蓝海宏业危险品运输优化研究

　　1.1.1研究背景

　　危险品一般情况下都是现代化工产品,它的生产和需求分布都比较集中,随着我国化工行业的迅猛发展,城市危险品运输日趋频繁。危险品不同于普通货物,它对运输通道有着特殊的要求,一旦发生危险品运输事故,就会对道路沿线的人员造成重大伤害并对生态环境造成严重污染和破坏。如含有剧毒的危险品泄露到运输路段沿线的水域中,就会使水资源遭到污染,随之会影响到该区域人们的生活和生产的正常进行;爆炸性危险品一旦发生事故,会对运输路线上隧道、桥梁造成严重危害,甚至可能使运输路线瞬间交通瘫痪并造成重大人员伤亡;放射性危险品更是对它所穿越的商业区、居民密集区、名胜古迹等具有严重的潜在危险,一旦事故发生在这些区域,那么后果将会是灾难性的。总之,危险品运输一旦发生事故,就会对人民生命财产造成严重威胁,并且会对生态环境造成严重污染和破坏,给国家造成严重经济损失和不良社会影响。然而危险品运输过程涉及到多个环节,无论是危险品运输通道规划还是管理等方面都对实际操作有较高的技术要求,这就给XX提出了一个非常有挑战性的课题。

　　1.1.2研究目的和意义

　　危险品的运输是其生命周期中的一个重要环节，其运输时若通过城镇中心或人群聚居区，一旦发生事故，可能造成人员伤亡、环境污染、经济损失及不良的社会影响，公众和媒体对此非常敏感。如爆炸性危险品发生运输事故对运输路径上的桥隧可能造成严重危害和长时间的交通瘫痪，同时爆炸也可能会造成大量的人员伤亡、财产损失；剧毒危险品泄漏到运输路线区域水中，会使水资源遭到污染，会给该区域的生产与生活带来很不利的影响。危险品道路运输网络优化设计是指在现有的道路运输网络的基础上，根据危险品运输的特点，为其设计安全、快捷、低风险的道路运输网络。研究得到的网络优化设计方案可为危险品运输决策部门提供直接参考，是预防危险品运输事故发生的有效途径。2013年4月，中国科学院院士、北京大学徐光宪教授在《中国科学报》上撰文，指出当前世界上急需解决的问题大致有14个，其中就涉及到人为灾害——运输事故的预防问题。研究危险品运输网络优化设计方法，为危险品提供一个相对安全的的运输网络，对于预防事故、保证人民生命财产安全等具有非常重要的意义。

　　1.2.1国外研究现状

　　危险品道路运输网络优化设计问题既是一个敏感的公共安全问题，又是一个重要的战略决策问题，受到各国XX和公众的极大关注，很多专家和学者对此问题展开了研究。如Joy等(1981)用最短路算法在危险品运输中进行了一些实证研究，Glickman和Kessler等以人口覆盖率最小为目标对危险品运输中的路径选择进行了研究。Batta和Chiu(1988)以危险品运输影响区内人口聚集中心之间的距离与影响人员总数的乘积最小作为选线标准，进行了初步研究。上述研究成果均属于单目标单源单汇危险品运输网络设计研究成果，为危险品运输网络优化设计问题的深入研究奠定了基础。由于单目标模型不能很好地描述危险品运输过程中多个目标最小化，所以多目标危险品运输网络优化设计模型引起了部分学者的关注。Shorys等(1981)最早对多目标问题进行了研究，他考虑了两个目标：最小化行驶里程和最小化人口覆盖率。Saccamonno和Chan(1985)检验了三种不同的危险品运输策略：最小化风险、最小化事故发生率、最小化运营成本，并分析了每种策略中获益方与损失方。Current等(1988)提出了一个双目标模型，通过最小化路径覆盖人口数和最小化行驶里程，产生一条可行的危险品运输路径。Abkowitz和Cheng(1988)提出了一个考虑风险和成本的双目标路径模型，他们把灾害性、伤害性和财产损失综合成一个整体，表示危险品运输中的风险，最终得到满意的运输路径。Zografos和Davis(1989)提出了一个多准则下的最短路径问题，并用优先目标程序来求得问题的解。Karkazis和Boffey(1995)研究了现实环境中危险品运输路径选择问题，以期望人口风险最小、费用最低为目标，建立了危险品运输路径优化模型，并采用分支定界算法进行了数值实验。Helander和Melachrinoudis(1997)综合了路线问题和危险品运输期望死亡数问题，实现了危险品运输路径优化设计。Akgun等(2000)指出危险品运输路径选择问题具有重要的研究意义，同时提出了一个生成候选路径集合的方法。Zografos等(2004,2008)将危险品的运输问题定义为双目标路径问题，具体追求的目标是：风险最小、成本最低，同时提出了一个新的启发式算法。Akgun等(2007)考虑了天气系统对危险品运输的影响，描述了天气系统变化对路段属性的影响，建立了考虑天气影响下的风险最小路径优化模型，并进行了计算实验。Dadkar等(2008)意识到危险品运输路径的多样性可给驾驶员提供在不同路径间转换的机会，从而避免将相同的人口置于危险之下，进而提出用启发式算法来求解。

