娜

(东北林业大学 交通学院,黑龙江 哈尔滨 150040)

针对近几年黑龙江省燃气公交车数量逐步增加但燃气公交车安全事故频发的问题，对黑龙江省燃气公交车辆的使用情况和安全事故发生的原因进行广泛调研。使用灰色预测法进行燃气公交车发展趋势预测，预测结果显示：在未来一段时间内，随着加气站的建设，CNG公交车逐渐占主导地位，柴油车会占一定比例，LPG两用燃料公交车的保有量逐步下降。使用事故树法，从3个方面研究燃气公交车安全事故的原因，并针对事故原因提出相应的管理办法，有效地预防事故的发生，降低事故的危害程度。

燃气公交车；灰色预测法；事故树；安全管理

随着科学技术的进步和经济的发展，环境污染和能源的综合利用越来越受到人们的关注，在各种清洁燃料中，天然气由于其能有效缓解汽车尾气排放给环境带来的巨大压力，且在公交车和出租车上使用，其经济效益较高，近年来在全球迅速发展[1-4]。在燃气公交车得到普遍应用的同时，其存在的安全问题正逐渐暴露出来[5-9]，以哈尔滨市为例，从2004年到2008年，共发生燃气公交车自燃事故27起，占到此间公交自燃事故的75.54%，因此，对黑龙江省公交车燃气的安全问题展开研究已势在必行。

1 黑龙江省燃气公交车发展现状及趋势预测

1.1 黑龙江省燃气公交车发展概况

黑龙江省从1996年开始发展燃气公交车，当时哈尔滨市在全国率先推广LPG(液化石油气)两用燃料汽车，由于其经济性和排放性能比较好，主要在行驶里程长的出租车和公交车上推广使用。之后10 a间，由于汽油价格不断上涨，而LPG的价格相对较低，所以其发展速度较快，至2007年，哈尔滨市的LPG两用燃料公交车已经达到2000量。由于政策以及LPG加气站的配套建设等原因，黑龙江省的其他地市LPG/汽油两用燃料汽车并不是均衡发展，其中牡丹江市的LPG两用燃料公交车发展较快，2006年和2007年其LPG公交车的比例分别达到89%和84%，随后LPG公交车的占有率逐年缓慢下降，到2012年，已经下降到72%。

2009年，随着天然气引入哈尔滨市，更加经济、环保的优质天然气公交车进入快速发展阶段。至2013年初，哈尔滨市的天然气公交车辆已近3000台。齐齐哈尔市从2008年开始新增了CNG(压缩天然气)公交车，2012年其柴油公交车总数量下降了7.3%，CNG公交车总数量上升了24.4%。大庆市从2010年开始发展天然气公交车，到2011年底共有339台天然气公交车。佳木斯市、伊春市和牡丹江市正在建设CNG加气站，随着加气站的建成，这些城市也会有天然气公交车投入营运。

从以上分析来看，目前黑龙江省公交车的燃料分为LPG、CNG、柴油和汽油4种，在未来一段时间内，随着加气站的建设，CNG公交车逐渐占主导地位，柴油车会占一定比例，LPG两用燃料公交车的保有量将逐步下降。

1.2 哈尔滨市燃气公交车预测

由于黑龙江省的燃气公交车在哈尔滨发展得最快，数量最多，因此，以哈尔滨为例进行趋势预测。通过对哈尔滨公共汽车总公司、哈尔滨电车总公司、哈尔滨龙飞公司等的调研结果进行整理，得到哈尔滨市公交车辆历年保有情况如表1所示。

表1 哈尔滨市公交车及燃气公交车历年保有量

针对哈尔滨市公交车辆的统计数据进行未来需求预测，本文采用灰色预测法[10]G M(1，1)模型对哈尔滨市公交车辆的未来需求进行预测。

1)数据处理。为了避免原始序列的无规则摆动，将原始序列累加生成逐渐增大的新序列。

①建立微分方程。GM(1，1)表示含有一个变量的一阶微分方程的动态模型。其一阶微分方程为

②估计参数。利用最小二乘法可求得：Xn=[X(0)(2)，X(0)(3),…,X(0)(n)]。

代入原始数据，求得

Xn=[3365 3580 4019 3925 4293 4667

4705 4847 5010 5173 5419 5433].

利用MATLAB软件进行矩阵运算，求得a=-0.041 266，u=335。

2)求出预测模型。GM(1，1)的预测模型为

代入参数得

3)结果校验。本研究用平均相对误差和均方根误差来评价预测效果。平均相对误差为2.55%，最大相对误差为6.39%，误差比较小。

4)外推预测。根据GM(1，1)模型所建立的预测公式，外推哈尔滨市2013—2020年的公交车辆数量变化情况，求得的预测值见表2和表3。

表2 哈尔滨市2013—2020年的公交车辆数量预测值

表3 哈尔滨市2013—2020年的燃气公交车辆数量预测值

由表2和表3可以直观地看出在2012-2020年期间，哈尔滨市燃气公交车辆在公交车总量中所占的比例在不断上升，由此可以推测在宏观政策环境不变的情况下，燃气公交车的发展是大势所趋，而且CNG公交车辆以其特有的优势正逐步取代LPG公交车辆。

