基于AHP-DEMATEL的公路大件运输事故风险因素分析论文

 

　　随着经济发展和城市化进程日益加快，公路运输需求不断增加，大件运输也成为了现代物流业不可或缺的一部分。大件运输的特殊性质，包括超长、超宽、超高和超重等，使得运输行为具有较高风险，严重威胁人们的生命财产安全。目前，针对公路大件运输事故风险问题的研究，主要分为如下三类：一类是算法设计。Ａｒｔūｒａｓ等以大件货物运输总时间最少和运输总费用最低为目标，制定了考虑技术经济和运输风险的货物运输路线的选择标准，并提出评价路线的算法［１］；一类是方法阐述。Ｅｌẑｂｉｅｔａ总结了超限货物运输的七类通行许可证及罚款规则，并基于运输中的风险问题提出货物固定方法［２］。贾鑫，吴敏基于海上大件货物运输的现实条件，总结了不同运输方式所面临的多项风险，并提出应对措施［３］。亓祥宇等以加快项目进度与降低成本为总目标，制定了大件运输车辆通过桥梁时的载荷检验标准［４］；第三类是风险评价。Ｐａｌšａｉｔｉｓ，Ｐｅｔｒａšｋａ构建风险评估模型，总结大件运输风险因素包括技术风险、经济风险、社会风险和政治风险等４部分，表明安全和保障是影响其运输质量最为关键的外部因素［５］。李芬选取影响货物装载加固安全性的风险因素，利用变异系数法建立评价体系［６］。李斐等提出灰色网络综合评价法，计算大件运输风险指标权重，并基于实例验证了模型的有效性［７］。闵丹运用Bow.tie模型分析典型公路大件运输事故的原因及其重要度，最后以某事故为例提出风险防控措施。

 

　　综上，现有相关大件运输风险的研究内容涉及多维度，但较少从风险产生角度出发，对其进行系统性探究。本文从物理、人员及管理等层面确定大件运输事故的影响因素，采用ＡＨＰ－ＤＥＭＡＴＥＬ方法计算各因素权重并绘制因果图，解析各影响因素的重要程度及作用关系，以期为大件运输安全管理提供理论参考。

 

 

　　公路大件运输作业过程复杂，从项目确定运输到运输完成需经过一系列步骤，主要包括运输准备、货物装载及执行运输三阶段，具体作业流程图如图１所示。

 

 

　　基于作业流程，本文对四家大件运输公司进行访谈以提取各阶段的影响因素，企业主要信息如表１所示。根据访谈结果、查阅文献［９－１０］及２０２０年沪渝高速桥面侧翻、海张高速撞击桥墩、２０１５年重型半挂车相撞等多起大件运输事故数据，最终将影响因素从物理、人员及管理等层面细分为１４类，如表２所示。

 

　

 

　　在表２中，物理因素Ａ１、人员因素Ａ２及管理因素Ａ３为准则层，细分的１４项影响因素Ｂ１～Ｂ１４为指标层。

 

 

　　２．１．１ＡＨＰ方法概述

 

　　层次分析法（ＡＨＰ）是一种定量与定性相结合的多准则决策分析方法［１１］。其将决策问题分解为多个层次，对不同层次的因素进行比较及权重分配以协助决策者做出选择。

 

　　２．１．２确定判断矩阵

 

　　本文设计了包括填写人员信息、影响因素在内共１９个问题的调查问卷，邀请１５位大件运输专家填写调查问卷，对事故影响因素按照影响程度进行评分。将问卷转化为评分表，采用均值法对影响因素进行两两比较，得到指标层的判断矩阵Ｃ，表达式如式（１）所示。

 

　　式（３）中，ＲＩ为平均随机一致性指标。根据一致性检验原理，当ＣＲ＜０．１时，表明计算结果通过一致性检验。运用ＭＡＴＬＡＢ编程求解准则层与指标层ＣＲ值均满足一致性检验。根据几何平均法求解判断矩阵，得到准则层和指标层的具体权重。

