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        鐵路調(diào)車場(chǎng)調(diào)速系統(tǒng)安全性能模糊評(píng)價(jià)分析

        2012-05-12 06:38:18宋博洋
        關(guān)鍵詞:制式系統(tǒng)安全調(diào)車

        宋博洋

        (西南交通大學(xué)峨眉校區(qū) 交通運(yùn)輸系,四川 峨眉 614202)

        在鐵路編組站的解編調(diào)車作業(yè)過程中,調(diào)速系統(tǒng)對(duì)調(diào)車場(chǎng)車輛溜放速度的控制是保證調(diào)車作業(yè)安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前,按照調(diào)速設(shè)備和制式的不同,我國(guó)鐵路調(diào)車場(chǎng)調(diào)速系統(tǒng)主要分為3種:點(diǎn)式調(diào)速系統(tǒng) (間隔制動(dòng)和目的制動(dòng)均為減速器)、點(diǎn)連式調(diào)速系統(tǒng) (調(diào)速設(shè)備為減速器+減速頂)、連續(xù)式調(diào)速系統(tǒng) (調(diào)速設(shè)備基本上為各種不同類型的減速頂)[1]。影響調(diào)速系統(tǒng)安全性能的因素較多,如調(diào)速制式和設(shè)備、調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和投運(yùn)年限、施工質(zhì)量、能力利用率和承擔(dān)的解編工作量、作業(yè)人員的操作水平等[2],僅以是否發(fā)生調(diào)車事故、調(diào)車事故的多少和大小、安全連掛率來評(píng)判調(diào)速系統(tǒng)的安全性能是不全面的。在影響調(diào)速系統(tǒng)安全性能的因素中,大部分因素只能確定其定性指標(biāo),具有模糊性。而模糊綜合評(píng)價(jià)法是應(yīng)用模糊關(guān)系合成的原理,從多個(gè)因素對(duì)評(píng)判事物隸屬等級(jí)狀況進(jìn)行綜合評(píng)判的一種方法。在模糊綜合評(píng)判中,指標(biāo)的可綜合性問題是在模糊綜合評(píng)判過程中自然解決的,不需要專門的指標(biāo)無量綱化處理。該方法適用性較強(qiáng),既可用于主觀指標(biāo)的綜合評(píng)判,又可用于客觀指標(biāo)的綜合評(píng)判。因此,可采用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)調(diào)速系統(tǒng)的安全性能進(jìn)行評(píng)價(jià)分析,以便有針對(duì)性地采取有效管理和防范措施。

        1 模糊綜合評(píng)價(jià)法

        1.1 確定調(diào)速系統(tǒng)安全性能評(píng)價(jià)因素集

        建立影響調(diào)速系統(tǒng)安全性能的評(píng)價(jià)因素集,以各主要影響因素為元素組成評(píng)價(jià)因素集合,記為U。

        影響調(diào)速系統(tǒng)安全性能的主要因素是設(shè)計(jì)質(zhì)量和采用的技術(shù)設(shè)備條件、施工質(zhì)量、作業(yè)人員操作水平、使用年限和維修質(zhì)量、能力利用率和作業(yè)量等。因此,影響駝峰調(diào)速系統(tǒng)安全性能的評(píng)價(jià)因素集可確定為:U={設(shè)計(jì)和技術(shù)設(shè)備,施工質(zhì)量,操作水平,使用年限和維修,能力利用率和作業(yè)量}。

        首選以上5個(gè)因素作為定量分析指標(biāo),主要是考慮這5個(gè)因素對(duì)調(diào)速系統(tǒng)安全影響較大。在完成分析并根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行改進(jìn)后,依據(jù)整改到位情況,可以再將其他次級(jí)因素作為考量因素加以分析、優(yōu)化和改進(jìn)。

        1.2 選定評(píng)價(jià)等級(jí)集

        評(píng)價(jià)等級(jí)集一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和要求加以確定,記為V。

        通常vj可視為ui對(duì)不同評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度,可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。調(diào)速系統(tǒng)安全性能及其影響因素可選定優(yōu)、良、中、差4個(gè)等級(jí)作為評(píng)價(jià)等級(jí)集,即V={優(yōu),良,中,差}。

        1.3 確立評(píng)價(jià)因素權(quán)重集

        根據(jù)各因素對(duì)調(diào)速系統(tǒng)安全性能影響的重要程度,對(duì)各影響因素賦予相應(yīng)的權(quán)重a1,組成評(píng)價(jià)因素權(quán)重集,記為A。

        一個(gè)車站調(diào)速系統(tǒng)安全性能各影響因素的權(quán)重值,可在調(diào)查的基礎(chǔ)上,結(jié)合采用的調(diào)速制式、技術(shù)設(shè)備和系統(tǒng)的自動(dòng)化程度由專家主觀確定。

