李昕光,鄧紅星,王 娜

(東北林業(yè)大學(xué) 交通學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150040)

黑龍江省燃氣公交車發(fā)展趨勢及安全管理研究

李昕光,鄧紅星,王 娜

(東北林業(yè)大學(xué) 交通學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150040)

針對近幾年黑龍江省燃氣公交車數(shù)量逐步增加但燃氣公交車安全事故頻發(fā)的問題，對黑龍江省燃氣公交車輛的使用情況和安全事故發(fā)生的原因進行廣泛調(diào)研。使用灰色預(yù)測法進行燃氣公交車發(fā)展趨勢預(yù)測，預(yù)測結(jié)果顯示：在未來一段時間內(nèi)，隨著加氣站的建設(shè)，CNG公交車逐漸占主導(dǎo)地位，柴油車會占一定比例，LPG兩用燃料公交車的保有量逐步下降。使用事故樹法，從3個方面研究燃氣公交車安全事故的原因，并針對事故原因提出相應(yīng)的管理辦法，有效地預(yù)防事故的發(fā)生，降低事故的危害程度。

燃氣公交車；灰色預(yù)測法；事故樹；安全管理

隨著科學(xué)技術(shù)的進步和經(jīng)濟的發(fā)展，環(huán)境污染和能源的綜合利用越來越受到人們的關(guān)注，在各種清潔燃料中，天然氣由于其能有效緩解汽車尾氣排放給環(huán)境帶來的巨大壓力，且在公交車和出租車上使用，其經(jīng)濟效益較高，近年來在全球迅速發(fā)展[1-4]。在燃氣公交車得到普遍應(yīng)用的同時，其存在的安全問題正逐漸暴露出來[5-9]，以哈爾濱市為例，從2004年到2008年，共發(fā)生燃氣公交車自燃事故27起，占到此間公交自燃事故的75.54%，因此，對黑龍江省公交車燃氣的安全問題展開研究已勢在必行。

1 黑龍江省燃氣公交車發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢預(yù)測

1.1 黑龍江省燃氣公交車發(fā)展概況

黑龍江省從1996年開始發(fā)展燃氣公交車，當時哈爾濱市在全國率先推廣LPG(液化石油氣)兩用燃料汽車，由于其經(jīng)濟性和排放性能比較好，主要在行駛里程長的出租車和公交車上推廣使用。之后10 a間，由于汽油價格不斷上漲，而LPG的價格相對較低，所以其發(fā)展速度較快，至2007年，哈爾濱市的LPG兩用燃料公交車已經(jīng)達到2000量。由于政策以及LPG加氣站的配套建設(shè)等原因，黑龍江省的其他地市LPG/汽油兩用燃料汽車并不是均衡發(fā)展，其中牡丹江市的LPG兩用燃料公交車發(fā)展較快，2006年和2007年其LPG公交車的比例分別達到89%和84%，隨后LPG公交車的占有率逐年緩慢下降，到2012年，已經(jīng)下降到72%。

2009年，隨著天然氣引入哈爾濱市，更加經(jīng)濟、環(huán)保的優(yōu)質(zhì)天然氣公交車進入快速發(fā)展階段。至2013年初，哈爾濱市的天然氣公交車輛已近3000臺。齊齊哈爾市從2008年開始新增了CNG(壓縮天然氣)公交車，2012年其柴油公交車總數(shù)量下降了7.3%，CNG公交車總數(shù)量上升了24.4%。大慶市從2010年開始發(fā)展天然氣公交車，到2011年底共有339臺天然氣公交車。佳木斯市、伊春市和牡丹江市正在建設(shè)CNG加氣站，隨著加氣站的建成，這些城市也會有天然氣公交車投入營運。

從以上分析來看，目前黑龍江省公交車的燃料分為LPG、CNG、柴油和汽油4種，在未來一段時間內(nèi)，隨著加氣站的建設(shè)，CNG公交車逐漸占主導(dǎo)地位，柴油車會占一定比例，LPG兩用燃料公交車的保有量將逐步下降。

1.2 哈爾濱市燃氣公交車預(yù)測

由于黑龍江省的燃氣公交車在哈爾濱發(fā)展得最快，數(shù)量最多，因此，以哈爾濱為例進行趨勢預(yù)測。通過對哈爾濱公共汽車總公司、哈爾濱電車總公司、哈爾濱龍飛公司等的調(diào)研結(jié)果進行整理，得到哈爾濱市公交車輛歷年保有情況如表1所示。