 

 

　　２．２．１ＤＥＭＡＴＥＬ方法概述

 

　　实验室决策分析法（ＤＥＭＡＴＥＬ）是一种运用图论和矩阵工具对系统要素进行决策分析的方法［１２］，可识别和分析因素间的相互依赖关系。

　　

　　该修正方法在进行AHP计算时，考虑了一级指标对二级指标的影响。同时运用中心度对AHP综合权重进行加权，这一步考虑了不同因素间的相互影响关系，经计算，三种方法对应的影响因素权重结果如表3所示。

 

　　由表6求出的综合影响度排序可知，企业运输方案B12是第1位，说明该因素在整个指标系统中影响程度最大。运输天气情况B4排第14位，说明天气因素在系统中的影响程度最小。经计算，得出综合影响度平均值为0.0714。故综合影响度大于0.0714的因素，从高到低分别是企业运输方案B12、企业员工安全意识B6、企业在运输中的陪护B13、作业人员安排B7、安全教育培训B14、企业员工专业操作能力B8和货物装载等技术B3。排在前7位的影响因素中，物理因素A1占1项，人员因素A2占3项，管理因素A3占3项。这表明人员因素和管理因素是显著影响大件运输事故的两个层面。

 

 

　　为直观展示大件运输事故风险因素间的相互影响关系，以(0.0714,0)为坐标原点，综合影响度Wdi为横坐标，原因度Zi为纵坐标，绘制影响因素在四个维度的因果象限图，如图2所示。

 

 

　　由图２可知，处在第一象限的因素原因度为正值且综合影响度较高，是整个系统中的主动性关键因素，表明企业员工安全意识在事故中具有较强的主动影响作用；第二象限的因素原因度为正值，说明依然会主动影响其它因素，但综合影响度较小，为主动性普通因素，包括车辆固有属性Ｂ１、货物固有属性Ｂ２、天气情况Ｂ４、道路交通情况Ｂ５和运输资质审查Ｂ１０。此时，大件运输企业和安全监管部门需要考虑这类因素所产生的连带反应。如监管部门对运输资质审查不严格，会让企业产生侥幸心理，从而造成企业员工安全意识薄弱；第三象限的因素原因度为负值且综合影响度较小，是系统中的被动性普通因素，对事故的影响性较小，包括企业员工异常问题处理能力Ｂ９和监管部门在运输中的监控Ｂ１１；第四象限的因素原因度为负值，但综合影响度较高，是系统中的被动性关键因素，包括货物装载等技术Ｂ３、作业人员安排Ｂ７、企业员工专业操作能力Ｂ８等六项。此类因素对事故的影响程度较大，虽然不容易产生连带作用，但需重视其本身的风险。如货物装载等技术如不过关，并不会对其余因素（如运输时的道路情况，作业人员的安排）产生较显著影响，但可能会直接造成货物在运输过程中产生晃动、倾倒而引发大件运输事故。

 

 

　　本文基于大件运输实际流程和企业调研，从物理、管理和人员等三层面选取了１４项事故风险因素；运用ＡＨＰ－ＤＥＭＡＴＥＬ法计算各影响因素的综合影响度，并基于绘制的因果象限图分析因素间的相互关系，得到以下结论：

 

　　①物理层、管理层和人员层存在交互影响，其中管理层和人员层对事故的影响作用更为显著。

 

　　②企业运输方案在整个大件运输事故影响因素系统中的影响程度最大；天气情况的影响程度最小。

 

　　③大件运输事故风险因素的四个因果象限对应的不同类型因素具有不同特点。其中，企业员工安全意识为主动性关键因素，会直接影响大件运输事故且具有较高的影响程度。在实际大件运输管理和运输中，各主体应“对症下药”以降低事故风险性。

 

 

