曹彩平

摘?要：高速公路施工安全通常是與“4M”因素（即人、機(jī)、環(huán)、管）相關(guān)聯(lián)。通過(guò)對(duì)4M因素進(jìn)行細(xì)分，得到高速公路施工安全的16個(gè)二級(jí)指標(biāo)，以HZ高速5個(gè)工區(qū)為研究對(duì)象，采用主成分分析法進(jìn)行施工安全評(píng)價(jià)。研究結(jié)論：高速公路施工安全影響因素中，人的因素在第一主成分中占主導(dǎo)地位;5個(gè)工區(qū)的安全性排序：n2> n1> n5> n3> n4，評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際相符合。

關(guān)鍵詞：高速公路;施工安全;分析

中圖分類號(hào)：TB?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2020.31.071

0?引言

如何保證施工安全一直是人們所關(guān)注的課題，國(guó)內(nèi)不少學(xué)者對(duì)公路施工安全做了相關(guān)研究。黃興（2013）從公路施工安全監(jiān)管的本質(zhì)特征出發(fā)，總結(jié)出公路橋梁施工“4M”致因因素，建立了橋梁施工“人-機(jī)—環(huán)-管”安全評(píng)估多級(jí)可拓模型。萬(wàn)文等（2016）也將高速公路施工安全致因歸結(jié)為“4M”因素（“人—機(jī)—環(huán)—管”），并運(yùn)用模糊評(píng)價(jià)法對(duì)高速公路施工安全管理進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。

由目前研究的現(xiàn)狀可知，在施工安全評(píng)價(jià)方面主要從績(jī)效評(píng)價(jià)和安全水平綜合評(píng)價(jià)展開(kāi)研究，但是對(duì)于公路施工安全中主要因素主成分的構(gòu)成情況以及施工現(xiàn)場(chǎng)安全對(duì)比分析研究還存在不足。

1?高速公路施工安全影響因素分析

由事故致因的發(fā)展歷程可知，高速公路施工安全的影響因素是施工安全管理過(guò)程中重要的原因因素，在“4M”因素的綜合作用下，高速公路施工安全管理過(guò)程中安全事故極易發(fā)生。人的因素對(duì)于高速公路施工安全而言，可以理解為人在施工過(guò)程中表現(xiàn)出的不穩(wěn)定狀態(tài)，也就是人出現(xiàn)失誤的可能性。物的因素既包括各種機(jī)械、設(shè)備，也包括高速公路施工過(guò)程中使用的材料、設(shè)施。環(huán)境因素可以分為兩大部分：第一是高速公路施工的自然環(huán)境，高速公路建設(shè)素來(lái)與其他工程項(xiàng)目不同，由于其施工長(zhǎng)年在野外進(jìn)行且露天作業(yè)，水文地質(zhì)條件差;第二是施工作業(yè)環(huán)境的不良，如溫度、施工照明情況、噪聲、振動(dòng)情況等。為了降低安全事故的概率，必須要采取有效的安全管理措施來(lái)進(jìn)行約束。

通過(guò)上述分析，可以建立如圖1所示的高速公路施工安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

2?主成分分析法的數(shù)學(xué)模型

主成分分析方法的基本步驟為：

3?主成分分析法在高速公路施工安全評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

3.1?數(shù)據(jù)收集

通過(guò)選取HZ高速的5個(gè)工區(qū)作為研究對(duì)象，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研以及深度訪談的實(shí)際情況，以5個(gè)工區(qū)的負(fù)責(zé)人和專家對(duì)安全指標(biāo)賦值為依據(jù)，對(duì)5個(gè)工區(qū)進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，5個(gè)工區(qū)的安全指標(biāo)賦值見(jiàn)表1。

3.2?數(shù)據(jù)處理

通過(guò)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算各安全評(píng)價(jià)指標(biāo)的綜合平均值，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。利用SPSS26.0對(duì)高速公路施工安全影響因素進(jìn)行因子分析即主成分分析，分別得到相關(guān)性矩陣、主成分貢獻(xiàn)率，如表3、4所示。

3.3?提取主成分

由方差分解表可以看出x1、x2的累積貢獻(xiàn)率達(dá)到了80.033%，但其依然小于85%，但是x3所對(duì)應(yīng)特征值為0.7502<1，說(shuō)明x3對(duì)于施工安全的解釋程度小，故選取因素x1、x2作為主成分，用Z1和Z2表示。為了得到5個(gè)工區(qū)具體得分，需要用得分系數(shù)矩陣對(duì)第一和第二主成分進(jìn)行表達(dá)：

Z1=0.553P1-0.139P2+0.497P3-0.014P4

Z2=-0.060P1+0.598P2+0.249P3+0.515P4

3.4?計(jì)算綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)值

按照步驟（4）可以得到綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)值的計(jì)算表達(dá)式，根據(jù)上述分析可以發(fā)現(xiàn)，與Z1相關(guān)聯(lián)的因素是人的因素和環(huán)境因素;與Z2相關(guān)聯(lián)的因素是物的因素、環(huán)境因素和管理因素。并且Z1的累積貢獻(xiàn)率最大，而人的因素在Z1中所占比例最大，說(shuō)明人的因素是最重要的因素。

Z=1.7841.784+1.453Z1+1.4531.784+1.453Z2=0552Z1+0.448Z2

Z=0.332P1+0.191P2+0.386P3+0.223P4

3.5?施工工區(qū)安全性排序

由HZ高速5是工區(qū)的安全性得分情況，可以對(duì)5個(gè)工區(qū)的安全性得分排序，如表5所示，其中得分與安全性表示屬于正向即數(shù)值越大越安全。

將5個(gè)工區(qū)的施工安全排序情況與實(shí)際施工相比較，發(fā)現(xiàn)HZ高速實(shí)際施工過(guò)程中5個(gè)工區(qū)發(fā)生安全性事故的數(shù)量排序?yàn)閚4>n3> n4> n1> n2，表明運(yùn)用主成分分析法對(duì)高速公路施工安全的進(jìn)行評(píng)價(jià)是可行性。

4?結(jié)論

通過(guò)對(duì)高速公路施工安全影響因素的總結(jié)，采用主成分分析法進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)HZ高速5個(gè)工區(qū)進(jìn)行實(shí)證分析，主要得到以下兩點(diǎn)結(jié)論：（1）高速公路施工安全影響因素中，在4個(gè)影響因素中人的因素占主導(dǎo)地位。（2）運(yùn)用主成分分析法，得到了HZ高速公路5個(gè)工區(qū)的施工安全性排序n2> n1> n5> n3> n4，評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際相符合。

參考文獻(xiàn)

[1]黃興，韓偉威，陳赟，等.高速公路橋梁施工安全評(píng)估及控制[J].公路與汽運(yùn)，2013，（06）：210-214.

[2]萬(wàn)文，于軍琪，趙江平，等.高速公路施工安全管理模糊評(píng)價(jià)研究[J].中外公路，2016，36（01）：325-329.

[3]李勇.基于主成分分析法的建筑施工現(xiàn)場(chǎng)安全評(píng)價(jià)方法的研究[D].天津：天津理工大學(xué)，2015.