苗長俊

（中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 通信信號研究所，北京 100081）

0 引言

隨著城市化進(jìn)程進(jìn)一步加快和城市人口增加，鐵路作為人們中短途出行的主要交通方式，面臨著越來越大的需求與供應(yīng)壓力，鐵路車站作為人口密集區(qū)域，應(yīng)加強(qiáng)相對應(yīng)的安全運(yùn)營管理。

國內(nèi)外學(xué)者結(jié)合實(shí)際運(yùn)營情況和現(xiàn)有理論，從影響車站安全運(yùn)營的因素出發(fā)，對車站安全運(yùn)營管理進(jìn)行一系列的研究。莊鵬等[1]以北京西直門地鐵站為例，建立3級運(yùn)營指標(biāo)，運(yùn)用層次分析法對其多災(zāi)種安全性進(jìn)行評估；劉婷婷等[2]從車站設(shè)施設(shè)備角度，通過構(gòu)建2層模糊綜合評價模型，分析得到車站設(shè)備對地鐵車站運(yùn)營管理安全的重要性；潘麗莎等[3]運(yùn)用層次分析法和熵值法確定指標(biāo)層各指標(biāo)權(quán)重，對地鐵車站安全態(tài)勢進(jìn)行評價；張軍峰等[4]從風(fēng)險控制理論角度出發(fā)，在分析危險源因果因素之后，對渭南北高速鐵路車站進(jìn)行安全風(fēng)險評估；程學(xué)慶等[5]構(gòu)建蝴蝶結(jié)模型，提出恐怖襲擊、擁擠踩踏、火災(zāi)爆炸和疾病衛(wèi)生4個風(fēng)險源，通過構(gòu)建的蝴蝶結(jié)模型對高速鐵路車站運(yùn)營安全性進(jìn)行評價；張瑜[6]從安全預(yù)警管理理論出發(fā)，建立客運(yùn)站旅客安全預(yù)警管理系統(tǒng)。研究從影響鐵路車站運(yùn)營安全管理因素分析出發(fā)，選用合適的模糊算子，構(gòu)建多層次模糊綜合評價模型，并以中原地區(qū)某車站為例進(jìn)行實(shí)例分析。

1 構(gòu)建鐵路車站運(yùn)營安全管理評價指標(biāo)體系

鐵路車站安全運(yùn)營管理評價指標(biāo)集合包含對出行乘客安全影響較大的關(guān)鍵因素。由于車站是一個在時間上動態(tài)變化的系統(tǒng)，從系統(tǒng)論的角度[7]出發(fā)，影響車站運(yùn)營安全管理的因素錯綜復(fù)雜。同時，在分析影響車站運(yùn)營安全管理的因素上，需遵循科學(xué)性原則、系統(tǒng)性原則、可操作性原則[8]。根據(jù)《鐵路安全管理?xiàng)l例》[9]等相關(guān)法規(guī)，影響車站安全運(yùn)營管理的因素可總結(jié)為人、設(shè)備、環(huán)境和管理4個方面。

（1）人對車站安全運(yùn)營管理的特殊作用包含主導(dǎo)性、創(chuàng)造性和主觀能動性3個方面。通過分析運(yùn)輸安全人員對車站安全運(yùn)營管理的影響，可將具體影響因素總結(jié)為工作人員的思想素質(zhì)、工作人員的技術(shù)業(yè)務(wù)水平、工作人員的身心狀況，以及工作人員應(yīng)急處置能力。

（2）設(shè)備是影響車站安全運(yùn)營管理的重要因素。質(zhì)量良好的設(shè)備既是車站運(yùn)營管理的物質(zhì)基礎(chǔ)，又是車站安全運(yùn)營管理的重要保證。與車站運(yùn)營管理有關(guān)的設(shè)備具有種類多、配置分散、設(shè)備損耗嚴(yán)重、設(shè)備故障處理時間緊等特點(diǎn)，因而影響車站安全運(yùn)營管理的設(shè)備因素可總結(jié)為設(shè)備的先進(jìn)性、設(shè)備設(shè)計安全性、設(shè)備使用安全性、設(shè)備日常檢查情況等。

