劉明瑋

摘? 要：國(guó)家在新時(shí)期也突出強(qiáng)調(diào)加快我國(guó)鐵路建設(shè)和發(fā)展。為穩(wěn)步提升鐵路貨運(yùn)安全性，對(duì)鐵路貨運(yùn)安全進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，提出一種基于AHP和模糊綜合評(píng)價(jià)的鐵路貨運(yùn)安全評(píng)估模型。以成都北站的鐵路貨運(yùn)安全為研究對(duì)象，通過(guò)相應(yīng)指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行多層次多目標(biāo)模糊優(yōu)選，其評(píng)價(jià)結(jié)果為安全，該方法為提高成都北站的鐵路貨運(yùn)安全提供了可靠的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：AHP? 安全評(píng)價(jià)? 鐵路? 貨運(yùn)安全

中圖分類號(hào)：U2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2020）07（b）-0146-03

Abstract： In the new period， the country has also highlighted the acceleration of my country's railway construction and development. In order to steadily improve the safety of railway freight transportation， a comprehensive evaluation of railway freight safety is proposed， and a railway freight safety assessment model based on AHP and fuzzy comprehensive evaluation is proposed. Taking the railway freight safety of Chengdu North Station as the research object， the multi-level and multi-objective fuzzy optimization is carried out through the corresponding index weights， and the evaluation result is safety. This method provides a reliable basis for improving the railway freight safety of Chengdu North Station.

Key Words： AHP; Safety evaluation; Railway; Freight safety

2015—2018年鐵路貨運(yùn)量從335801萬(wàn)噸增加到402631萬(wàn)噸，其貨物周轉(zhuǎn)量從23754.3億噸公里提升至28821.0億噸公里[1]。但是，鐵路貨運(yùn)發(fā)展基于鐵路安全生產(chǎn)，減少鐵路貨運(yùn)事故發(fā)生是保障鐵路貨運(yùn)質(zhì)量的關(guān)鍵。本文從影響鐵路貨運(yùn)安全的因素入手，通過(guò)適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)模型予以綜合研究，確定鐵路貨運(yùn)的整體安全水平，為保證鐵路貨運(yùn)安全有重要的意義。

1? 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

在國(guó)外，風(fēng)險(xiǎn)管理已經(jīng)成熟地運(yùn)用于鐵路領(lǐng)域。如Muttramw運(yùn)用安全評(píng)價(jià)方法，完成了對(duì)行車安全的實(shí)例分析[2]。Jafarian等采用故障樹分析法，實(shí)現(xiàn)了鐵路貨物運(yùn)輸生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的綜合評(píng)價(jià)[3]。隨著鐵路的深化改革，我國(guó)鐵路的風(fēng)險(xiǎn)管理已經(jīng)取得一定成果。如張?zhí)嵒贏HP—熵權(quán)法構(gòu)造專用鐵路（線）安全評(píng)價(jià)模型，為專用鐵路（線）的安全管理提出建議。彭麗宇結(jié)合本體論、粗糙集和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法探究了鐵路貨運(yùn)運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，為提高鐵路貨運(yùn)運(yùn)營(yíng)安全質(zhì)量提供借鑒。

2? 鐵路貨運(yùn)安全指標(biāo)評(píng)價(jià)體系及評(píng)價(jià)等級(jí)的劃分

2.1 鐵路貨運(yùn)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)的確立

以貨物運(yùn)輸系統(tǒng)為基礎(chǔ)，立足于人—機(jī)—環(huán)系統(tǒng)工程，可以分析出影響貨物運(yùn)輸安全的要素。其中，“人”的因素指參加鐵路貨物運(yùn)輸生產(chǎn)的工作人員;“機(jī)”的因素指協(xié)助鐵路貨物運(yùn)輸生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備;“環(huán)”的因素指鐵路貨物運(yùn)輸生產(chǎn)中的運(yùn)輸環(huán)境。鐵路貨運(yùn)安全運(yùn)營(yíng)評(píng)價(jià)指標(biāo)包括：（1）人的因素：操作者意識(shí)狀態(tài)、安全規(guī)章制度和規(guī)范、貨物的配裝、車輛的編組和掛運(yùn)等。（2）機(jī)的因素：車輛的狀態(tài)、貨物包裝條件、鐵路運(yùn)輸條件等。（3）環(huán)的因素：自然因素的影響、外力因素的影響。

2.2 指標(biāo)權(quán)重的確定

運(yùn)用AHP，建立遞階結(jié)構(gòu)層次模型后，結(jié)合專家的意見(jiàn)，選用9級(jí)標(biāo)度法依次對(duì)鐵路貨運(yùn)安全各項(xiàng)參評(píng)指標(biāo)的相對(duì)重要性進(jìn)行兩兩比較，賦予每一層次各個(gè)指標(biāo)相應(yīng)的權(quán)重，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)造判斷矩陣。

2.3 評(píng)價(jià)等級(jí)劃分

根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)鐵路貨運(yùn)安全進(jìn)行評(píng)價(jià)，并最終將鐵路貨運(yùn)安全分為5級(jí)，分別對(duì)應(yīng)為C={安全，較安全，安全性一般，安全性較差，安全性差}。為便于評(píng)分分析，使結(jié)果評(píng)價(jià)結(jié)果定量化，以百分制賦值量化為C={100-90，90-80，70-60，50-10，40-0}。

