沈培良
（隧道股份上海城建投资发展有限公司）
【摘 要】根据地铁工程特点提出了进行重大危险源辨识的必要性、WBS-RBS与AHP相结合的土建工程施工安全风险评估方法，并详细介绍了WBS-RBS风险辨识方法和AHP风险度计算方法在南京地铁机场线土建工程施工安全风险评估中的应用。结合地铁土建工程施工安全风险管理的特点，采用WBS-RBS、AHP与模糊综合评价法相结合的土建工程施工安全风险评估方法在系统分析计算的基础上，能够全面的辨识土建工程项目施工安全的典型风险和计算总的风险度，为工程项目的施工安全风险评价提供了一个可行的方法和为有效防范风险奠定了基础。
【关键词】风险辨识；风险评估；作业分解树-风险分解树(WBS-RBS；层次分析法(AHP)
1.引言
随着城市化进程的不断加快、城市人口快速增长、城市用地的日趋紧张、城市道路日趋拥堵，城市轨道交通越来越成为城市公共交通发展的主要方向。但由于城市轨道交通工程具有地下水文地质复杂、施工周期长、尤其当前地铁建设多集中于重大城市繁华地带，地铁工程的实施涉及部分拆迁、线路换乘车站越来越深大、对周围环境及管线的影响等不可预见风险因素多等特点, 这势必造成工程在施工期内的风险数量多、种类复杂, 甚至出现事故后造成较大的经济损失。若对施工过程中的重大危险源没有明确分析和清醒认识，极有可能导致重大安全事故的产生，从而造成不必要的社会经济损失和严重的负面影响。为保障地铁安全施工，必须建立有效的重大危险源识别和评价系统。
此背景之下，如何在充分利用当前高新地铁建设相关技术的同时，充分辨析地铁施工过程中可能产生的重大危险源，保障施工安全，实现地铁工程建设的持续的发展是目前急需关注的核心问题。因此，本文针对南京地铁机场线工程，采用（WBS-RBS）矩阵与层次分析法（AHP）、模糊综合评判法相结合的综合集成法对施工安全风险进行评估，不仅利用（WBS-RBS）矩阵便于操作的优点、而且利用层次分析法（AHP）中各层次的排序并对风险重要性权重的排序进行一致性的科学检验和利用模糊综合评价法将评价指标的隶属度与权重进行模糊运算，使计算结果更加客观。
2．WBS-RBS风险识别技术
WBS－RBS方法引用工作分解结构WBS（Work Breakdown Structure）的思想，将整个待风险评估的工程项目按照工程分部进行分解，分解到足以能够具体分析所产生风险的程度。利用同样的思想，针对业主关心的风险内容，将评估范围内的工程风险进行风险分解结构RBS（Risk Breakdown Structure），然后结合上述工程分解结构（WBS）和风险分解结构（RBS）进行对号入座，将RBS中的具体风险与WBS中的工程部位一一对应，识别出具体风险发生的工程部位和范围，并对可能发生的风险进行因果分析和描述，从而达到识别风险的一种方法。
风险识别的过程分四个步骤：1）对工程进行详细分析，建立WBS和RBS结构图；2）确认各项风险事件不确定性的客观存在；3）进行风险分析，并建立风险清单；4）进行风险分析。
3．风险评估方法
风险评估是指首先确定衡量风险水平的指标，然后采取科学的方法将辨识出并经分类的风险事件按照其风险量估计的大小予以排序，进而根据给定的风险等级评定准则，对各个风险进行等级划分的过程。通过风险评估，可根据明确的风险等级，制定相应的风险对策，有针对、有重点地管理好风险。现有的风险评估方法较多，但是最常用的评估方法包括层次分析法、故障树分析法和模糊综合评判法。
3.1 模糊风险综合评估流程
图3.2层次分析流程图
表3.2随机一致性指标RI值
3.3模糊综合评价
模糊综合评价方法是将评价指标的隶属度与权重进行模糊运算，使计算结果更加客观的一种风险评估方法。该方法主要包括两方面的内容，如下：
（1）评价指标权重的确定
权重的确定采用层次分析法。
（2）风险等级隶属度的确定
风险事件对于风险等级的隶属度的计算首先是采用专家打分法来确定每个风险事件的影响后果C 的估值及发生概率P 的估值，将P 与C 的乘积带入风险事件对于风险等级的隶属函数，便可得到风险事件对于风险水平的隶属度。
4．风险等级标准及风险接受准则
本评估报告采用基于层次分析法进行风险事件权重计算的模糊综合评判方法，对机场段工程进行全面的、系统的分析和评估，采用5 级风险评价法。选用模糊综合评判法是因为轨道交通施工的复杂性使得施工出现的一些风险难以用非常准确的量化数据加以表达，施工过程的风险具有随机性和模糊性特点。
