基于WBS-RBS的道路危险品运输风险识别与分析

周政宇，陈 焰，王 艺

（武汉理工大学 交通与物流工程学院，湖北 武汉 430000）

0 引言

随着经济贸易全球化的不断发展以及世界范围内能源结构的不断转型调整，我国成为世界上化工产品需求量最大的国家。根据有关数据显示，我国每年采用道路运输危险品的总量达到三亿多吨，并且呈现逐年上升的趋势。在危险品运输的途中发生事故不仅会造成人员伤亡和财产损失，而且危险品泄露后还有可能对生态环境造成不可逆转的污染。2015年8月12日,天津港瑞海公司危险品仓库发生爆炸导致重大安全事故,直接经济损失达68.88亿美元,事故地周围的人员安全、财产安全及环境安全受到极大威胁。研究危险品物流风险有助于提升危险品运输管理水平，降低事故风险，实现经济的稳定发展和社会的长治久安。

Fabiano，等通过统计危险品运输事故分别分析了道路、天气、交通对危险品运输风险的影响,建立了事故发生概率和死亡人数评估模型；朱婷，等通过采用贝叶斯网络结构理论的方法对危险品运输过程中存在的风险因素进行研究，并且分析不同风险因素对后续造成事故的影响，最终结果表明人为因素在危险品运输过程中影响程度最大，占比达到0.558，其次是运输危险品的车辆和运输设备，占比达到0.318，包装危险品以及装卸搬运危险品的占比达到0.212；杨婷，等通过应用NK模型分析系统耦合风险，将影响危险品运输的因素分成五类，即人员、车辆、危险品种类、环境、管理，并计算出各种耦合的耦合风险值，最终结果表明人员-环境耦合风险最大，危险品种类-管理耦合风险最小；李淑霞，等基于粗糙集理论(VC-DRSA)研究了风险因素与风险之间存在的因果关系，为提高危险品运输安全水平提供了理论基础；吴金中，等通过模糊综合评价法建立了危险品运输风险评价指标体系，指出了危险品运输过程中安全管理所存在的问题。这些研究成果对于危险品运输安全有着积极的意义，为以后的危险品运输研究奠定了基础。

危险品运输是一项复杂而且危险的系统工程。现有的研究大多针对的是运输过程中的某一部分风险，缺乏完整性和连续性。作业分解-风险分解(Work Breakdown Structure-Risk Breakdown Structure，WBS-RBS)从系统学的角度出发，建立作业流程和作业风险之间的耦合关系。首先，合理的将作业过程划分为不同单元,逐层分解作业总任务。然后，全面系统地在各个层面识别风险，将风险因素分析覆盖全部作业程序。方法的系统性、完整性使得它在建筑施工、机械加工、煤矿生产、能源、项目投资、航天等领域的风险识别研究中应用广泛并卓有成效。

相关研究已经证明在危险品运输过程中存在大量的危险源以及危险因素，国内外关于WBS-RBS的各项研究及应用已经相对较为成熟，因此本文采用WBS-RBS的方法来研究危险品运输，通过对危险品道路运输流程进行分解，识别这些流程中所存在的风险及安全隐患，并提出相应的对策及解决方案。

1 WBS-RBS分解结构

WBS-RBS分解结构最早由美国PMI（Project Management Institute）专家提出并进行应用。WBS指作业流程的结构分解，每个独立的作业工序都是一个作业包；RBS指的是风险分解结构，由不同类别的风险包组成。对作业系统进行WBS和RBS分析，两者耦合交叉构成矩阵，然后通过判断矩阵元素的风险性就可以系统、全面地辨识风险。WBS-RBS方法的分析步骤是：构建WBS到构建RBS，以WBS最简单作业工序为矩阵的列，以RBS最低级别风险为矩阵的行，构建WBS-RBS矩阵。其中，行与列的交点即为流程中可能存在的风险隐患，可用0/1表示风险有无，也可以用具体的数值来表示风险强度的大小。

2 危险品运输作业风险识别

2.1 构建WBS树

WBS树的构建是基于系统原理，通过对危险品运输的流程进行层层分解，将危险品运输作业过程分解成更加精细、更容易分析的单元。遵循危险品运输的要求，依据相关的法律法规和制度规范，参考相关的研究成果，将危险品运输的作业过程总体分为前置检查、装货作业、运输、实时监测、卸货与交付五个主要作业类别，具体如图1所示。