（3）環(huán)境因素在車站安全運(yùn)營管理層面指車站環(huán)境水平，車站環(huán)境水平可以分為站內(nèi)環(huán)境水平和站外環(huán)境水平。站內(nèi)環(huán)境水平包括作業(yè)環(huán)境，以及通過管理所營造的車站內(nèi)部的社會環(huán)境；站外環(huán)境水平包括自然環(huán)境和社會環(huán)境(較為直接的是車站秩序狀況)。因此，影響車站安全運(yùn)營管理的環(huán)境因素為車站安全水平、車站內(nèi)部綜合環(huán)境指數(shù)、車站非法行為發(fā)生指數(shù)等。

（4）鐵路車站安全組織管理是指管理者按照安全生產(chǎn)的客觀規(guī)律，對車站內(nèi)的人、財、物、信息等資源進(jìn)行有計劃、有組織地指揮和控制，以達(dá)到減少或避免車站運(yùn)營事故的目的。影響鐵路車站安全組織管理的因素主要有安全管理組織、安全法制、安全教育、安全專項(xiàng)資金投入等。

從車站安全運(yùn)營管理角度出發(fā)，以車站安全運(yùn)營管理為目標(biāo)層，以車站人員水平、車站設(shè)備水平、車站環(huán)境水平和車站管理水平為準(zhǔn)則層，以15個安全評價指標(biāo)為指標(biāo)層，建立車站安全運(yùn)營管理評價指標(biāo)體系如圖1所示。

2 基于多層次模糊綜合評價的鐵路車站安全運(yùn)營管理評價理論

多層次模糊綜合評價法是分析多準(zhǔn)則因素問題的有效方法，使用該方法可將在評價過程的各項(xiàng)因素數(shù)學(xué)化、系統(tǒng)化，并可在一定程度上消除主觀因素對評價主體的影響，使得評價結(jié)果更準(zhǔn)確。

2.1 確定評價等級

評價等級一般采取評價指標(biāo)層的“安全影響程度”，結(jié)合常規(guī)評價經(jīng)驗(yàn)，設(shè)評價等級集合為V= {V1，V2，…，Vt}，其中t表示評價等級的總數(shù)。

圖1 車站安全運(yùn)營管理評價指標(biāo)體系Fig.1 Index framework of the station safety operation management

2.2 確定指標(biāo)權(quán)重

從定量角度將影響因素和評價高低數(shù)值化，確定指標(biāo)權(quán)重，步驟如下。

（1）確定準(zhǔn)則層集合C= {C1，C2，…，Cm}，其中m為準(zhǔn)則層指標(biāo)的總數(shù)；準(zhǔn)則層第個指標(biāo)Ci= {Ci1，Ci2，…，Cini}，其中ni表示準(zhǔn)則層第i個指標(biāo)包含指標(biāo)層指標(biāo)的個數(shù)。

（2）通過專家打分分別確定準(zhǔn)則層和指標(biāo)層相應(yīng)指標(biāo)的得分，用X表示準(zhǔn)則層的得分矩陣，用xi表示準(zhǔn)則層第i個指標(biāo)得分，則準(zhǔn)則層指標(biāo)權(quán)重的得分矩陣為X= {x1，x2，…，xm}；用Xi表示準(zhǔn)則層第i個指標(biāo)對應(yīng)的指標(biāo)層得分矩陣，用xij表示準(zhǔn)則層第i個指標(biāo)下對應(yīng)指標(biāo)層第j個指標(biāo)的得分，則準(zhǔn)則層第i個指標(biāo)下對應(yīng)指標(biāo)層的得分矩陣為Xi= {xi1，xi2，…，xini}。