表1 哈爾濱市公交車及燃氣公交車歷年保有量

針對哈爾濱市公交車輛的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行未來需求預(yù)測，本文采用灰色預(yù)測法[10]G M(1，1)模型對哈爾濱市公交車輛的未來需求進行預(yù)測。

1)數(shù)據(jù)處理。為了避免原始序列的無規(guī)則擺動，將原始序列累加生成逐漸增大的新序列。

①建立微分方程。GM(1，1)表示含有一個變量的一階微分方程的動態(tài)模型。其一階微分方程為

②估計參數(shù)。利用最小二乘法可求得：Xn=[X(0)(2)，X(0)(3),…,X(0)(n)]。

代入原始數(shù)據(jù)，求得

Xn=[3365 3580 4019 3925 4293 4667

4705 4847 5010 5173 5419 5433].

利用MATLAB軟件進行矩陣運算，求得a=-0.041 266，u=335。

2)求出預(yù)測模型。GM(1，1)的預(yù)測模型為

代入?yún)?shù)得

3)結(jié)果校驗。本研究用平均相對誤差和均方根誤差來評價預(yù)測效果。平均相對誤差為2.55%，最大相對誤差為6.39%，誤差比較小。

4)外推預(yù)測。根據(jù)GM(1，1)模型所建立的預(yù)測公式，外推哈爾濱市2013—2020年的公交車輛數(shù)量變化情況，求得的預(yù)測值見表2和表3。

表2 哈爾濱市2013—2020年的公交車輛數(shù)量預(yù)測值

表3 哈爾濱市2013—2020年的燃氣公交車輛數(shù)量預(yù)測值

由表2和表3可以直觀地看出在2012-2020年期間，哈爾濱市燃氣公交車輛在公交車總量中所占的比例在不斷上升，由此可以推測在宏觀政策環(huán)境不變的情況下，燃氣公交車的發(fā)展是大勢所趨，而且CNG公交車輛以其特有的優(yōu)勢正逐步取代LPG公交車輛。

2 事故樹法分析燃氣公交車輛事故原因

從燃氣公交車發(fā)展趨勢可以看出，黑龍江省未來幾年的燃氣公交車將逐漸占主導(dǎo)地位，而近幾年燃氣公交車安全事故頻發(fā)，因此,非常有必要研究引起燃氣公交車事故的原因，提出解決措施，降低事故率。從調(diào)研情況來看，造成黑龍江省燃氣公交車事故的原因比較多，有的安全事故是多種原因相互摻雜造成的。從造成燃氣公交車輛事故的重點原因中選取駕駛員、車輛自身和燃氣公交車輛管理部門3個角度對燃氣公交車輛事故進行系統(tǒng)分析。

1)駕駛員角度分析事故原因。以駕駛員操作故障作為頂事件分析事故原因，如圖1所示。

圖1 駕駛員操作故障事故樹

其中，X1代表駕駛員從業(yè)意識不強；X2代表管理部門管理疏忽；X3代表培訓(xùn)制度不完善;X4代表車輛運行過程中駕駛員躲避明火;X5表示駕駛員隨意急加速等;X6表示駕駛員未按規(guī)定定期檢查車輛安全狀況;X7表示駕駛員駕駛技能不足;X8表示駕駛員培訓(xùn)不到位。

2)車輛自身角度分析事故原因。以車輛自身故障作為頂事件分析事故原因，如圖2所示。

圖2 車輛自身故障事故樹

其中，X1代表非法改裝引起的泄漏；X2代表閥體連接松動；X3代表輸氣管老化；X4代表鋼瓶疲勞損壞；X5表示管線疲勞損壞而爆炸或破裂；X6表示運行過程中系統(tǒng)溫度過高；X7表示周邊環(huán)境的引火源;X8表示車輛自身的電火花或回火火焰。

3)從燃氣公交車輛管理部門角度分析事故原因。以燃氣公交車輛管理部門作為頂事件分析事故原因，如圖3所示。

圖3 管理部門角度分析引起的故障事故樹

其中，X1代表安全運行規(guī)章制度不完善；X2代表安全監(jiān)管制度不完善；X3代表制度落實不到位；X4代表各部門職責(zé)劃分不明確；X5表示對違章運行的車輛處罰力度不夠。

3 燃氣公交車的安全管理措施

針對以上事故樹分析的3個主要事故原因，提出了如下管理措施：

1)基于駕駛員的角度實施安全管理。駕駛員執(zhí)證上崗并且定期接受新知識教育；嚴格按章操作；在交接車之前對車輛進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時維修；定期接受培訓(xùn)和不定期接受安全演練；不斷提升危急情況處理能力，降低事故危害程度。

