一种高速公路养护作业区的风险预警管理方法技术

本发明专利技术公开了一种高速公路养护作业区的风险预警管理方法，包括构建评价指标体系，所述评价指标体系包括通过层次分析法获得交通因素、道路因素、作业区因素及环境因素；得到评价指标体系的初始权重及初始分值；使用变权评价法根据各项指标的取值对初始权重进行修正，使权重大小根据分项指标取值指标进行变化，确定交通因素、道路因素、作业区因素及环境因素对应指标分值，得到综合评价指标分值；根据综合评价指标分值，获得对应的综合风险等级及对应策略。本发明专利技术使得使得高速公路施工养护作业区的风险管控实操性更强，安全性更优。安全性更优。安全性更优。

【技术实现步骤摘要】
一种高速公路养护作业区的风险预警管理方法


[0001]本专利技术涉及公路安全领域，特别涉及一种高速公路养护作业区的风险预警 管理方法。

技术介绍

[0002]保持通车条件下的道路施工作业，存在较为复杂的交通安全风险，尤其是 在具备高速行车条件的高速公路上。为了有效应对高速公路养护作业区行车风 险，国内外学者针对养护作业区的风险管理对策进行了一系列的研究。
[0003]国内外对高速公路养护作业区的风险评估方法研究，归结起来一般可分为 定性评估和定量评估两大类。而常用的有专家评分法、德尔菲法、蒙特卡洛模 拟法、层次分析法、故障树分析法、模糊综合评估法、人工神经网络法。
[0004](1)专家评分法主要是利用专家的经验、智慧等隐性知识，直观判断工 程项目各单因素的风险，操作简单；但主观性较强。
[0005](2)德尔菲法与专家评分法类似，但相对专家评分法更为精确、合理， 主要通过与专家反复的调研问函讨论，汇总专家一致看法作为预测结果；但该 方法最主要的缺点是不能专家进行当面交流，缺乏沟通，造成信息不对称，而 产生错误意见。
[0006](3)蒙特卡洛模拟法是通过随机且不断地从每个风险因素中抽取样本， 对工程项目进行整体计算，经过成百上千次运行，模拟出各种不确定性风险组 合结果，根据统计学原理对这些数据结果进行分析处理，确定平均值、标准 差、方差等数字特征，进一步找出工程项目风险的变化规律，为决策提供依 据，该方法主要可以用来解决大型或复杂的工程项目概率运算问题，预测结果 精准度较高；不足之处就是要求各随机变量必须相互独立，需要进行多次模 拟，工作量大。
[0007](4)层次分析法可将难以量化的风险按大小顺序区分开来，首先，需将 复杂系统按一定关系分解成各个组成因素，然后将这些因素按支配关系再次分 组，最终形成阶梯层次结构。通过对各层的因素进行两两比较，确定各因素的 相对重要程度，并结合决策者的判断，确定最终方案相对重要程度的总排序。 该方法很好地将定性分析和定量分析相结合，并能体现出人的综合分析、比 较、判断能力，对各复杂多变的风险因素进行排序，并找出对总目标影响较大 的因素，适合多目标系统决策；不足之处是权重的确定需要经过专家评分，受 主观因素影响较大。
[0008](5)故障树也称事故树，该分析法是一种演绎的逻辑分析方法，依据从 结果出发寻找导致事故原因的原则，进行事故安全风险分析。主要通过建立一 种描述事故因果关系的有向“树”，将事故风险形成的原因按照树枝的形状由 总体到部分进行逐级划分，分析风险产生的因果关系，并找出导致事故的基本 风险因素和因素的组合，或是保证顶上事件不发生的方法组合，以便后期制定 相应的安全对策措施；该方法的缺点就是花费的人力和时间很多，若发生遗漏 或推理失误，结果的可信度就很难保障，另外由于统计数据的不确定性，实际 中定量分析很难做到。
[0009](6)基于模糊综合评估法的工程项目安全风险评估思路是：结合考虑各风 险因素的相对重要程度，并通过设置权重来区分所有因素的重要性，建立模糊 数学模型，计算出项目风险的各种可能性的隶属度，隶属度值最大的风险度即 为项目风险水平的最终确定值；该方法缺点就是，各因素权重的确定一般是借 助专家经验确定，主观因素较大，而且不能解决评估指标间相关造成的信息重 复问题。
[0010](7)基于人工神经网络的风险评估一般是通过应用神经网络不断地训练 大量样本，寻找或拟合输入数据(风险因素)与输出结果(风险度或风险等 级)之间的关系，以期对以后类似工程进行有效风险评估或预测；但此类方法 由于BP神经网络自身存在的一些样本依赖性问题、可能出现的过拟合问题等 而使得模型的预测能力不佳。
[0011]同时，国内外对于高速公路养护作业区的风险管理方法研究，虽然基于各 种常用方法制定了一定的风险评估模型，但鲜有根据相应风险评估模型对养护 作业区的风险评估后给出相应管控对策。