　　1.2.2国内研究现状

　　我国在危险品运输网络优化设计这一领域的研究起步较晚。毕军等(1995)建立了考虑运输风险和运输成本的危险品运输路线优化双目标决策模型。刘浩学等(2006)从生态环境、人口密集区、道路交通状况等方面建立了危险品公路运输路线优化评价指标体系，采用模糊综合评价与层次分析法相结合的方法进行路径的选择。魏航等(2006)着重考虑时间对危险品路径的影响，建立了时变条件下的危险品路径选择模型，模型中追求成本、风险及人口覆盖率最小化，然后设计了相应求解算法。贾红梅(2006)将运输成本和风险成本之和作为总成本，设计了禁忌算法来获得最优路径。马昌喜等(2007)运用扩展标号算法研究了危险品公路运输路径决策模型与方法。任常兴(2007)危险品运输路径优化的内涵，提出了双层选线管理模式，以路径沿线风险大小为选线基准，应用权数调整节点标号算法和边标号算法来搜索最优路径。

　　危险品风险一般定义为危险品泄漏概率以及由此导致的事故灾害的度量。危险品道路运输风险的定义可以延伸为:危险品道路运输过程中泄漏概率以及由此导致的事故灾害的度量。危险品道路运输泄漏事故概率主要与危险品道路运输事故率、条件泄漏概率、不同泄漏类型概率和危险品运输总量等因素有关,而泄漏事故灾害与运输危险品理化特性、泄漏总量、天气情况、暴露人口、泄漏时间等因素有关。

　　将危险品运输环境分为2类：城市内危险品运输、城市间危险品运输。在城市内部，运输危险品所使用的道路为城市道路，且运输路径周围人口密度相对较大，运输路径属性（如：运输风险、运营时间等）存在不确定性，在进行运输网络抽象时，城市中每个重要的道路交叉口抽象为网络中的一个节点。而在城市间，运输危险品所使用的道路为公路，运输路径周围人口密度相对较小，运输路径属性相对容易确定，在进行运输网络抽象时，每个城镇或重要的危险品集散点抽象为网络中的一个节点。

　　近年来，随着社会经济的发展，各类危险品运输量快速增长，危险品运输安全形势不

　　容乐观。通过统计和分析近5年发生在我国的危险品道路运输事故数据，可知我国危险品道路运输事故主要有以下特点：

　　（1）危险品道路运输事故发生的原因主要包括以下4个方面：

　　①驾驶员疲劳驾驶、超速行驶、操作失误或其他违章操作。

　　②装载危险品的车辆出现制动失灵、爆胎、转向故障、罐体受损、阀门失效或其他安全设备失效等。

　　③危险品车辆运输环境不良，包括道路性能不良、气候条件不良、缺乏必要的交通安全设施，其更深层次的原因可能是没有对危险品运输网络进行科学、合理的设计，或是对危险品车辆没有进行正确调度。

　　④针对危险品运输过程的监督及管理不善。

　　（2）危险品道路运输事故易造成巨大的经济损失和惨重的人员伤亡。

　　由于危险品包含了放射性物品、易燃易爆品、毒气等众多危险物品，其在运输过程中发生事故，易造人员伤亡，特别是事故发生后有毒气体的大量泄漏、易燃易爆品的爆炸和燃烧等。危险品运输事故影响范围大，给社会和公众造成极大的危害，其对环境的污染有时极难消除。