（3）對準(zhǔn)則層和指標(biāo)層的指標(biāo)得分矩陣進(jìn)行歸一化處理，用ai表示準(zhǔn)則層第i個指標(biāo)的權(quán)重，用aij表示準(zhǔn)則層第i個指標(biāo)下對應(yīng)指標(biāo)層第j個指標(biāo)的權(quán)重，其計算公式可分別表示為

2.3 確定模糊算子

模糊合成算子指的是在進(jìn)行模糊綜合評價中使用的模糊變換運(yùn)算，模糊綜合評價中使用o表示模糊合成算子，常用的模糊合成算子有4類，分別 是 M (∧， ∨)算 子，M (·，∨)算子，M (∧，?)算子，M (·，?)算子，4類算子特點(diǎn)匯總?cè)绫?所示[10]。

由表1可知，M (·，?)算子更能充分利用權(quán)重信息和指標(biāo)層的模糊關(guān)系矩陣信息，因而選用 M (·，?)算子進(jìn)行模糊綜合評價。

2.4 構(gòu)建模糊關(guān)系矩陣

構(gòu)建模糊關(guān)系矩陣，需選取一定數(shù)量范疇的、有專業(yè)代表性的、經(jīng)驗(yàn)豐富的專家成立安全評價小組，由各專家分別對評價體系內(nèi)的準(zhǔn)則層內(nèi)包含的各指標(biāo)依次打分，結(jié)合指標(biāo)權(quán)重，對專家打分進(jìn)行匯總計算，并完成歸一化處理，得到以準(zhǔn)則層第i個指標(biāo)建立的模糊關(guān)系矩陣Ri為

結(jié)合準(zhǔn)則層和指標(biāo)層的指標(biāo)權(quán)重及其模糊關(guān)系矩陣，運(yùn)用模糊算子，利用計算公式 ⑷ 可以得到準(zhǔn)則層第i個指標(biāo)的綜合得分向量Ui。

將各指標(biāo)層的得分向量由上到下依次排序，得到目標(biāo)層關(guān)系矩陣

2.5 多層次模糊綜合評價

結(jié)合準(zhǔn)則層各指標(biāo)權(quán)重的得分矩陣和各指標(biāo)層的得分向量，運(yùn)用模糊算子，得到準(zhǔn)則層綜合得分向量[11]為

表1 4類算子特點(diǎn)匯總Tab.1 Summary of four kinds of computation

劃分評價集各等級Vk的臨界值αk，設(shè)評價集對應(yīng)的劃分臨界值向量為α= (α1，α2，…，αt)，則目標(biāo)層的綜合得分可以表示為

在多層次模糊綜合評價中，為體現(xiàn)評價的完整性，計算準(zhǔn)則層、指標(biāo)層的指標(biāo)綜合得分

3 案例分析

以中原地區(qū)某車站為例，邀請27位具有專業(yè)代表性的、安全管理經(jīng)驗(yàn)豐富的專家成立安全評價小組，并根據(jù)現(xiàn)場工作經(jīng)驗(yàn)對各指標(biāo)進(jìn)行打分評價，經(jīng)過相關(guān)分析、匯總計算及歸一化處理后，得到相應(yīng)的指標(biāo)權(quán)重和模糊關(guān)系矩陣，再運(yùn)用模糊算子進(jìn)行多層綜合評價后，得到關(guān)于該車站安全運(yùn)營管理的綜合評價分析。

3.1 確定評價等級

結(jié)合車站現(xiàn)場管理經(jīng)驗(yàn)，取評價等級為5，設(shè)評價等級集合為V= {V1，V2，V3，V4，V5}，其中V1表示安全，V2表示較安全，V3表示一般安全，V4表示不太安全，V5表示不安全。

3.2 確定指標(biāo)權(quán)重

設(shè)定準(zhǔn)則層和指標(biāo)層權(quán)重的最高分為4分，最低分為0分，其中4分表示該指標(biāo)因素運(yùn)營狀態(tài)安全，3分表示較安全，2分表示一般安全，1分表示不太安全，0分表示不安全。通過對27位專家打分情況進(jìn)行匯總計算和歸一化處理，得到準(zhǔn)則層和指標(biāo)層指標(biāo)權(quán)重如表2所示。

