危险品道路安全运输路径优化方法探讨

刘伯堂 张金龙 向洋(中国人民解放军陆军军事交通学院，天津300000)

危险品道路安全运输路径优化方法探讨

刘伯堂 张金龙 向洋(中国人民解放军陆军军事交通学院，天津300000)

随着工业生产水平的不断提升,危险品的道路运输量也在逐年增加，对人类安全与健康造成了极大的安全隐患。基于此，本文就危险品道路安全运输路径优化方法展开相关探讨，首先，介绍了危险品道路安全运输路径优化的基本程序，然后明确的优化指标体系的构建流程，最后对路径优化选择方法进行了具体阐述，以期能够在降低危险品道路运输事故方面起到有效作用。

危险品；道路运输；优化选线

依据相关统计结果，我国的工业生产企业，每年都会涉及到大量的危险品采购，而其中约约95%以上的危险品需要进行异地运输。其中85%的危险品运输属于道路运输范畴，年运输量在1-2亿吨。2005年京沪高速公路江苏淮安段发生的“3·29”特大液氯泄露事件、2004年杭甬高速公路绍兴段的液化气槽车泄露事故对人类生命财产以及自然环境都造成了极大的影响，由此可以看出，危险品道路安全运输问题急需引起相关行业与政府部门等的高度重视，深入研究安全运输路径优化方法。

1 危险品道路安全运输路径优化基本程序

针对危险品道路安全运输的路径优化，一般来说，多目标路径优化能够取得更为显著的效果，这种方法可科学原理为基础，制定选线方案，在多个路径之间进行优化选择，此种优化方法的理论基础是效用理论与向量优化理论，针对危险品运输这一问题，在应用多目标优化方法的过程中，首先需要明确危险品运输过程中会涉及到的以危险品为核心的人、车、路、环境等构成要素，然后结合相关数学模式进行风险测度，在这一过程中，运输成本与时间的信息也具有重要作用。具体的应用步骤如下：

(1)划分可选路径；以GIS技术为核心，明晰发货地与目的地之间可通行的道路运输网，选择允许危险品运输的路径进行标注，并明确允许运输时间，与此同时，对于可选路径以往的运输事故信息进行搜集、整合、分析。

(2)运输信息整合；在得出可选路径范围之后，采用年鉴查询统计或现场调研的方法，明确各个路径的运输条件、运输期限内的气候信息、人口分布、自然环境与人文环境等方面的信息进行收集整合。

(3)风险测度；明确影响危险品道路运输安全性的各方面因素有，建立风险测度指标体系，结合相应的指标评价模型对可选路径进行风险值测度。

(4)预估运输成本与时间；利用GIS技术进行能够明确运输距离，结合平均运输速度预估运输时间；利用运输距离以及油耗情况得到燃油成本，在加上全部的通行费用、人工成本等就能够得到相对准确的运输成本[1]。

(5)构建多目标决策矩阵；利用相关数学模型针对可选路径中不符合运输成本、时间以及风险要求的路径进行淘汰处理，余下的方案则直接构成目标决策矩阵。

(6)优化选线；利用科学的决策方法，在多目标决策矩阵中选择出最满意的运输路径。

2 危险品道路安全运输路径优化指标体系构建

2.1 运输成本

危险品道路运输过程中的运输成本包括燃油费、人员费用、道桥费、车辆维护费用、保险费用，其中道桥费会受到收费站个数的直接影响，而全部运输成本都会受到运输时间与距离的影响。因此，选取运输距离、收费站个数、运输时间作为危险品道路运输成本指标，以Li表示i路段的总长，ti表示在i路段上所用的运输时间，nFi表示在i路段上经过的收费站个数，能够得到以下表达公式：路段长度；收费站数目W2；运输时间

2.2 运输风险

危险品道路运输的风险项包括事故率、平均速度、交通量、交叉口数目等，其中事故率会受到道路条件、气象条件、车辆状况与运输人员状况等因素的影响；交通量的大小则直接影响平均运输速度，进而影响事故发生可能性；交叉口的数量即代表不确定风险因素，路况不明极易造成不同程度的交通事故[2]。因此，选取事故率、平均速度、交通量、交叉口数目作为危险品道路运输风险指标，以ri表示i路段上的危险品道路运输事故率；qi表示i路段上一般情况下的平均交通流量，vi表示i路段上的车道平均速度，nRi表示i路段上的交叉口数目，由此能够得到以下表达公式：事故率；平均速度；交通量交叉口数目

3 危险品道路安全运输路径优化选择方法

利用专家调查反，将相应的优化指标依据重要程度进行打分，并依据打分结果构建判断矩阵模型，然后再进一步进行路径优化选择。运用Dijsktra算法进行最优路径选择，实现优化选线目标，其基本思路是利用路段长度的递增顺序进行路径树的构造，得到相应节点与固定起点之间的最短路径，具体算法应用如下：

(1)读取初始化数据；将起点设置为s，终点为j，路径当中的节点数为N，每一个节点可用标号（dj，pj）进行表示，dj表示s到j之间的最短路径权值之和，pj表示s到j的最短路径中j的前一节点。

(2)设定s标号为ds，取值为0，ps为空；其余节点设置di取值为∞，pj为空。当其他节点为设定为未标记，而起点s=k时，Num为1。

(3)若Num小于N，则对已经标记的所有节点k到与未标记点j之间的距离进行查找，设置dj=min[dj，dk+w（k，j）]，标号中的w（k，j）表示节点k到节点j之间的直接距离。

(4)在能够显示的为标记的dj节点中，选取路径最短的节点i，且di=民{dj}，这时将i作为最短路径中的一点，将其设置为已标记。

(5)查找与i直接相连的所有已标记的点，将其设置为pi，若所有节点全部被标记，则Num不成立，算法结束；否则设置n为i，Num数将处于递增状态，返回步骤3）继续进行。

当属性值与权值通过计算得出的综合指标值达到最小，则说明该路径为最优路径。

4 结语

综上所述，对危险品道路安全运输路径优化方法的相关探究，有利于降低危险品道路运输事故对人类生命财产以及自然环境的危害程度。通过相关方法的有效实现，能够对危险品道路运输路径规划中的潜在风险进行相对准确的分析，从而通过最优路径选择，最大程度避免风险损失，降低人员受伤与环境破坏的可能性，降低整体运输成本。因此，相关危险品道路运输的企业及行业，应重视运输过程中的路径优化，从而提升整体运行效益。

[1]郑君.加强危险品道路运输风险评价与路径安全优化方法推广应用——访《危险品道路运输事故风险评价方法》主编吴宗之[J].劳动保护,2014,(10):50-51.[2017-09-11].

[2]夏秋.危险品道路运输优化选线研究[D].南京大学,2014.