2 事故树法分析燃气公交车辆事故原因

从燃气公交车发展趋势可以看出，黑龙江省未来几年的燃气公交车将逐渐占主导地位，而近几年燃气公交车安全事故频发，因此,非常有必要研究引起燃气公交车事故的原因，提出解决措施，降低事故率。从调研情况来看，造成黑龙江省燃气公交车事故的原因比较多，有的安全事故是多种原因相互掺杂造成的。从造成燃气公交车辆事故的重点原因中选取驾驶员、车辆自身和燃气公交车辆管理部门3个角度对燃气公交车辆事故进行系统分析。

1)驾驶员角度分析事故原因。以驾驶员操作故障作为顶事件分析事故原因，如图1所示。

图1 驾驶员操作故障事故树

其中，X1代表驾驶员从业意识不强；X2代表管理部门管理疏忽；X3代表培训制度不完善;X4代表车辆运行过程中驾驶员躲避明火;X5表示驾驶员随意急加速等;X6表示驾驶员未按规定定期检查车辆安全状况;X7表示驾驶员驾驶技能不足;X8表示驾驶员培训不到位。

2)车辆自身角度分析事故原因。以车辆自身故障作为顶事件分析事故原因，如图2所示。

图2 车辆自身故障事故树

其中，X1代表非法改装引起的泄漏；X2代表阀体连接松动；X3代表输气管老化；X4代表钢瓶疲劳损坏；X5表示管线疲劳损坏而爆炸或破裂；X6表示运行过程中系统温度过高；X7表示周边环境的引火源;X8表示车辆自身的电火花或回火火焰。

3)从燃气公交车辆管理部门角度分析事故原因。以燃气公交车辆管理部门作为顶事件分析事故原因，如图3所示。

图3 管理部门角度分析引起的故障事故树

其中，X1代表安全运行规章制度不完善；X2代表安全监管制度不完善；X3代表制度落实不到位；X4代表各部门职责划分不明确；X5表示对违章运行的车辆处罚力度不够。

3 燃气公交车的安全管理措施

针对以上事故树分析的3个主要事故原因，提出了如下管理措施：

1)基于驾驶员的角度实施安全管理。驾驶员执证上岗并且定期接受新知识教育；严格按章操作；在交接车之前对车辆进行检查，发现问题及时维修；定期接受培训和不定期接受安全演练；不断提升危急情况处理能力，降低事故危害程度。

2)基于车辆自身的角度实施安全管理。车辆进行定期检查，一般公交企业采用周检制，即车辆沿线路运行1圈就检查1次。对于待报废车辆及时进行更新。燃气公交车辆上的灭火器具要配备齐全，定期更换干粉灭火器。车辆内禁止吸烟。车辆内的安全锤等逃生工具配备齐全。

3)基于公交车辆管理部门的角度实施安全管理。公交车辆安全管理部门应加强对交通法规的宣传工作，让群众了解和认识交通法规，充分发挥法制的作用。加强安全教育，强化司机、普通市民的交通意识，做到文明行车行路，不违章。加强发挥交通管理部门的职能，提高系统管理的水平和能力。提高驾驶员的资格考试门槛，提升驾驶员素质。

4 结 论

1)通过调研黑龙江省燃气公交车辆的使用情况，并使用灰色预测法进行趋势预测，得到了黑龙江省燃气公交车发展趋势为：在未来一段时间内，随着加气站的建设，CNG公交车逐渐占主导地位，柴油公交车会占一定比例，LPG两用燃料公交车的保有量将逐步下降。

2)为了应对黑龙江省燃气汽车数量不断上升，而安全事故频发的问题，应用事故树法从驾驶员角度、车辆自身角度和公交车辆管理部门3个角度研究了事故发生的具体原因。

3)针对燃气公交车事故原因提出了燃气公交车安全管理办法，从而有效地预防事故的发生，降低事故的危害程度。

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Research on development trend and safety management of gas bus in Heilongjiang province

LI Xin-guang,DENG Hong-xing,WANG Na

(College of Traffic,Northeast Forestry University,Harbin 150040,China)

Based on the problems of the gas bus in Heilongjiang province and the security accidents on the increase,a survey is widely made on the service condition of gas bus in Heilongjiang province，and the development trend of gas bus is predicted by the grey prediction method.The predicted results show:in the future,the diesel bus will occupy a certain proportion,and the CNG buses will gradually dominate and the LPG dual-fuel buses decline gradually.Through the fault tree analysis,the cause of security accident on gas bus are researched from three aspects,and the safety management methods that can effectively prevent from the accident are provided to reduce the damage level.

gas bus;grey prediction method;fault tree;safety management

2014-03-02

黑龙江省教育厅科学技术研究项目(12523010);中央高校基本科研业务费专项资金项目(DL11BB38)

李昕光(1978-)，女，讲师，博士，研究方向：发动机工作过程.

TK413.8

A

1671-4679(2014)03-0032-03

郝丽英]