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1、全国中文核心荆 勺入沪川明高速 公路自然灾 害风险管理体系的研究我国是自然灾害多发、频发的国家,几乎每年都发生洪水、台风等自然灾害,造成巨额的经济损失。我国每年因道路自然灾害死亡的人数居世界首位。气象 灾害是国家因自然灾害而引起经济损失的最主要的因素,尤其是高速公路交通 事故,不仅事故频出,而且情节重大,后 果严重。自然灾害对高速公路灾难性影响的 主要形式有?一是重大交通事故?二是交通设施严重损毁与破坏。由于高速公路的昼夜车流量大、车 多、车速高,自然灾害触发事故隐患,交通事故发生率极高。高速公路交通事故 具有突发性和灾难性的特点,一旦发生 则大多事故涉及面广、后果严重、社会影响大,?年? ?
2、月郑深高速大雾引起? ?辆车追尾大型事故就是典型的例子。自然灾害对高速公路设施的破坏,无论对高速公路本身还是对社会的影响 都是灾难性的,如洪水冲毁道路、冲垮桥梁,泥石流或山体滑坡冲毁或掩埋道路 设施,等等。不仅破坏高速公路设施而 且可能造成严重的人员伤亡,此外对于交通阻断的恢复期较长。长久以来,面对各种各样的 自然灾害,高速公路缺乏有效的自然灾害管理 方法。自然灾害常常被视为一种局部和 偶发现象,对灾害的处理也大多是按照 常规和经验来处置,完全处于被动应急、滞后管理的局面,缺乏制度化的灾害全 过程管理机制。在这种情况之下,迫切 需要引人风险管理理念对高速公路自然 灾害进行管理。一、离速公路自然
3、灾容风险管理体系整体构架 高速公路自然灾害风险管理体系的目标是对高速公路可能遇到的各种 自然 灾害风险进行识别、估测和评价,并在此 基础上利用法律、行政、经济、技术等手 段,整合相关一切企业和部门协作?通过 全过程的灾害管理,提升高速公路防灾 减灾的能力,以有效地预防、回应、减轻 自然灾害,实现高速公路的正常运转。高速公路自然灾害风险管理体系采 用全过程灾害管理的理念对高速公路自然灾害实行风险管理。从风险管理的角 度来看,自然灾害存在这样的生命周期?孕灾期?灾前卜爆发期?灾中卜一平息期?灾后卜一孕灾期?灾前?一爆发期?灾中? 周而复始。高速公路自然灾害风险管理体系是 从自然灾害风险的结构和形成
4、机制出 发,将风险管理与灾害的生命周期相适 应,对灾害发展每一时期实施相应的风 险管理,包括灾害发生前的防御?监测、防灾减灾? 和防备,灾害发生中的响应 ?应急、救援、恢复?,以及灾害发生后的复兴?重建?。目前高速公路安全管理偏重灾中响应和救援,但笔者认为理应防患于未然,因此本文着重论述对自然灾害的灾前防御管理。二、高速公路自然灾害事故防御 系统针对传统被动救灾的环境下,高速 公路自然灾害事故防御系统着重强调灾 前的防御和防备,这对于减轻自然灾害 对高速公路的影响具有重要意义。高速 公路灾前防御防备管理系统由自然灾害 风险识别系统、自然灾害风险评价系统和灾害风险管理决策系统组成,其中 自 然灾
5、害风险评价系统包括高速公路承灾能力分析子系统、自然灾害风险评估子系统。?高速公路自然灾害风险识别系统 本文 阐述的高速公路风险识别系统 是基于模糊推理原理的,它采用结构化 方法进行风险辨识,对主要的风险进行确认。第一,灾害树建树原理。建立 自然灾害致因分析案例库、致灾因子成灾案例库?建立自然灾害致因分析专家知识 库、致灾因子成灾专家知识库。结合自 然灾害致因分析专家知识库、致灾因子成灾案例库、致灾因子成灾专家知识库、自然灾害致因分析案例库,利用系统层次分解的方法,对每一种最终风险的所 有可能构型进行分解。对每个灾害指标建立相应的风险顺序图,描述从灾害指 标到自然灾害事件发生经历的所有中间 事件
