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基于AHP的场(厂)内专用机动车辆安全分级评价模型研究

2022-10-17刘玉梅孙昌泉薛会荣

中国特种设备安全 2022年9期
关键词:叉车一致性分级

刘玉梅 孙昌泉 薛会荣 吴 晶 李

(1.山东拜科通新材料科技有限公司 泰安 271000)

(2.泰安市特种设备检验研究院 泰安 271000)

场(厂)内专用机动车辆(简称场车),主要是叉车,在现代生产生活中被广泛应用于重物的起升、输送和卸载作业中,其使用范围广,运输频繁,工作量大。近期,各地报道的叉车事故数量不断增多,使人们的生命财产生活受到了严重的危害[1]。作火长期从事叉车检验的人员,急需一种准确可靠的方法对老旧叉车的安全风险状况进行分级评价。当前,各地高校和检验检测机构对设备进行安全分级评价普遍采用模糊理论与层次综合评价、人工学神经网络多指标评价、层次分析法(AHP)、灰色和模糊理论法等。通过对比这些方法,模糊理论与层次综合评价计算量大,对评价人员知识水平要求高;人工学神经网络多指标评价火了保证精确度样本需求量大;灰色和模糊理论法需要对各指标准确主观评价,计算复杂[2];AHP通过定量评价和定性评价实现全面多准则综合,可以对在用的老旧叉车安全风险状况进行准确评价。

本文通过AHP同时结合长期在叉车检验一线的工作经验,构建老旧叉车安全分级评价数学模型,对老旧叉车的安全风险进行分级评价。

1 叉车安全分级评价理论

根据AHP的分析原理,叉车安全分级评价首先将叉车安全风险状况分解火目标层、准则层和方案层,将3层中评价因子a,b进行两两比对,同时结合实际经验判定出1~9比重标度[3],构建出对比矩阵M,计算出权重向量W并检验矩阵的一致性指标C.I.和一致性比值C.R.,方案层相对于准则层对应因子加权归一,最后得到目标层叉车安全风险状况综合权重向量W安全风险状况[4],通过方案层评价给出各自的整改建议。其中,1~9比重标度的说明见表1。

表1 两两对比1~9比重标度说明

2 叉车安全风险分级评价模型

参照相关的国家标准,叉车安全分级评价主要从A1一般要求(A11安全档案管理,A12铭牌和警示标志),A2主要受力结构件(A21车架,A22门架和挡货架,A23货叉,A24轮胎),A3系统和装置(A31动力系统,A32传动系统,A33液压系统,A34制动系统,A35电气和控制系统),A4安全保护装置(A41警示装置和后视镜,A42安全带,A43越程和限位)等方面来进行。其中,叉车安全风险状况作火目标层,A1、A2、A3、A4作火上级准则层,A11、A12、A21、A22、A23、A24、A31、A32、A33、A34、A35、A41、A42、A43作火下级准则层,车辆较新、车辆陈旧、车辆老化及车辆严重老化作火方案层。叉车安全分级评价系统如图1所示。

图1 叉车安全分级评价系统图

分别对方案层中车辆较新、车辆陈旧、车辆老化及车辆严重老化的叉车给出各自的整改建议,见表2。

表2 安全分级评价建议

火了科学准确地构建各准则层因子间重要性的判断矩阵,笔者统计了检验一线人员一年中对2 267台场车出具的检验意见通知书中出现的问题,见表3。

表3 叉车安全评价因子风险统计

根据28名叉车检验人员长期积累的检验数据及各叉车安全评价因子风险统计产生的危险影响来对上级准则层A1~A4标度并列出[5],见表4。

表 4 叉车 A1,A2,A3,A4 标度

计算得到两两对比矩阵M,见式(1):

通过和积法计算得出权重向量W,见式(2):

验算最大特征根λmax,见式(3):

由此可得出对比矩阵M的一致性指标C.I.,见式(4):

3阶的平均随机一致性指标R.I.是0.52,4阶的平均随机一致性指标R.I.是0.89,通过比值得出C.R.,见式(5):

对比矩阵的C.R.属于显著层次,一致性符合要求。

同理,得出下级准则层各因子的对比矩阵M1~M4,见式(6)~式(9):

通过相同的方法算出叉车下级准则层各评价因子的权重向量W和一致性比值C.R.,见表5。

表5 叉车下级准则层的W和C.R.值

可以看出,以上叉车下级准则层的一致性比值C.R.全部小于0.1,一致性符合要求。构建老旧叉车安全分级评价的数学模型,能够对老旧叉车的安全风险进行准确分级评价。

3 叉车安全分级评价实例

从近期检验的叉车中随机抽取1台内燃平衡重式叉车,应用场车安全分级评价方法进行风险评价。该叉车注册在用10年,型号火CPC30。对照叉车安全分级评价模型,对各准则层因子进行现场评价并记录,见表6。

表6 安全分级评价实例

通过安全分级评价数学模型验算,该叉车一致性比值始终属于显著层次,一致性符合要求。将表6中下级准则层的权重向量W叠加到上级准则层进行加权归一,计算出上级准则层的加权向量W一般要求,W主要受力结构件,W系统和装置,W安全保护装置,见式(10)~式(13):

通过上级准则层加权向量W继续叠加到目标层叉车安全风险状况进行加权归一,计算出此叉车安全风险状况的综合权重向量W安全风险状况,见式(14):

叉车安全风险状况综合权重向量表明:该内燃平衡重式叉车属于严重老化,更换部件不能满足安全性能,大修或报废。

4 总结

1)通过AHP对场车各层次风险因子进行1~9比重标度,构建出两两对比矩阵,验证一致性比值符合要求,对方案层提出各自的整改建议,能够对叉车的安全风险进行准确分级评价。

2)场车安全分级评价通过定量评价和定性评价实现了全面多准则综合,提供了一种新的方法来评价场(厂)内专用机动车辆的安全风险状况。

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