2)基于車輛自身的角度實施安全管理。車輛進行定期檢查，一般公交企業(yè)采用周檢制，即車輛沿線路運行1圈就檢查1次。對于待報廢車輛及時進行更新。燃氣公交車輛上的滅火器具要配備齊全，定期更換干粉滅火器。車輛內(nèi)禁止吸煙。車輛內(nèi)的安全錘等逃生工具配備齊全。

3)基于公交車輛管理部門的角度實施安全管理。公交車輛安全管理部門應(yīng)加強對交通法規(guī)的宣傳工作，讓群眾了解和認識交通法規(guī)，充分發(fā)揮法制的作用。加強安全教育，強化司機、普通市民的交通意識，做到文明行車行路，不違章。加強發(fā)揮交通管理部門的職能，提高系統(tǒng)管理的水平和能力。提高駕駛員的資格考試門檻，提升駕駛員素質(zhì)。

4 結(jié) 論

1)通過調(diào)研黑龍江省燃氣公交車輛的使用情況，并使用灰色預(yù)測法進行趨勢預(yù)測，得到了黑龍江省燃氣公交車發(fā)展趨勢為：在未來一段時間內(nèi)，隨著加氣站的建設(shè)，CNG公交車逐漸占主導(dǎo)地位，柴油公交車會占一定比例，LPG兩用燃料公交車的保有量將逐步下降。

2)為了應(yīng)對黑龍江省燃氣汽車數(shù)量不斷上升，而安全事故頻發(fā)的問題，應(yīng)用事故樹法從駕駛員角度、車輛自身角度和公交車輛管理部門3個角度研究了事故發(fā)生的具體原因。

3)針對燃氣公交車事故原因提出了燃氣公交車安全管理辦法，從而有效地預(yù)防事故的發(fā)生，降低事故的危害程度。

[1]王海濤,徐博.世界天然氣汽車市場發(fā)展現(xiàn)狀和主要地區(qū)特點分析[J].國際石油經(jīng)濟，2010,12(6)：25-29.

[2]王全保.天然氣汽車發(fā)展中的問題和對策分析[J].城市車輛,2008，11(9)：35-38.

[3]魏博,鄭印.天然氣汽車推廣的瓶頸與解決措施[J].應(yīng)用能源技術(shù),2011，16(1)：43-46.

[4]張鵬,儲江偉,張凇源，等.哈爾濱市公交車組合調(diào)度研究[J].黑龍江工程學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版,2011,15(3)：14-17.

[5]張鵬,趙靜,安慧姝，等.公交調(diào)度系統(tǒng)的軟件設(shè)計與實現(xiàn)[J].黑龍江工程學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版,2013,27(3)：37-42.

[6]朱文艷.城市公交企業(yè)安全評價指標體系研究[D].西安:長安大學(xué),2012.

[7]陳振海.天然氣公交車安全事故案例分析和防范措施[J].城市公共交通,2012(10):17-19.

[8]S WRIGHT,A PINKELMAN.Natural gas internal combustion engine hybrid passenger vehicle[J].International Journal of Energy Research,2008,32(7):108-112.

[9]HE YONG LI,XIANG MIN PAN,KE SUN.Comparison of the harm effects of accidental releases:Cryo-compressed hydrogen versus natural gas[J].International Journal of Hydrogen Energy,2013,12(1):26-30.

[10]付金輝,趙軍喜,高源.基于灰色預(yù)測法的超市選址模型研究[J].測繪工程,2013,22(5):34-37.

Research on development trend and safety management of gas bus in Heilongjiang province

LI Xin-guang,DENG Hong-xing,WANG Na

(College of Traffic,Northeast Forestry University,Harbin 150040,China)

Based on the problems of the gas bus in Heilongjiang province and the security accidents on the increase,a survey is widely made on the service condition of gas bus in Heilongjiang province，and the development trend of gas bus is predicted by the grey prediction method.The predicted results show:in the future,the diesel bus will occupy a certain proportion,and the CNG buses will gradually dominate and the LPG dual-fuel buses decline gradually.Through the fault tree analysis,the cause of security accident on gas bus are researched from three aspects,and the safety management methods that can effectively prevent from the accident are provided to reduce the damage level.

gas bus;grey prediction method;fault tree;safety management

2014-03-02

黑龍江省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項目(12523010);中央高校基本科研業(yè)務(wù)費專項資金項目(DL11BB38)

李昕光(1978-)，女，講師，博士，研究方向：發(fā)動機工作過程.

TK413.8

A

1671-4679(2014)03-0032-03

郝麗英]