□ 王何鑫

(上海工程技術(shù)大學(xué) 城市軌道交通學(xué)院，上海 201620)

城市軌道交通新線試運(yùn)行是該線路在建設(shè)階段與試運(yùn)營(yíng)階段之間必須通過(guò)的一環(huán)，主要圍繞不載客列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中對(duì)線路設(shè)備進(jìn)行調(diào)試驗(yàn)收以及對(duì)運(yùn)營(yíng)人員能力檢驗(yàn)，在試運(yùn)行期間提高人機(jī)磨合程度，合格驗(yàn)收之后才能正式由運(yùn)營(yíng)單位接收進(jìn)行試運(yùn)營(yíng)[1]。因此試運(yùn)行期間，需要完成相應(yīng)演練科目并完成評(píng)估整改工作，以通過(guò)初期運(yùn)營(yíng)前安全評(píng)估并投入初期運(yùn)營(yíng)[2-3]。進(jìn)行新線試運(yùn)行演練，是對(duì)地鐵線路系統(tǒng)功能的驗(yàn)證，通過(guò)對(duì)運(yùn)營(yíng)組織、應(yīng)急場(chǎng)景處置、線路設(shè)施設(shè)備進(jìn)行實(shí)操演練[4]，同時(shí)配合第三方評(píng)估結(jié)果整改，使人員、設(shè)備、文案等各方面通過(guò)評(píng)審驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，完成試運(yùn)行。

第三方評(píng)估可以獨(dú)立客觀的評(píng)價(jià)線路能否滿(mǎn)足初期運(yùn)營(yíng)的條件，2007年至今，上海地鐵新線路開(kāi)始由第三方獨(dú)立機(jī)構(gòu)進(jìn)行試運(yùn)營(yíng)基本條件評(píng)審工作，從2014年4月1日起實(shí)施的GB/T 30013—2013《城市軌道交通試運(yùn)營(yíng)基本條件》開(kāi)始，第三方評(píng)估有明確的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)作為評(píng)估依據(jù)，評(píng)估方式更加專(zhuān)業(yè)成熟[5]。對(duì)城市軌道交通新線試運(yùn)行演練的評(píng)估結(jié)果是開(kāi)展初期運(yùn)營(yíng)前安全評(píng)估的關(guān)鍵指標(biāo)之一，第三方評(píng)估人員在試運(yùn)行演練期間會(huì)對(duì)涉及到的人員、設(shè)備等相關(guān)方面進(jìn)行評(píng)估，將結(jié)果反饋運(yùn)營(yíng)單位及時(shí)整改。由于我國(guó)演練評(píng)估工作起步較晚，目前對(duì)于演練評(píng)估的理論研究有限，多采用層次分析法確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重[6-7],但層次分析法需結(jié)合專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)給出的意見(jiàn)，對(duì)分析結(jié)果存在較多主觀性影響，因此，本文采用Entropy法來(lái)對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行客觀賦權(quán)，建立E-Topsis評(píng)價(jià)模型運(yùn)用于城市軌道新線路試運(yùn)行評(píng)估工作，驗(yàn)證該模型的有效性。

1 軌道交通新線試運(yùn)行演練及評(píng)估工作

1.1 試運(yùn)行演練工作

在城市軌道交通試運(yùn)行階段，由運(yùn)營(yíng)單位組織全線路的試運(yùn)行演練來(lái)檢驗(yàn)工作人員對(duì)設(shè)備系統(tǒng)功能和規(guī)章制度的掌握程度、驗(yàn)證設(shè)備功能和系統(tǒng)穩(wěn)定性、檢查規(guī)章制度及故障處置預(yù)案的有效性。期間，運(yùn)營(yíng)單位應(yīng)設(shè)立試運(yùn)行演練組織機(jī)構(gòu)來(lái)加強(qiáng)新線試運(yùn)行演練的組織管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)試運(yùn)行演練的統(tǒng)一指揮。該組織機(jī)構(gòu)由領(lǐng)導(dǎo)小組、工作小組和評(píng)估小組組成，領(lǐng)導(dǎo)小組工作職責(zé)為監(jiān)督試運(yùn)行演練完成情況，對(duì)階段性演練檢驗(yàn)指標(biāo)進(jìn)行整體把控，并定期對(duì)演練質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估；工作小組工作職責(zé)為落實(shí)演練方案的組織實(shí)施、演練情況的分析總結(jié)以及對(duì)存在問(wèn)題的跟蹤協(xié)調(diào)與解決；評(píng)估小組工作職責(zé)為對(duì)專(zhuān)項(xiàng)科目演練中的人員操作、設(shè)備功能、演練完成質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估打分，并出具評(píng)估報(bào)告。