图1 危险品运输WBS分解树

2.2 构建RBS树

根据不同的研究背景以及不同的研究方法，危险品运输风险的划分也存在差异，郑淑丹将危险品道路运输看做一个复杂的系统，由危险货物及其包装、从业人员、车辆设备及设施、环境和安全管理所构成；施式亮，等通过对危险品道路运输安全风险单因素及多因素耦合分析，将影响危险品道路运输的主要因素分成人员、危险品本身、环境、管理四个方面；沈小燕通过统计危险品运输数据，分析危险品道路运输造成事故的原因，指出危险品道路运输交通事故的发生是人、车、路、货、环、管等要素综合作用的结果。通过对文献的查阅以及现有结果的分析，本文将危险品运输风险分为人员因素、物品因素、环境因素和管理因素四大类，并且结合实际情况进行风险分解及RBS树的构建，具体如图2所示。

图2 危险品运输RBS分解树

人的因素指导致事故发生的与人有关的风险因素,由于有关从业人员操作不当造成人员伤亡、财产损失、环境破坏等,致使危险品运输无法正常运转等事件的违背设计和操作规程的不安全行为或人的失误。

车辆因素是影响道路危险货物运输安全的关键因素。车辆自身的安全存在问题，在危险品运输的途中可能引发交通事故导致危险品运输中断，因此车辆的性能必须要通过严格的审核。

货物因素是危险品运输中非常关键的一个组成部分，危险货物自身固有的爆炸、易燃、毒害、感染、腐蚀等危险特性是发生道路危险货物运输事故的根本原因。只有充分地了解了危险货物的自身特性，认识到危险货物可能会产生的危害，提高危险品运输过程中的警惕性,有效地采取预防措施，才能减少事故发生的可能，降低财产损失与环境危害。

环境因素指在危险品运输的途中道路环境可能对运输产生很大的影响。危险品运输时的路线需要经过完整的规划和专业的设计，规避人口密度大、交通流量大、地理环境条件不好的环境，另外要注意极端天气的影响，因为极端天气可能会造成危险品的性质不稳定而发生突变。

管理行为贯穿于危险品运输全过程。管理人员凭借专业素养和团队协作，并严格遵照国家相关法律、标准、规范等，是危险品运输安全顺利进行的保证。

3 案例分析

3.1 案例背景

某大型卧铺客车运送偶氮二异庚腈(ABVN)，在运输途中发生爆燃，共造成41人死亡，6人受伤，客车严重烧毁，直接经济损失高达2 300多万元。

（1）危险品性质：ABVN为无色或白色菱形片状结晶，易燃易爆。有顺式和反式两种异构体，其熔点分别是55.5～57℃和74～76℃。不溶于水，溶于醇、醚和二甲基甲酰胺等有机溶剂。遇热和光分解放出氮气，同时产生含氰游离基。

（2）危险品储运条件：ABVN要求在10℃以下干燥、通风、避光储存，远离火种、热源。不得与氧化剂共贮共运。

事故直接原因：大型卧铺客车违规运输大量危险化学品偶氮二异庚腈，这些危险化学品堆积在卧铺车后舱，在运输的过程中由于车辆的晃动和刹车导致其受热产生化学反应引起爆燃。

事故间接原因：（1）客车运输管理混乱，不能够及时处理事故车辆，客车行驶班次及路线混乱，不按规定在指定的站点上客，货物违规运输及超载等，存在大量安全隐患和问题。（2）危险化学品安全管理混乱。该公司未认真按照法律法规合理运输危险品，多次通过不正当的方式进行危险品运输，未曾考虑过事故后果；运输的危险品没有安全技术说明书，危化品外包装上也没有明确标识，不符合危险化学品运输的相关要求。（3）安全管理部门对危险化学品安全生产及运输的观念淡薄，监督检查工作不到位。