4.1风险等级标准
为了对工程的风险事故有一个大体的、定性的把握，以便指导风险决策的开展，需对不同的风险事故进行风险等级划分。国际上风险评估常用的风险等级评定准则是根据国际隧道协会（ITA）的评定标准确定，由风险系数的大小划分为5个风险级别。
一般来说，风险可表征为风险事故发生的概率和事故损失的乘积，结合本工程的实际情况，下面给出风险事故概率和损失率的等级评定标准，并在最后给出针对风险事故的等级划分标准，风险概率等级划分标准见表4.1，风险损失等级划分见表4.2。确定风险事件的发生概率P
表4.1 概率区间及其等级
（2）确定风险事件的影响后果C
表4.2 地铁风险发生后果分级
（3）隶属函数确定及风险等级
在进行模糊综合评判时，将风险事件发生的概率和损失的乘积，即风险系数代入隶属函数中即可得风险事件的风险等级，隶属函数图如图4.1所示。
图4.1 隶属函数图
4.2 风险接受准则
根据风险等级的划分，相应的风险描述和接受准则也分为5个级别，5级风险最高，事故后果是灾难性的，并造成恶劣社会影响和政治影响，接受准则为完全不可接受，1级风险最低，事故后果可忽略，对工程本身以及人员、设备等造成的损失极小，接受准则为可接受。
5．施工风险评估分析
南京地铁机场线线路北起南京南站，南至禄口机场，经东山副城西侧、东善桥～秣陵片区、禄口新城，线路全长约35.6km，其中地上段（含车站）线路长16.6km，地下段（含车站、盾构区间、明挖区间、矿山法区间、中间井及盾构工作井）18.3km。包含高架车站3座、地下车站5座、车辆段与综合基地一座、主变两座、一个控制中心。
以机场段工程地下区间4#盾构井～5#盾构井区间盾构掘进施工为实例简述模糊评价方法的计算过程，风险计算模型如图4.2 所示。
（2）隶属度计算
根据该隧道区间的实情，确定每个风险事件的发生的可能性值P 和影响后果C 的值。
表4.5风险事件P、C打分表
（3）权重的计算
采用层次分析法（AHP）来确定每个风险事件的权重，对风险事件进行两两比较形成判断矩阵，如表4.6所示。
表4.6判断矩阵
一致性检验通过，所求得权重向量满足要求。
（4）模糊综合运算
将计算所得的风险事件的权重矩阵与风险事件的评判矩阵进行模糊运算，便可得到掘进施工总体评价结果B。
根据最大隶属度原则，盾构掘进施工总体风险等级为4 级。为了对上层风险事件或工序风险大小进行比较，本报告将采用风险系数进行比较，需说明的是风险系数只是为了对风险事件或工序进行相对比较，而风险等级的确定是以最大隶属度准则进行确定的。风险系数的计算方法如下：
对机场段工程进行了全面、系统的分析和评估，综合分析得出盾构区间联络通道施工、盾构盾构穿越特殊地段风险等级达到5级，必须制定针对性施工控制措施。
6．结论
（1）PWBS-RBS项目分解矩阵，需要依赖有丰富工作经验的专家，并且要有类似工程的大量资料，这就需要尽可能地形成一个专家评估系统，提高定性评估的准确性，以便更好地和定量计算结合起来。
（2）采用基于WBS-RBS项目分解矩阵和层次分析法进行风险事件权重计算的模糊综合评价方法对施工安全风险进行评估, 能较为全面系统反映周边环境、工程地质水文地质、等众多不确定性因素对基坑工程的影响。
（3）地铁重大危险源识别和危险性评价过程中不同的辨识方法和评价方法的应用将可能导致不同的辨识和评价结果。如何进行更合理的选择方法，并将不同的方法相结合，实现危险源的准确辨识和评估有待更深入研究。
参考文献：
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[2]黄艳敏,郝建新. WBS-RBS法在城市轨道工程风险辨识中的应用[J]. 都市快轨交通. 2004(04)
[3]贾俊峰,梁青槐. WBS-RBS与AHP方法在土建工程施工安全风险评估中的应用[J]. 中国安全科学学报. 2005(07)
论文作者:沈培良
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年5月总第210期
论文发表时间:2016/7/15
标签：风险论文; 工程论文; 方法论文; 事件论文; 等级论文; 模糊论文; 盾构论文; 《工程建设标准化》2016年5月总第210期论文;