　　［１］ＡｒｔūｒａｓＰｅｔｒａšｋａ，ＫｒｉｓｔｉｎａĈｉžｉūｎｉｅｎé，ＡｌｄｏｎａＪａｒａšūｎｉｅｎé，ＰａｖｌｏＭａｒｕｓｃｈａｋ，ＯｌｅｇａｓＰｒｅｎｔｋｏｖｓｋｉｓ．Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒｔｈｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｈｅａｖｙｗｅｉｇｈｔａｎｄｏｖｅｒｓｉｚｅｃａｒｇｏｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｒｏｕｔｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｕｓｉｎｅｓｓＥｃｏｎｏｍｉｃｓａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，２０１７，１８（６）．

 

　　［２］ＥｌẑｂｉｅｔａＭａｃｉｏｓｚｅｋｋ．Ｏｖｅｒｓｉｚｅｃａｒｇｏｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｒｏａｄｔｒａｎｓｐｏｒｔ－ｐｒｏｂｌｅｍｓａｎｄｉｓｓｕｅｓ［Ｊ］．ＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｉｌｅｓｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ＳｅｒｉｅｓＴｒａｎｓｐｏｒｔ，２０２０，１０８：１３３－１４０．

 

　　［３］贾鑫，吴敏．超大件货物海上运输的风险识别及应对［Ｊ］．物流工程与管理，２０１９，４１（１０）：１５４－１５６．

 

　　［４］亓祥宇，余健，白绘杉．基于大件运输的车辆选择及荷载标准研究［Ｊ］．公路，２０２０，６５（０８）：１２６－１３２．

 

　　［５］ＰａｌšａｉｔｉｓＲ，ＰｅｔｒａšｋａＡ．Ｈｅａｖｙｗｅｉｇｈｔａｎｄｏｖｅｒｓｉｚｅｄｃａｒｇｏｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｒｉｓｋｍａｎａｇｅｍｅｎｔ［Ｊ］．ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｎｄＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，２０１２，１３（１）．

 

　　［６］李芬．超限超重货物运输安全评价体系的研究［Ｄ］．兰州：兰州交通大学，２０１２．

 

　　［７］李斐，杨育，申世杰，等．基于灰色网络评价法的大件设备公路运输项目风险评价研究［Ｊ］．机械，２０１１，３８（０６）：３８

 

　　［８］闵丹．基于Ｂｏｗ－ｔｉｅ模型的公路大件运输事故安全风险分析［Ｄ］．成都：西华大学，２０１５．

 

　　［９］宋志刚，张巧，孙大尉．基于ＷＳＲ方法论的道路大件运输风险辨识与防控研究［Ｊ］．北京交通大学学报（社会科学版），２０２２，２１（０４）：４５ －５３．

 

　　［１０］崔优梅，曾珠，孙文瑞．基于ＤＥＭＡＴＥＬ－ＩＳＭ的道路大件运输安全风险因素分析［Ｊ］．安全，２０２２，４３（０６）：３１－３６．

 

　　［１１］郭金玉，张忠彬，孙庆云．层次分析法的研究与应用［Ｊ］．中国安全科学学报，２００８（０５）：１４８－１５３．

 

　　［１２］周德群．系统方法工程与应用［Ｍ］．北京：电子工业出版社，２０１５．

 

　　［１３］彭晗，吴金妹，姚林晓．基于ＡＨＰ－ＤＥＭＡＴＥＬ法的公交换乘系统乘客满意度模糊评价［Ｊ］．重庆交通大学学报（社会科学版），２０１４，１４（０１）：１９－２２．
 

       ［１４］蔡彬清，樊星月，陈石玮，等．基于 ＡＨＰ －ＤＥＭＡＴＥＬ 的高速公路施工成本影响因素研究［ Ｊ］．建筑经济，２０２２，４３（０６）：９１ －９９．
 

　　［１５］瞿英，路亚静，刘紫玉，杨明欣．基于ＡＨＰ－ＤＥＭＡＴＥＬ法的权重计算方法研究［Ｊ］．数学的实践与认识，２０１６，４６（０７）：３８－４６．