6、,风险事件顺序图通过风险事件树 来表示。对风险事件树中的标题事件建 造自然灾害树。通过灾害树可以清楚地 了解引发高速公路事故的根本原因,以及保护 系统是通过什么途径失效的,从而找出导致系统失效的基本原因。第二,高速公路自然灾害风险识别。本系统中,气象、地质等自然灾害指标采 集值为系统输人?可能发生的自然 灾害为系统输出。系统的灵魂是模糊推理机,它根据当前输人数据,利用知识库的知 识,按照推理策略进行推理。根据气象、地质等自然灾害指标采集系统的灾害资 料,模糊推理机将它们作为灾害事件致因遍历 自然灾害树,对灾害树上所有可 能发生的自然灾害及等级进行排序,并根据模糊概率知识库的推理机制给予 自然灾
7、害的模糊概率。?高速公路自然灾害风险分析系统 自然灾害系统是由孕灾环境、致灾 因子和承灾体三者共同组成的变异 系统,灾情是这个系统 中各要素相互作用 的产物。灾害风险是灾害系统的一 种 状态,即导致灾情或灾害产生之前?由 风险源?可能产生致灾因子?、承灾体承 灾能力和防灾减灾措施?方面因素相互 作用而产生的。显然,在高速公路 自然灾害分析系统中?高速公路设施即为承 灾体。自然灾害系统的规律是客观存在的,人们对它认识的不完备并不能抹煞 自然灾害知识的精确性?高速公路自然灾害风险评价系统采用模糊理论对自然 灾害知识进行分析,先利用专家知识将 精确的自然灾害知识模糊化,根据模糊 集的性质确定隶属度,
8、再进行反模糊化 操作达到量化自然灾害知识的目的。下 面详细描述自然灾害中高速公路 设施承灾能力分析和高速公路自然灾?杯风险评估。第一,基于模糊识别模型的高速公 路设施承灾能力估测子 系统。本系统采用陈守爆教授的相对隶属度?模糊识别模型理论作为系统的灵魂,采用模糊识 别模型对高速公路设施承灾能力进行估 测,在地震、泥石流、洪水等 自然灾害卜的实践证明,该模型可信度高。模糊识别工作原理如下?模糊性的根源在于 客观事物的差异之问存在着,?,介过渡 的“亦此亦彼”性,但没有对客观 事物的差异加以限定。本质?属于共维 条件下 的差异才具有中介性。本文采川的模糊识别是利用 相 对隶属 度的 互 补 性,将
9、方案对优和劣的?义权跟离规一化构造出两级模糊模式识别模型。首先,对样本集特征矩 阵建立 以址大特征值和最小特征值作为两极 的参考 系,得到相对隶属函数。其次,将特征值矩阵转换为相对隶卜? 门户全国中文核心期刊嗯目卜我国机动车辆保险业务的保费收入已占 财产保险公司总保费收入的? ?以上,为财 产保险公司的龙头险种。所以,机动车辆保 险业务的经营状况好坏直接关系着财产保险 公司的商业利润。为更好地分析车险业的经 营风险,可将保险公司接受客户投保并为客户提供保险保障的整个过程看作是一个由“车一人一环境”所组成的大系统。这个大系统应是统一、和谐的,这样客户由于系统和谐而享受平安生活,保险公司因系统和谐
10、而避 免赔付同时提高经营效益,于是保险公司能 成功实现风险的有效管理。若系统中的任 一环节出现问题、矛盾时,都会导致大系统的不和谐,这对保险公司而言就是经营风险加大。为此,本文针对影响系统不和谐的“车”、火”、 吓境,的风险因素,提出相应的 防范措施,为保险公司的风险管理提供一定的参考。一、“牟,的风险 因索控制“车”的风险因素包括?车辆牌照、发动机号、底盘号、? ?码、车辆价格、使用年限、车辆型号、种类、使用性质、使用区域、防盗装置、? ?、安全气囊、消防设备、破窗锤等。车辆牌照、发动机号、底盘号、? ?码等属于车辆身份识别参数,是确认事故车辆是否为 保险标的的重要凭证。车辆价格、使用年限直
