高速公路隧道運營安全風(fēng)險評估研究

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1、現(xiàn)代隧道技術(shù)高速公路隧道運營安全風(fēng)險評估研究MODERNTUNNELLINGTECHNOLOGY文章編號：1009-6582（2016）06-0025-06DOI:10.13807/j.cnki.mtt.2016.06.004高速公路隧道運營安全風(fēng)險評估研究12111羅勇李玉文袁家偉劉大剛王明年(1西南交通大學(xué)交通隧道工程教育部重點實驗室，土木工程學(xué)院，成都610031；2四川省交通運輸廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計研究院成都610041)摘要根據(jù)高速公路隧道交通事故特點，文章將隧道分為三個研究區(qū)段，同時較全面分析了影響高速公路隧道運營安全的各個因素，建立了三個區(qū)段

2、的遞階層次結(jié)構(gòu)模型。通過分析模型，得出各區(qū)段影響因素對各個評價目標(biāo)的相對權(quán)重。再運用模糊綜合評判法分別對三個區(qū)段進行多層次的綜合評估，建立了一套科學(xué)合理的高速公路隧道運營安全風(fēng)險評估方法。關(guān)鍵詞高速公路隧道層次分析法模糊綜合評判風(fēng)險評估中圖分類號：U458文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A1引言隧道運營安全風(fēng)險評估方法。我國高速公路隧道的建設(shè)起步較晚，但發(fā)展飛2指標(biāo)體系的建立及權(quán)重的確定速，尤其是隨著山區(qū)高速公路的修建，出現(xiàn)了大量的2.1研究區(qū)段劃分公路隧道。從上世紀(jì)末至今，國內(nèi)公路隧道數(shù)量猛調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，高速公路隧道交通事故主要發(fā)增，長度較長，且二者都位于世界前列，并處于

3、一個生在隧道進口和出口附近。因此，根據(jù)高速公路隧重要的發(fā)展階段。然而當(dāng)大量公路隧道交付運營的道交通事故特征和駕駛?cè)说鸟{駛特性，將隧道劃分同時，隧道運營安全問題亦日趨嚴(yán)重。2014年3月1為如圖1所示的三個研究區(qū)段。日14時45分許，位于山西省晉城市澤州縣的晉濟高速公路山西晉城段巖后隧道內(nèi)，一輛山西牌照的鉸接列車追尾一輛河南牌照的鉸接列車，引發(fā)隧道火災(zāi)，共造成40人死亡、12人受傷和42輛車燒毀，直接經(jīng)濟損失達(dá)8197萬元。因此，針對高速公路隧道的工程特點，進行隧道運營安全評估，是一項具有重大實際意義的工作。[1~5]本文將模糊數(shù)學(xué)理論運用到層次分析法中，

4、圖1風(fēng)險評估研究區(qū)段劃分對影響因素進行定量化分析，給出了一種高速公路Fig.1Sectiondivisionforriskassessmentresearch修改稿返回日期：2016-08-12作者簡介：羅勇（1985-），男，博士研究生，主要從事隧道與地下工程方面的研究工作，E-mail：L426yong@126.com.第53卷第6期(總第371期)2016年12月出版25Vol.53，No.6，Total.No.371Dec.2016萬方數(shù)據(jù)現(xiàn)代隧道技術(shù)MODERNTUNNELLINGTECHNOLOGY高速公路隧道運營安全風(fēng)險評估研究2.2建立遞

5、階層次結(jié)構(gòu)標(biāo)，分別用U71、U72、U73表示。根據(jù)隧道各區(qū)段不本文權(quán)衡多方面影響因素，將高速公路隧道運同特點建立高速公路隧道各區(qū)段遞階層次結(jié)構(gòu)，如營安全風(fēng)險評估指標(biāo)體系分為三層。第一層為目標(biāo)圖2~圖4所示。層，包含一個目標(biāo)對象，即高速公路隧道各區(qū)段風(fēng)險2.3構(gòu)造判斷矩陣評估，用U表示；第二層為準(zhǔn)則層，由可能影響隧道根據(jù)遞階層次結(jié)構(gòu)所確定的上下層因素之間的運營安全的因素組成，包括路網(wǎng)、隧道、駕駛?cè)恕④囯`屬關(guān)系，運用專家調(diào)查法將下一層制約因素相對輛、環(huán)境、管理及維護7個方面因素，分別用U1、U2、上一層準(zhǔn)則因素的重要程度進行兩兩比較，并結(jié)合U3、U4、U5

6、、U6、U7表示；第三層為指標(biāo)層，由可能T.L.Satty的1~9標(biāo)度(標(biāo)度的含義如表1所示)，構(gòu)建影響準(zhǔn)則層因素的各項指標(biāo)組成，其中路網(wǎng)因素包出各判斷矩陣。括交通量、大車比例和隧道位置三項指標(biāo)，分別用假設(shè)同層共有n個因素U1，U2，…，Un，對所有U11、U12、U13表示；隧道因素包括曲線半徑、縱坡坡因素進行成對比較，如將Ui和Uj進行比較，使用1~度、路面、隧道長度、隧道通風(fēng)和照明六項指標(biāo)，分別9的比例標(biāo)度uij來反映相對的重要性。若Ui和Uj用U21、U22、U23、U24、U25、U26表示；駕駛?cè)艘蛩匕啾鹊胾ij，則Uj與Ui相比的判斷為u

7、ji=1/uij，從而括駕駛技術(shù)、不安全行為和安全意識三項指標(biāo)，分別可以得到一個n×n的判斷矩陣Uk=(uij)n×n。依照上用U31、U32、U33表示；車輛因素包括車速和車輛性述方法構(gòu)建出區(qū)段A的目標(biāo)層U影響因素的判斷能兩項指標(biāo)，分別用U41、U42表示；環(huán)境因素包括雨矩陣和準(zhǔn)則層U1影響因素的判斷矩陣，如表2和表天、雪天和霧天三項指標(biāo)，分別用U51、U52、U53表3所示。同理可以構(gòu)建出各區(qū)段的判斷矩陣。示；管理因素包括交通管制水平、管理人員水平和宣傳教育三項指標(biāo)，分別用U61、U62、U63表示；維護因2.4計算單一準(zhǔn)則下指標(biāo)的相對權(quán)重(排序權(quán)向

8、量)[6~8]素包括土建結(jié)構(gòu)、機電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)維護三項指根據(jù)層次分析法基本原理