基于CRITIC法的液氯事故风险评价及事故模拟

(山东科技大学 山东 青岛 266000)

一、引言

本文依据危险品道路运输风险评价指标特点，选定CRITIC法做为指标赋权方法，对公路交通突发时间应急预案体系进行指标赋权。并运用ALOHA软件对液氯泄漏事故实例进行分析，为其在实际应用中提供一定理论支持。

二、评价方法确定

依照公路风险评价的基本要求，风险评价指标至少应选取包括路面等级、公路几何线形、标志标线状况、路侧基本设施、交通流特性以及气象条件等相关数据，并根据所需要求进行指标的标准化及相关处理。评价指标分为以下三类：

第一类指标：比率Q1、驾不超过5年的机动车驾驶人比重Q2、年平均日交通量Q3、超载车辆占比Q4；

第二类指标：路面基本性能Q5、平纵不良线型路段所占比率Q6、穿村道路所占比率Q7、障碍物情况点数量Q8、路侧风险等级Q9；

第三类指标：交通标志、标牌覆盖率Q10、减速设施设置数量Q11、路侧护栏覆盖率Q12、支路数量Q13；

第四类指标：交通事故发生数Q14、万车事故数Q15、万车事故死亡率Q16、直接经济损失Q17；

路段风险评级指标过多且单位不统一，必须先进行无量纲化处理才能进一步对指标进行操作，数据处理通用公式如下所示：

若对于第m个个体，第n个指标越高越好。则

(1)

若对于第m个个体，第n个指标越低越好。则

(2)

指标数据经过初步处理以后形成统一目标群，进行相关系数计算。计算公式为：

(3)

通过对初始指标进行计算，得到相关系数矩阵。

经过处理后的数据矩阵通过CRITIC法进行赋值计算，此赋值法主要以两个基本概念为基础，一是对比强度，即为以标准差δ来衡量各个评价指标之间的变异性来表示各方案取值差距的大小；另外一个则是指标之间的冲突性，冲突性以指标之间的相关性为基础，故各个指标间的客观权重确定就是以对比强度和冲突性为准则进行衡量的。

设Lj表示第j个评价指标所包含的信息量。则Cj的计算式为

Lj=δjDj(n为同一指标的评价数量)

(4)

设Wj为第j个指标的客观权重。则Wj的计算公式为：

(5)

针对自青岛市保税港区到济南新材料交易中心运输液氯的危化品车辆进行路径风险评价，通过选定路段参数指标利用CRITIC客观赋值法得出指标权重，为危险品安全运输提供有效建议，在运输时对不利路段加强监控及提前采取相应措施从而降低危险品运输车辆事故发生的概率，提高危化品公路运输安全指标。

按照道路特点将推荐3种线路取其中6段关键干线线路进行风险评价，依据前文指标选择依据进行数据收集及计算，得到危险品道路运输风险评价指标数据，下表为分路段选取指标数据。

表2 路段风险评价指标数据

对指标数据进行初步整理完成后，需要对原始数据进行预处理，针对不同的指标方向进行无量纲化处理，依据指标类型确定指标Q5、Q10、Q11、Q12为正向指标，使用公式(1)进行计算，其余指标为负向指标，使用公式(2)进行计算，通过处理可以有效地消除指标间存在的单位不统一问题。

按照公式(3)构建指标相关系数矩阵之后，依据公式(4)和公式(5)计算得到指标权重，如下所示。

表3 各基础指标的权重值

依据权重值可以对危险品运输道路进行风险评价，可以较好的构建风险评价系统，提前对可能发生的运输事故做出决策，减少事故损失。

三、ALOHA软件模拟危险品泄漏

ALOHA经过多年的发展，相关功能逐渐完善，ALOHA的主要目的是估算易挥发性和易燃化学品短期意外泄漏的危害。

本文针对模拟液氯钢瓶的泄漏灾害，通过各影响参数观察其泄漏范围的扩散趋势，从而为警戒区的快速估计提供依据，并通过与高斯云羽模拟计算公式进行对比，验证ALOHA模拟泄露后果的准确性，另外，根据模拟结果对液氯泄漏事故处理提出一些建议。

(一)事故幕景的假设

假设一辆装满液氯钢瓶的运输车在，在事故发生时运输车辆周围区域地势平坦，风速稳定。模拟钢瓶直径0.8m，储罐装载量1000kg，泄漏直径4mm，风速2.5m/s，温度28℃。

(二)ALOHA软件模拟

在ALOHA软件中设定连续泄露源强Qc=1.662kg/s，泄露时间为10分钟，得到下风向轴线500m处液氯质量浓度随液氯时间的变化趋势。

由ALOHA图可得毒性扩散区域图示，虚线风向信心线展示出了大约95%的时间内的区域：

由图得，经单位换算后，当泄漏时间为10分钟时，模拟质量浓度为162.976mg/m3，可以参考此数据进行救援预案的制定，对事故应急救援是有利的。

依据上文事故幕景改变事故模拟参数便可得到事故现场泄漏变化范围及其变化情况，为事故救援提供决策支持。下图通过模拟事故发生时间2018年7月14日10时00分开始依据时间变化改变参数值，得到事故发生后液氯泄漏扩散范围的变化情况。

表5选定事故幕景参数变化情况下液氯泄漏警戒范围变化图

由上述图示可以清楚的看到危险品运输泄漏事故发生40min威胁区域变化情况，并由此作为依据进行应急救援决策，协助相关部门及现场救援人员进行事故救援。

四、结束语

利用CRITIC法道路风险评价吸纳了先进的安全管理理念，以隐患风险管控为根本，着重强调安全的相对性和风险的客观性。以风险评价为基础的风险管理的对象则是各种可能发生的事故隐患，其特点是将管理前移，进行超前预防。而利用ALOHA软件对泄漏有毒物质的影响区域和敏感点有毒物质浓度的预测结果都具有较高的精度，可为事故救援提供支持。模拟前期只需输入气象条件及泄漏基本条件，受主观因素影响较小，结果形象直观，在液氯泄漏事故应急中更具实用性。通过与利用危险品运输车辆车载传感器输出泄漏储罐参数及外部环境参数的变化，使得ALOHA软件实现模拟威胁区域范围的实时变化，救援人员根据威胁范围变化情况可以及时调整救援方案，减少事故损失，具有一定的现实意义。