11、接影响车辆的实际价值以及零配件价格,这对事故后保险公司的赔付额度有直接影 响。车辆型号、种类、使用性质、使用区域直接影响车辆出险的频率。车辆的一些配置主要与车辆的某一类风险有直接关系。如安装 了防盗装置的车辆被盗的风险会降低,有?的车辆的主动安全性能提高。属度矩阵。再次,将样本与优、劣方案的广义权 距离归一化构造模糊模式识别模型。最后,结合系统正常相对隶属度对 计算的值进行安全判定。高速公路设施承灾能力估测。高速 公路设施的安全状态分?级?正常、基本 正常、轻度异常、中度异常、恶性失常。本系统可应用于灾前风险估测中,可从正、反两个方向进行推理?正向推理时,令所预测自然灾害将导致设施状态数据极值
12、?最轻和最严重的影响?为系统输人,通 过对该设施实时状态数据极值进行相对 隶属度模糊模式识别?计算相对隶属度,可得到高速公路设施在自然灾害下所处的安全状态。反向推理时,令高速公路 设施各安全状态所能承受的临界数据作 为系统输人,通过对临界数据进行相对 隶属度模糊模式识别,得到设施各性态 状况下的隶属度区间。此外,本系统也可应用于自然灾害 过程 中高速公路设施承灾能力实时监 测。这时,令设施实测性态数据作为系 统输人,通过计算系统对正常的隶属度,对设施目前所处安全状况进行判断。第二,基于模糊评价的高速公路自 然灾害风险评估子系统。灾害风险评估 是风险分析的核心,评估模型是为获得 量化评估指标而构
13、建的。自然灾害风险是致灾因子与承灾体 的脆弱性相互作用的产物,即高速公路自然灾害风险是灾害概率和灾害危害性的函数?用灾害时间发生的概率和灾害 时间造成的损失的乘积来评估 自然灾害 风险。由于自然灾害风险的复杂性,人们 常常不得不在信息不完备的条件下对自 然灾害进行分析,因此,几乎不 可能正确 地估计出任何 自然灾害事件的概率。本 系统采用模糊系统分析方法对 自然灾害的发生进行量化,以高速公路自然灾害 风险识别系统的输出风险灾害及模 糊概率表示某等级的自然灾害发生的可 能性。以高速公路设施承灾能力估测子系统的输出高速公路路桥资产的承受能力推算经济损失?包括设施破坏、人员伤亡等?通过相应等级灾害发
14、生 的应 急预案和救援方案估计补救工作的成本?运营损失则通过平均运营收入水平 和救灾及恢复所需时间进行估计。?基于人工智能 的高速公路灾害 风险管理决策子系统 高速公路灾害风险管理决策系统是 建立在风险识别、确认、分析、评价、处 理、监控的基础之上的。风险管理决策 是把风险的管理与政府政策管理、资源 的管理整合在一起,即利用法律、行政、经济、技术等资源建立风险管理的能动 环境?对识别的主要风险及其分析和评 价的结果,要从风险管理的能力和资源 出发,采取有效的方法以降低风险?设计和建立有效的管理专家知识库进行风险管理和控制。高速公路 自然灾害风险管理的决策 原理如下?通过预先对某 自然灾害的风
15、险评价?包括 自然灾害等级判定、高速公路承灾能力分析、自然灾害风险评估和防灾减灾能力分析?可得到该 自然灾 害的风险度。当风险度处于 可以接受的区间内时,高速公路灾害风险管理决 策系统根据预案知识库对该灾害进行 风险管理,得出相应的管理决策?当所 预测的风险度超出可接受区间时,高速公路灾害风险管理决策系统则根据知 识库推理出相应的风险管理对策?如减灾措施?并计算减灾所需费用。最后,对减灾后的灾情再进行 自然灾害风险 评价,计算风险度直到风险度处于可接受区间为止。高速公路 自然灾害事故防御系统的 建立可谓是高速公路被动救灾的一个突 破,不仅对整个 自然灾害生命周期实施 风险管理,还引人智能的理念对自然灾 害进行风险管理。该方案利用模糊理论 与风险管理相结合对风险进行识别和分 析,最后根据评估结果利用专家系统结 合资源环境得出应对灾害方案,最大限 度地减少 自然灾害带来的损失。?作者单位?长安大学经济 与管理学院?长安大 学信息工程学院 ?
