公路工程施工过程安全评价方法分析

侯 登 峰

(陕西省宝鸡公路管理局，陕西 宝鸡 721006)



公路工程施工过程安全评价方法分析

侯 登 峰

(陕西省宝鸡公路管理局，陕西 宝鸡 721006)

从模糊综合评价法、层次分析法与事件树分析法三方面，论述了用于评价公路工程施工安全的方法，分析了三种评价方法的优缺点及适用条件，给出了对应的评价流程，并采用层次分析法分析了具体工程实例，以期为工程实践提供参考。

公路工程，模糊综合评价法，层次分析法，事件树分析法

0 引言

随着我国交通建设项目的发展，公路工程施工项目开始向山区发展，从而加大了建设难度，导致施工安全问题成为公路工程项目建设过程中面临的严峻问题。因此，运用数学分析方法设计公路工程项目建设过程中的施工安全评价方法，科学合理地评价安全设计问题是目前公路工程施工项目亟待解决的问题[1]。

公路施工项目中的安全评价法是指运用安全系统工程的原理和方法，通过辨别与研究施工过程存在的危险因素，得出发生工程事故的概率及危害程度，最终确保施工项目的安全。国外对安全风险评价工作进行的较早，Liska R.W.从系统管理角度出发，指出确保施工安全事故率为零的技术体系[2]。我国于1980年前后开始研究与安全评价方法相关的技术，韩利综合分析了层次分析法与模糊综合评价法，在此基础上提出了AHP——模糊综合评价法，将该法应用到实际工程中，结果显示该方法可以保证评价结果的客观性[3]。王起全运用灰色层次分析法研究了有关航空的事故，通过分层、确定类别，得到该航空企业的安全评价结果[4]。

我国在公路施工安全方向的理论研究起步较晚，有关施工阶段安全管理方面的理论知识少之又少，加之实践工程中有关公路工程施工过程安全评价的研究相对较少，公路工程施工安全评价体系尚缺乏系统性与实用性，因此，研究施工过程中的安全评价方法势在必行。

1 施工安全评价方法

1.1 模糊综合评价法

模糊综合评价法基于模糊数学的隶属度理论总体评价具有多个影响因素的对象。1965年，美国自动控制专家查德(L．A．Zadeh)教授提出了关于模糊集合理论(fuzzy sets)的概念。模糊综合评价法以最优评价因素值为基准，确定其评价值为1，在此基础上，评价其余欠优因素，从而得到相应的数值；其通过各个评价因素的特点，采取统计学中的各种方法确定评价值与评价因素值之间的函数关系[5,6]。在进行具体施工安全评价工作中，模糊综合评价法的步骤如图1所示。

1.2 层次分析法

层次分析法(Analytic Hierarchy Process，简称AHP)是将一个复杂的多目标决策问题视为一个整体，将总目标拆分为多个目标，从而分解成多指标的若干层次，通过定性指标模糊量化法计算出层次单排序(权数)和总排序。层次分析法由美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于20世纪70年代初提出。层次分析法是一种系统的分析方法，该方法特别适用于评价无结构特性的系统；其操作起来简单明了，对于运用人员的文化程度要求不高，极易被使用者掌握；相比其他的定量方法，层次分析法更注重定性分析与判断，进行具体分析时，其所需定量方面的数据信息比较少。但是，层次分析法也有一些缺点，比如，由于层次分析法主要用于在备选方案中选择较优者，其并不会提出新方案；由于层次分析法所需的定量数据不多，使得其计算结果难以让人信服；当评价的指标较多时，其计算量随之增大，难以确定权重[7]。层次分析法的具体计算步骤如图2所示。

1.3 事件树分析法

事件树分析法(Event Tree Analysis，简称ETA)依据事故发展的时间顺序由初始事件推论可能的后果，从而辨别危险源。该方法以事件树的树形图表示系统可能发生的某种事故与导致该事故发生的各种原因之间的逻辑关系，通过定性与定量分析事件树，找出事故发生的主要原因，提供用于确定安全对策的可靠依据，最终猜测与预防事故的发生。事件树分析法可以事先预测事故及其对应的不安全因素，估计事故可能产生的后果；该方法可以简单明了地分析事后的事故原因；数据积累到足够多的时候，可以运用计算机进行模拟，使得该方法预测的事故结果更为准确[8,9]。事件树分析法的具体实施方法如图3所示。