　　（3）危险品道路运输事故率随着管理部门和企业对运输过程监管力度的加强而减少。在每年的交通事故专项整顿期间，危险品运输事故率明显减少。

　　（4）危险品道路运输事故的主要形态为翻车和追尾，这两类形态占所有事故的一半

　　以上。

　　2.4.1优化的特点

　　危险品道路运输由于危险品本身的理化特性和可能的严重灾害后果,在路径优化中,与普通运输的优化存在较大的差异。普通的运输路径优化问题主要归纳为最短时间或最小成本或最短距离等单目标问题,而危险品道路运输路径优化不仅要考虑最低运输成本等经济和效率因素,还要更加关注事故易发性、事故可能灾害后果严重程度(主要包括人口伤亡、环境破坏等不可逆损失等)、事故后路径周围应急能力等因素。如何选取一条安全与效率兼具的最优路径,是危险品道路运输路径优化的目标。

　　1、中国危险品道路运输量大,并且主要为石化产品等重工业原材料和产成品,而由于重工业位于城市这一原因,主要的危险品道路运输往往经过城市人口密集区域,并且大吨位、高速度是危险品运输车辆的特征,如果在城市发生危险品运输事故,可能造成极度恶劣的严重后果。

　　2、目前城市危险品道路运输管理部门基于安全的考虑,大多对城区的危险品道路运输进行路段禁行管理,往往简单的将环城高速以内的路段全部设为禁行路段,而没有对各个路段可能存在的风险进行科学地量化计算,在相关政策的落实执行中考虑不周(例如,市区路段的禁行对市区危险品供应的影响等实际问题)。

　　3、中国危险品道路运输事故时有发生,但针对危险品运输路径的应急力量建设却非常匮乏,尽管国家正在加大力度建设针对性的应急中心和相关调度中心,但仍然与实际需求存在差距。危险品道路运输路径优化对应急能力的考量往往被决策者忽视,导致很多事故发生后得不到及时救助而发生事故灾害扩大的恶果。

　　危险品蓝海宏业运输是天津目前最大的第三方物流公司，拥有自己车辆100余辆，其中包括危险品冷藏车辆以及恒温车辆。并有自己独特的管理系统OTC,最大限度保证了运输安全。危险品蓝海宏业运输是一家专业从事危险化学品运输与仓储为主，城市深度配送为辅的专业化工物流商。

　　公司已经在广州、上海、武汉、西安、天津、成都、重庆建立了办事处，并提供以上海、天津、广州、西安、成都周边区域城市为服务半径的精品危险化学品的城市深度配送，力求为客户提供专业、便捷的物流服务。蓝海宏业危险品物流具备冷冻/冷藏运输许可证资质，具有多部自有恒温车辆，我们的冷藏卡车制冷设备优良并且有全程温度监控记录，可在全国多个区域运输，为客户提供更高的灵活性、更快响应速度的全程冷冻/冷藏运输服务。危险品蓝海宏业运输在天津北辰，东丽设有普货以及危险品仓库，占地面积各约12000平米，在上海松江，嘉定设有普货以及危险品仓库，占地面积各约10000平米。可以便于实现仓储，物流一体化的服务。危险品蓝海宏业运输公司秉承“客户需求不止我们服务无限”的思想，始终坚持以“诚信经营、安全第一、客户至上、双赢为本”的基本原则，争做“中国最优秀的危险化学品专业物流服务商”。

　　3.3.1企业信息化程度较低

　　在企业内部虽然也建立了信息化平台“安装了GPS监控”但是并未建立统一的信息平台“不能实现数据共享信息分享"在危险品运输过程中不能进行实时的监控，在发生事故之后”也不能及时的传送到信息总台“实现有效的控制”使得信息平台在预警防控方面难以发挥作用。

　　3.3.2从业人员参差不齐

　　危险品从业人员严重缺乏危险品运输相关的专业知识，有的甚至没有经过危险品运输方面的培训，缺乏一定的法律意识，对其职业业务和安全等方面的知识和技能$部分驾驶员安全意识较低缺乏应有的安全应急处理能力“发生事故后束手无策”可能导致二次事故的发生。

　　3.3.3超载超限情况较多

　　为追求最大的利润“危险品运输的企业”尤其是车辆挂靠危险品运输公司的企业"不顾车辆的实际运输负荷超载运输"有的车辆实载重量是车辆核定载重量的好几倍"事故一旦发生"都将会使事故升级！

　　4.1.1提高企业相关人员素质

　　企业人员在从业之前需要培训着重加强危险品运输从业人员的专业知识、职业道德、安全意识、运输法律法规的考核规范从业资格审查工作对于专业素养较低的驾驶员一律不得从事危险品运输同时引进一些高素质的专业人才提高企业相关人员的素质。