3.2 WBS-RBS耦合矩阵及风险识别

根据前面的分析和案例背景的介绍，将分解后的危险品运输作业流程和所存在的风险因素进行交叉，以WBS作为矩阵的行，以RBS作为矩阵的列，构造WBS-RBS耦合矩阵，通过对5位危险品道路运输相关工作人员和5位专家问卷调查，确定危险品运输流程与所存在的风险之间的关系，若同一单元格出现不同打分情况，10位专家对该单元格打分为“1”的人数大于等于5，则该单元格为“1”，反之则为“0”，最终结果见表1。

表1 危险品运输作业流程的WBS-RBS耦合矩阵

由表1可以看出危险品作业流程中不同的作业单元所存在的风险因素也不尽相同，具体来说：

（1）前置检查是危险品运输的基本保障。前置检查的主要工作是检查车辆的性能和状态，落实运输危险品的容器和包装的安全性，核对相关运输人员是否具备运输危险品的资格。前置检查是危险品运输最基础的一环，如果前置检查工作未能落实，将会导致危险品运输过程中车辆安全性能得不到保证，运输危险品的容器和包装出现泄漏事故，运输人员由于运输经验缺乏在紧急情况下无法妥善解决问题，最终会影响危险品运输的结果。

（2）危险品运输的装货作业主要包括核验装货订单和核对危险品的质量。在此过程中如果出现偏差，就无法杜绝违法运输行为，增加运输的安全隐患。

（3）运输作业包括运输线路的选择和货物运输。如果运输路线的选择不合理，运输过程中会面临道路拥堵、道路情况不佳等问题，一方面会导致货物不能在规定的时间运送到指定地点，还可能导致运输途中出现安全事故，最终影响运输的总体进程。

（4）实时监测主要是对运输车辆状态、运输环境变化、运输货物的状态、运输人员的行为进行监测，以保障运输过程的顺利进行。车辆发生故障、气温环境变化导致危险品状态发生改变、极端天气、运输人员突发情况等都是导致运输事故发生的直接原因。

（5）卸货与交付作业是将危险品准确送达的最后一个步骤。除了核验卸货单外，还要检验危险品的质量，确保其在运输过程中没有泄露和损失，最后完成危险品安全入库工作。

最终结果显示用WBS-RBS对案例中存在的风险进行识别，所得出的结论与导致事故发生的实际原因基本吻合。

4 对策与建议

根据上述分析，给出以下几点对策与建议：

（1）在前置检查过程中，应仔细检查车辆，保证车辆良好的状态，减少由于车辆故障造成事故发生的可能性；确定危险品包装的完整性和密封性，防止在危险品运输过程中发生泄漏，造成不必要的损失；加强培训工作，提高相关工作人员素质，在发生事故后有一定的应急处理能力，尽可能的降低事故带来的损失。

（2）在危险品运输的装货作业过程中，通过装货订单和实际装货量的对比，确保所运输的危险品没有出现缺货、少货的现象。同时根据装货单提前了解危险品的种类和相关注意事项，避免由于危险品特性引起化学反应后造成事故。遵守相关法律法规，严格落实危险品的运载量，杜绝超载等违法行为，降低事故发生的可能性。

（3）在运输作业过程中，相关危险品运输企业可以与智能地图厂或者交通管理中心合作，在出发之前对车辆所经过的路线进行流量预估测算，避免出现拥堵，合理利用时间。遇见恶劣天气时，运输企业应做好紧急预案，极端天气的情况下，可以取消当天的运输活动，避免危险事故的发生。设计运输路线时应该尽量避免隧道、陡坡和急弯路段。

（4）在实时监测过程中，运输车辆需配备完好的监控设施，出现紧急情况时须及时反馈给危险品运输企业，从而有充足时间提出合理的应对方案；驾驶员和相关工作人员应该及时向管理人员反馈天气情况、危险品状态和车辆状况等信息，以便管理人员能够及时做出调整，减少事故发生的可能。

（5）在卸货与交付过程中，要仔细核对卸货单和实际重量，避免在运输过程中发生泄漏造成不必要的损失。同时应根据危险品的性质将其放入指定区域。

危险品运输企业，要建立细化到班组、细化到个人的健全的救援工作管理体系，把危险品运输事故救援当成日常工作的重点。同时还应该重点关注事故的预测、预防和播报工作。风险管理体系只有经过长期的建设和不断的完善，才能保证救援的高效性，也能有效地减少事故，降低损失。