技术实现思路

[0012]为了克服现有技术的上述缺点与不足，本专利技术的目的在于提供一种高速公 路养护作业区的风险预警管理方法。
[0013]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0014]一种高速公路养护作业区的风险预警管理方法，包括
[0015]构建评价指标体系，所述评价指标体系包括通过层次分析法获得交通因素、 道路因素、作业区因素及环境因素；
[0016]得到评价指标体系的初始权重及初始分值；
[0017]使用变权评价法根据各项指标的取值对初始权重进行修正，使权重大小根 据分项指标取值指标进行变化，确定交通因素、道路因素、作业区因素及环境因 素对应指标分值，得到综合评价指标分值；
[0018]根据综合评价指标分值，获得对应的综合风险等级及对应策略。
[0019]进一步，所述交通因素包括车辆运行速度、大车率及车流量，根据作业区的 交通条件及占用车道情况所属类型确定交通因素的初始分值。
[0020]进一步，所述道路因素包括基本路段及特殊路段，根据基本路段及特殊路段 的类型确定道路因素的初始分值，并且当特殊路段为多个类型结合时，其对应分 值叠加。
[0021]进一步，所述作业区因素包括封闭作业、机械临时作业、机械移动作业及人 工移动/临时作业。
[0022]进一步，所述环境因素包括白天、夜间及特殊天气。
[0023]进一步，所述使用变权评价法根据各项指标的取值对初始权重进行修正，具 体是权值大小根据分项指标取值进行变化，通过引入惩罚机制，利用惩罚性变权 函数，对取值较小的二级指标处以较大的惩罚权重，且取值越低惩罚越严重，从 而提升综合评价指标中关于较差分项指标的灵敏度。
[0024]进一步，包括：
[0025]考虑到考虑到公路基础设施安全风险特性，将变权函数受激励区间设置为 惩罚区[0,0.85)，合格区间为(0.85,1]，其中特强惩罚阶段为(0,0.6]，强惩罚阶段 为(0.6,
0.75]，初惩罚阶段为(0.75,0.85]，惩罚性变权函数见式(2
‑
1)、(2
‑
2)：
[0026]ω
i
＝ω
i(0)
S(i)/(ω
A(0)
S(A)+ω
B(0)
S(B)+ω
C(0)
S(C)+ω
D(0)
S(D))
ꢀꢀꢀ
(2
‑
1)
[0027][0028]式中：x
i
为分项指标的分值除以100所得；ω
i(0)
为分项指标的初始权重，ω
i
为分项指标的变权重；i为评价指标体系中的指标A、指标B、指标C和指标 D；
[0029]确定交通因素、道路因素、作业区类型和环境因素的分值后，同时将各因 素的初始权重带入式2
‑
2，得到S(A)、S(B)、S(C)和S(D)；然后将S(A)、 S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速公路养护作业区的风险预警管理方法，其特征在于，包括构建评价指标体系，所述评价指标体系包括通过层次分析法获得交通因素、道路因素、作业区因素及环境因素；得到评价指标体系的初始权重及初始分值；使用变权评价法根据各项指标的取值对初始权重进行修正，使权重大小根据分项指标取值指标进行变化，确定交通因素、道路因素、作业区因素及环境因素对应指标分值，得到综合评价指标分值；根据综合评价指标分值，获得对应的综合风险等级及对应策略。2.根据权利要求1所述的风险预警管理方法，其特征在于，所述交通因素包括车辆运行速度、大车率及车流量，根据作业区的交通条件及占用车道情况所属类型确定交通因素的初始分值。3.根据权利要求1所述的风险预警管理方法，其特征在于，所述道路因素包括基本路段及特殊路段，根据基本路段及特殊路段的类型确定道路因素的初始分值，并且当特殊路段为多个类型结合时，其对应分值叠加。4.根据权利要求1所述的风险预警管理方法，其特征在于，所述作业区因素包括封闭作业、机械临时作业、机械移动作业及人工移动/临时作业。5.根据权利要求1所述的风险预警管理方法，其特征在于，所述环境因素包括白天、夜间及特殊天气。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的风险预警管理方法，其特征在于，所述使用变权评价法根据各项指标的取值对初始权重进行修正，具体是权值大小根据分项指标取值进行变化，通过引入惩罚机制，利用惩罚性变权函数，对取值较小的二级指标处以较大的惩罚权重，且取值越低惩罚越严重，从而提升综合评价指标中关于较差分项指标的灵敏度。7.根据权利要求6所述的风险预警管理方法，其特征在于，包括：考虑到考虑到公路基础设施安全风险特性，将变权函数受激励区间设置为惩罚区[0,0.85)，合格区间为(0.85,1]，其中特强惩罚阶段为(0,0.6]，强惩罚阶段为(0.6,0.75]，初惩罚阶段为(0.75,0.85]，惩罚性变权函数见式(2
‑
1)、(2
‑
2)：ω
i
＝ω
i(0)
S(i)/(ω
A(0)
S(A)+ω
B(0)
S(B)+ω
C(0)
S(C)+ω
D(0)
S(D))
ꢀꢀ
(2
‑
1)式中：x
i
为分项指标的分值除以100所得；ω
i(0)
为分项指标的初始权重，ω
i
为分项指标的变权重；i为评价指标体系中的指标A、指标B、指标C和指标D；确定交通因素、道路因素、作业区类型和环境因素的分值后，同时将各因素的初始权重带入式2
‑
2，得到S(A)、S(B)、S(C)和S(D)；然后将S(A)、S(B)、S(C)和S(D)代入式2
‑
1得到分项指标的变权重；最后根据分项指标的变权重和分值，得到综合评价指标的分值：R＝ω
A
A+ω
B
B+ω
C
C+ω
D
D
ꢀꢀ
(2
‑
3)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓飞，陈嘉熙，唐健良，吴景尧，丁振中，
申请(专利权)人：广州公路工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：