　　4.1.2实现信息化管理

　　应该积极建个统一的信息平台严格执行监督，对危险品运输能够实时监控"尤其是长途运输的监控"对于一些事故易发地带要提高警惕，当发生事故后"能够及时的报告企业管理人员"以便快速的做出反应"减少事故的损伤率"最大的减少事故的发生。

　　4.1.3加强企业内部管理

　　企业管理人员要严格实施企业的内部管理监督制度"对于运输经营的各个环节进行控制和管理"对车辆进行统一调度、统一管理、统一维修"从而有效的提高企业的运输能力"遏制事故"促进运输的安全。

　　4.2.1加强监管力度"规范市场准入

　　危险品运输具有特殊性和危险性，需要专门的车辆专门的技术人员所以要对其准入制度进行严格的审查。对于企业的经营内容、经营范围、经营项目进行严格的审查。对于不符合危险品运输的企业坚决不允许准入从而提高危险品运输的准入制度规范危险品市场准入制度。

　　4.2.2提高运输管理人员素质

　　全面提高从事危险品货物运输的管理人员的专业技能安全技能"积极组织相关人员系统的学习危险品运输相关知识"了解关于危险品运输的政策法规准入条件和安全管理知识不断提高运输管理人员的专业素质适应危险品运输管理的需求。

　　4.2.3规范危险品运输行业标准

　　根据我国道路危险品运输的现状，结合此类特种货物道路运输技术安全等方面的要求。"听取相关从业人员的意见制定相应的法律法规。并建立和完善行业标准把道路危货运输工作落实到全员、全过程、全方位为从业人员提供标准依据。

　　在城市内部，单源多汇危险品运输主要是指危险品生产企业将其生产的危险品从仓库或物流中心运往各需求点（或称为客户）。本文界定城市内单源多汇危险品运输网络优化设计的任务是为城市内部的危险品设计运输网络。与城市间单源多汇危险品运输网络优化设计一样，本节主要研究以下3种情况。

　　这种情况下各需求点位置相对比较集中，每个需求点的每种类型危险品的需求量没有超过单辆车的载货量，各个需求点每种类型危险品的需求量之和不超过单辆车的载货量，运输任务能由1辆车运输1次，备选运输网络中存在不确定性参数。针对这种情况，本文拟构建基于不确定规划理论的城市内单源多汇危险品运输网络优化设计方法。

　　这种情况下各需求点位置相对比较分散，单个需求点的需求量没有超过单辆车的载货量，但各个需求点的需求量之和超过了单辆车的载货量，须派多辆车协同服务，才能完成所有的运输任务，备选运输网络中存在不确定性参数。针对这种情况，本文拟构建基于混合智能算法的城市内单源多汇危险品运输网络优化设计方法。

　　这种情况下各需求点位置比较分散，单个需求点的需求量大于或等于单辆车的载货量，须分别派多辆车对多个需求点进行服务，每辆车只服务一个需求点。针对这种情况，本文将建立相应的危险品运输网络优化设计方法。

　　[1]李军,郭晓林,魏航,等.有害物品运输问题研究.北京:科学出版社,2010.

　　[2]王海燕.危险品物流安全与事故应急管理.北京:中国物资出版社,2011.

　　[3]卜全民,童星.我国危险化学品道路运输的现状与对策研究.工业安全与环保,2012,38(4):90-93.

　　[4]晏远春.道路运输危险品企业应急能力作用机理与提升对策研究:(博士学位论文).西安:长安大学,2012.

　　[5]毕军,王华东.有害废物运输环境风险研究.中国环境科学,1995,15(4):241-246.

　　[6]刘浩学,周珣,杨俊儒.危险货物运输路线模糊综合评判模型.交通运输工程学报,2006,6(2):80-82.

　　[7]魏航.时变条件下有害物品运输的路径选择研究:(博士学位论文).成都:西南交通大学2006.

　　[8]贾红梅.公路危险品运输决策策略研究:(硕士学位论文).吉林:吉林大学,2006.

　　[9]马昌喜.危险品公路运输路径决策方法研究:(硕士学位论文).兰州:兰州交通大学,2007.

　　[10]任常兴.基于风险分析的危险品道路运输路径优化方法研究:(博士学位论文).天津:南开大学,2007.

　　[11]陈小峰.危险品运输路径的动态选择和应急救援研究:(博士学位论文).上海:同济大学,2007.