        1.4 建立單因素模糊綜合評(píng)判矩陣

        通過對(duì)各影響因素進(jìn)行單因素模糊評(píng)判,可得到每一因素的評(píng)價(jià)結(jié)果。例如,對(duì)i項(xiàng)影響因素的評(píng)價(jià)結(jié)果為:(ri1,ri2,…,rim)。由單因素評(píng)價(jià)結(jié)果即可建立單因素模糊綜合評(píng)判矩陣R。

        1.5 進(jìn)行模糊綜合評(píng)判決策

        通過模糊向量評(píng)價(jià)因素權(quán)重集A和模糊綜合評(píng)判矩陣R的合成進(jìn)行模糊變換,由此實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)速系統(tǒng)安全性能的模糊綜合評(píng)判決策,其決策模型為:B=A.R,即

        在進(jìn)行模糊變換時(shí),采用 (∨,∧) 算子,按最大—最小運(yùn)算法則進(jìn)行。式中:∨、∧為模糊算子?!疟硎救∽畲螅Q為模糊加 (并);∧表示取最小,稱為模糊積 (交)。即

        bj是指在綜合考慮所有因素影響時(shí),評(píng)價(jià)方案對(duì)評(píng)價(jià)等級(jí)集中第j個(gè)元素的隸屬度。對(duì)評(píng)價(jià)方案的決策是依據(jù)隸屬度的大小進(jìn)行的。

        決策模型的實(shí)質(zhì)是對(duì)于每個(gè)等級(jí)的vj而言,只考慮rij中最大的起主要作用的因素,而忽略其他因素的影響,是一種“主要因素決定型”的綜合評(píng)判方法,比較適用于單因素綜合評(píng)判。

        2 應(yīng)用實(shí)例

        對(duì)某區(qū)段站調(diào)速系統(tǒng)安全性能進(jìn)行模糊綜合評(píng)判。該車站調(diào)車場(chǎng)共有6條股道,解編調(diào)車作業(yè)以駝峰為主,作業(yè)方式為單推單溜,主要承擔(dān)2個(gè)方向區(qū)段、摘掛列車的解編作業(yè),日均解體 600 余輛,駝峰能力利用率為 0.80。調(diào)速制式為“微機(jī)可控頂+減速頂”連續(xù)式自動(dòng)調(diào)速制式,駝峰溜放部位和車場(chǎng)第一制動(dòng)位為微機(jī)可控頂,由微機(jī)自動(dòng)控制,車場(chǎng)股道內(nèi)連掛區(qū)為普通減速頂,不需要外部控制,調(diào)速系統(tǒng)于 1999 年投入使用。

        2.1 確定評(píng)價(jià)因素集

        選定評(píng)價(jià)因素集為:U={設(shè)計(jì)和技術(shù)設(shè)備,施工質(zhì)量,安全管理和操作水平,使用年限和維修質(zhì)量,能力利用率和作業(yè)量}。

        2.2 選定評(píng)價(jià)等級(jí)集

        選定優(yōu)、良、中、差4個(gè)等級(jí)作為評(píng)價(jià)等級(jí)集,V={優(yōu),良,中,差}。

        2.3 確立評(píng)價(jià)因素權(quán)重集

        根據(jù)車站采用的調(diào)速制式、調(diào)速系統(tǒng)的自動(dòng)化程度和技術(shù)設(shè)備條件,通過對(duì)各因素影響調(diào)速系統(tǒng)安全性能的重要程度進(jìn)行分析,確定評(píng)價(jià)因素權(quán)重集為:A={0.3,0.2,0.1,0.3,0.1}。

        2.4 建立單因素模糊綜合評(píng)判矩陣

        對(duì)首選的5個(gè)主要因素進(jìn)行調(diào)查、測(cè)試、測(cè)量,并征求有關(guān)專家,以及設(shè)計(jì)、使用維修等單位及業(yè)務(wù)部門的意見,在整理、匯總和分析有關(guān)意見的基礎(chǔ)上進(jìn)行單因素評(píng)判,得到以下單因素模糊綜合評(píng)判矩陣:2.5 進(jìn)行模糊綜合評(píng)判

        采用(∨,∧)算子,按最大—最小運(yùn)算法則,求得車站調(diào)速系統(tǒng)安全性能的綜合評(píng)判結(jié)果如下。

        同樣可得:b2=0.2,b3=0.2,b4=0.1。

        在此基礎(chǔ)上進(jìn)行歸一化處理:

        根據(jù)上述評(píng)判結(jié)果,按最大隸屬原則,可以得到結(jié)論:該區(qū)段站駝峰調(diào)速系統(tǒng)的安全性能為優(yōu)。

        [1] 陳佳玲,胡安洲,肖貴平. 鐵路行車安全保障系統(tǒng)[M]. 北京:中國(guó)鐵道出版社,1996.

        [2] 趙吉安,肖貴平. 鐵路運(yùn)輸安全管理[M]. 北京:中國(guó)鐵道出版社,1999.

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