3? AHP模糊綜合評(píng)價(jià)法闡述

3.1 層次分析法（AHP方法）

層次分析法，由美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家托馬斯提出的一種多準(zhǔn)則決策方法，該方法應(yīng)用多層次排序原理，將定性與定量結(jié)合起來(lái)，解決復(fù)雜的多目標(biāo)決策問(wèn)題。

3.2 模糊綜合評(píng)價(jià)法

模糊綜合評(píng)價(jià)法，由美國(guó)自動(dòng)控制專家查德提出的由定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)槎吭u(píng)價(jià)的綜合評(píng)標(biāo)方法，基于模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論，使模糊復(fù)雜的系統(tǒng)問(wèn)題得以量化。

3.3 鐵路貨運(yùn)安全評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建

用上述AHP方法和模糊綜合評(píng)價(jià)法建立評(píng)價(jià)模型：

其中，W指評(píng)價(jià)權(quán)重向量，J指模糊判斷矩陣，B指模糊評(píng)價(jià)結(jié)果向量，C指評(píng)語(yǔ)集向量，V指綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。

4? 案例分析

4.1 成都北站概況

成都北站，隸屬于成都鐵路局管轄的直屬貨運(yùn)編組特等站，規(guī)模為雙向三級(jí)六場(chǎng)編組站，于2007年4月18日投入正式運(yùn)營(yíng)，辦理相應(yīng)貨物列車解編作業(yè)和編組作業(yè)。

4.2 建立遞階結(jié)構(gòu)層次模型

將鐵路貨運(yùn)安全作為總目標(biāo)（G），即目標(biāo)層。把三個(gè)一級(jí)指標(biāo)：人的因素（A1）、機(jī)的因素（A2）、環(huán)的因素（A3）作為準(zhǔn)則層。9個(gè)二級(jí)指標(biāo)：操作者意識(shí)狀態(tài)（B1）、安全規(guī)章制度和規(guī)范（B2）、貨物的配裝（B3）、車輛的編組和掛運(yùn)（B4）、車輛的狀態(tài)（B5）、貨物包裝條件（B6）、鐵路運(yùn)輸條件（B7）、自然因素的影響（B8）、外力因素的影響（B9），作為對(duì)象層，構(gòu)建遞階層次結(jié)構(gòu)模型。以遞階層次結(jié)構(gòu)模型為基礎(chǔ)構(gòu)建評(píng)價(jià)因素集，主因素集為G=（A1、A2、A3），子因素集為A1=（B1，B2，B3，B4）、A2=（B5，B6，B7）、A3=（B8，B9）。

4.3 確定權(quán)重向量

采用AHP方法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重，借助MATLAB軟件處理相應(yīng)數(shù)據(jù)，各級(jí)權(quán)重指標(biāo)向量如下：

A1～A2的判斷矩陣（1，2，4;1/2，1，2;1/4，1/2，1），A1～A2的權(quán)重系數(shù)W=（0.571，0.286，0.143），=3.000 ，CI=0，RI=0.58，CR=0.0<0.10，滿足一致性檢驗(yàn)。B1～B4的判斷矩陣（1，3，3，5;1/3，1，1，3;1/3，1，1，3;1/5，1/3，1/3，1），B1～B4的權(quán)重系數(shù)W1=（0.522，0.200，0.200，0.078），=4.044，CI=0.015，RI=0.90，CR=0.017<0.1，滿足一致性檢驗(yàn)。B5～B7的判斷矩陣（1，1，1/3;1，1，1/2;3，2，1），B5～B5的權(quán)重系數(shù)W2=（0.210，0.240，0.550），=3.018，CI=0.009，RI=0.58，CR=0.016<0.10，滿足一致性檢驗(yàn)。B8～B9的判斷矩陣（1，1;1，1），B8～B9的權(quán)重系數(shù)W3=（0.5，0.5），=2，當(dāng)n=2時(shí)，RI=0，2階正反矩陣總是一致性，滿足一致性檢驗(yàn)。

4.4 確定模糊評(píng)價(jià)集

通過(guò)查閱資料、專家評(píng)分、問(wèn)卷調(diào)查等方式，分別確定定量指標(biāo)和定性指標(biāo)。然后在標(biāo)度量化鐵路貨運(yùn)安全評(píng)估因素的基礎(chǔ)上，按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)對(duì)從高到低依次劃分的等級(jí)進(jìn)行賦值評(píng)價(jià)，最后，對(duì)所有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)匯總并歸一化處理，進(jìn)而得到模糊評(píng)價(jià)集。

4.5 模型運(yùn)算

由表1整理得到各指標(biāo)的隸屬度：

成都北站貨運(yùn)安全綜合評(píng)估得分為90.4450分，綜合評(píng)價(jià)結(jié)果 與評(píng)價(jià)等級(jí)結(jié)合對(duì)比分析后，成都北站貨運(yùn)安全評(píng)估等級(jí)屬于“安全”。

5? 結(jié)語(yǔ)

本文從貨物運(yùn)輸系統(tǒng)的角度出發(fā)，以人—機(jī)—環(huán)系統(tǒng)工程為基礎(chǔ)，分析出影響鐵路貨運(yùn)的因素，提出基于AHP的鐵路貨運(yùn)安全模糊綜合評(píng)價(jià)模型，并結(jié)合成都北站鐵路貨運(yùn)安全評(píng)價(jià)進(jìn)行了實(shí)例驗(yàn)證，得出相對(duì)合理的結(jié)果，可在安全評(píng)估中提供科學(xué)的參考依據(jù)。

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