表2 準(zhǔn)則層和指標(biāo)層指標(biāo)權(quán)重Tab.2 Weights of criterion and index layers

3.3 構(gòu)建模糊關(guān)系矩陣

請27位專家分別對15個指標(biāo)層指標(biāo)進(jìn)行評價，對評價結(jié)果進(jìn)行匯總。并根據(jù)評價表和模糊關(guān)系矩陣Ri中隸屬度的計算方法，分別計算出準(zhǔn)則層4個指標(biāo)對應(yīng)的模糊關(guān)系矩陣為

3.4 多層次模糊綜合評價

選用M (·，?)算子對中原地區(qū)某車站安全運(yùn)營管理進(jìn)行模糊綜合評價。

（1）利用公式 ⑷ 得到車站人員水平的綜合得分向量為

同理，車站設(shè)備水平的綜合得分向量為U2=(0.597 0，0.276 6，0.093 4，0.015 4，0)；車站環(huán)境水平的綜合得分向量為U3= (0.324 7，0.494 4，0.128 9，0.073 9，0)；車站管理水平的綜合得分向量為U4= (0.528 0，0.323 4，0.145 9，0，0)。

利用計算公式 ⑹，得到準(zhǔn)則層綜合得分向量為

（2）采用模糊綜合評分值法，先對U1，U2，U3，U4，U向量中隸屬于各評價等級{V1，V2，V3，V4，V5}，即{安全，較安全，一般安全，不太安全，不安全}分別賦值為4，3，2，1，0，即α= (4，3，2，1，0)，并運(yùn)用公式 ⑺— ⑼ 得到中原地區(qū)某車站運(yùn)營安全管理綜合評分值如表3所示。

表3 中原地區(qū)某車站運(yùn)營安全管理綜合評分值表Tab.3 Comprehensive scores of a station safety operation management in central part of China

由表3可知，該車站得分為3.33分，即車站得分均處于[安全，較安全]區(qū)間內(nèi)，表明該車站整體運(yùn)營水平處于較安全水平。為了從各指標(biāo)層中發(fā)現(xiàn)安全隱患[12]，需對各指標(biāo)層的得分進(jìn)行綜合分析，由表3可知，工作人員的身心狀況與車站內(nèi)部綜合環(huán)境指數(shù)均處于一般安全的水平，該數(shù)值表明相較于其它指標(biāo)層因素，工作人員由于工作壓力等因素會給車站安全運(yùn)營帶來安全隱患，同時車站內(nèi)部環(huán)境由于人員構(gòu)成復(fù)雜、流動性較大，同樣也會給車站安全運(yùn)營帶來安全隱患。因此，車站管理部門應(yīng)適時關(guān)注車站工作人員的身心狀態(tài)，同時應(yīng)加強(qiáng)對車站環(huán)境的監(jiān)管，才能從安全隱患入手，加強(qiáng)車站安全管理。

4 結(jié)束語

鐵路車站安全運(yùn)營是確保旅客平安出行的重要環(huán)節(jié)，構(gòu)建合理的車站安全運(yùn)營管理評價體系，采用多層次模糊綜合評價法對車站安全運(yùn)營管理進(jìn)行綜合評價分析。案例表明，評價結(jié)果能夠較為準(zhǔn)確地反映車站的安全運(yùn)營管理狀況，并且能夠較為清晰、明確地為車站管理人員指出下一步改進(jìn)目標(biāo)。該方法不僅為鐵路車站安全運(yùn)營管理的綜合評價分析提供有效的方法論支持，為提升鐵路車站安全運(yùn)營管理水平奠定了理論和應(yīng)用基礎(chǔ)，還為我國城市軌道交通運(yùn)營的安全管理提供參考。