2 基于层次分析法的实例分析

2.1 建立层次树状结构图

综合评价施工项目风险是公路施工安全管理的总目标，而完成该总目标的前提是设计科学合理的安全评价指标体系。本文首先确定可能会影响项目施工的风险评价指标，在总结文献研究结果的基础上筛选各指标，最终形成施工风险评价指标体系。其层次树状结构图如图4所示。

由图4可知，该公路施工项目风险评价指标体系包括四层：Ⅰ公路施工风险评价目标层；Ⅱ风险因素指标层，Ⅱ=[Ⅱ1，Ⅱ2，Ⅱ3，Ⅱ4]=[自然地质环境风险，设计风险，重大危险源风险，施工管理风险]；Ⅲ风险因素子指标层，Ⅲ=[Ⅲ1，Ⅲ2，Ⅲ3，Ⅲ4，Ⅲ5，Ⅲ6，Ⅲ7，Ⅲ8，Ⅲ9，Ⅲ10，Ⅲ11，Ⅲ12]，指的是不同风险因素指标对应的子风险；Ⅳ方案层，指的是针对风险因素指标的安全事故应急预案。

2.2 构造正互反矩阵

对各指标之间进行两两对比之后，然后按9分位比率排定各评价指标的相对优劣顺序，依次构造出评价指标的判断矩阵A。本文以Ⅱ1对应的Ⅲ层元素为例，说明层次分析法的具体操作流程。Ⅱ1对应的正反矩阵见式(1)。

(1)

表1 重要程度标度表

2.3 一致性检验

(2)

其中，i,j=1,2,3,4，则有:

(3)

由于:

(4)

对(1.429，1.245,1.732,0.325)进行归一化处理得到权重向量为：Ⅲ1-4=(0.785,0.654,1,0)。

基于上述方法，可以得到其余风险因素的权重向量，从而得出综合的评价结果：在影响自然地质环境风险的四项因素中，“自然条件恶劣”为最主要的影响因素，“不良地质条件”次之，“生态环境的破坏”影响较小，而“工程地质水文”对自然地质环境的影响最弱。

3 结语

1)模糊综合评价法将定性因素与定量因素结合在一起，具有大量的信息，大大提高了其评价结论的可靠度。2)层次分析法原理简单易懂，主要适用于定性因素为主的项目，在采用方法进行决策时应该在分解问题时抓住关键因素，强度相差太悬殊的要素不能作为同一层次进行比较。3)尽量在事件发展前期过程中采取事件树分析法，从而尽早阻止事件向更危险的状态转化。

[1] 建设部工程质量安全监督与行业发展司.建设工程生产安全管理[M].北京：中国建筑工业出版社,2004.

[2] Liska R.W.,Goodloe,D.,Sen.R..Zero Aceident Techniques[R].Source Documen86.Construction Industry lnst, Univ.of Texas at Austin,Tex,1993.

[3] 韩 利，梅 强，陆玉梅，等.AHP——模糊综合评价方法的分析与研究[J].中国安全科学学报,2004，14(7)：86-89.

[4] 王起全.灰色层次分析法在航空工业企业事故中的分析运用[J].中国安全科学学报,2010,20(9):27-31.

[5] 台双良,张守健.建筑施工企业安全模糊综合评价[J].哈尔滨工业大学学报,2003,35(11):1357-1360.

[6] 李鸿吉.模糊数学基础及实用算法[M].北京:科学出版社,2005.

[7] 自绍鸣.层次分析法在安全经济分析中的应用[J].中国安全科学学报,1997,7(5):57-61.

[8] 姚锦宝,战家旺.基于事故致因理论的施工项目安全性评价研究[J].安全与环境工程,2007,14(1):90-94.

[9] 陆福春,张洪尧,张兴才.故障树分析技术在建筑施工安全管理中的应用[J].沙洲职业学院学报,2006,9(2):4-6,10.

Analysis of safety evaluation methods used in highway engineering construction process

Hou Dengfeng

(ShaanxiBaojiHighwayAdministration,Baoji721006,China)

From the fuzzy comprehensive evaluation method, analytic hierarchy process and the Event Tree Analysis methods, discussed the method applied for estimation of highway engineering construction safety. The advantages and disadvantages of the three methods were analyzed and suitable conditions, the corresponding evaluation process was presented. And finally, this paper studied a project example by analytic hierarchy process, which in order to provide reference for the engineering practice.

highway engineering， fuzzy comprehensive evaluation method， analytic hierarchy process， Event Tree Analysis

1009-6825(2016)22-0237-02

2016-05-23

侯登峰(1979- )，男，工程师

TU714

A