其中，工作小組和評(píng)估小組成員定期召開(kāi)演練工作小結(jié)會(huì)，對(duì)演練情況進(jìn)行每日小結(jié)分析，通過(guò)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并改善的方式來(lái)確保演練工作扎實(shí)推進(jìn),提升各運(yùn)營(yíng)崗位人員的業(yè)務(wù)水平及操作能力，充分檢驗(yàn)設(shè)備系統(tǒng)功能狀態(tài)及響應(yīng)效果。

試運(yùn)行演練科目根據(jù)《城市軌道交通初期運(yùn)營(yíng)前安全評(píng)估技術(shù)規(guī)范 第1部分：地鐵與輕軌》要求，涵蓋系統(tǒng)設(shè)備功能測(cè)試、運(yùn)營(yíng)組織、應(yīng)急準(zhǔn)備、防災(zāi)聯(lián)動(dòng)等各個(gè)方面，且演練用車(chē)數(shù)隨著試運(yùn)行演練的推進(jìn)及每階段評(píng)估整改工作的完成而逐步增加[3]。具體試運(yùn)行演練工作計(jì)劃安排示例如表1所示。

1.2 試運(yùn)行評(píng)估工作

第三方評(píng)估人員在各科目演練期間，根據(jù)評(píng)估對(duì)象和評(píng)估內(nèi)容進(jìn)行分組分工，即對(duì)四個(gè)班組分別進(jìn)行相同科目演練的執(zhí)行情況及演練效果進(jìn)行評(píng)估，并記錄系統(tǒng)及車(chē)站設(shè)備功能響應(yīng)情況、工具物資準(zhǔn)備情況、人員對(duì)設(shè)備的操作、每個(gè)班組對(duì)運(yùn)營(yíng)組織方案和應(yīng)急處置方案的執(zhí)行情況等，整理發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。評(píng)估小組于每日演練工作小結(jié)會(huì)上提交前日評(píng)估表。每完成1項(xiàng)演練科目，由評(píng)估小組對(duì)該科目的演練情況進(jìn)行評(píng)估總結(jié)，形成評(píng)估小結(jié)報(bào)告于次日提交工作小組；專(zhuān)項(xiàng)科目演練階段完成后，評(píng)估小組對(duì)演練情況進(jìn)行評(píng)估總結(jié)，形成專(zhuān)項(xiàng)科目演練評(píng)估總結(jié)報(bào)告，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)提交工作小組。

通過(guò)第三方評(píng)估結(jié)果的反饋，線路設(shè)備、文本問(wèn)題及時(shí)得到發(fā)現(xiàn)并改正，這兩方面試運(yùn)行的效果逐日提高(如圖1)。而運(yùn)營(yíng)人員作為地鐵運(yùn)營(yíng)極其關(guān)鍵的一環(huán)，由于地鐵運(yùn)營(yíng)的特殊性，每階段4天由4個(gè)班組輪流進(jìn)行相同科目的演練，因此，4天中人員演練效果是相互獨(dú)立的，需要客觀合理的評(píng)估方法對(duì)每個(gè)班組的業(yè)務(wù)水平進(jìn)行評(píng)價(jià)、找出每個(gè)班組存在的問(wèn)題，最終形成每階段的專(zhuān)項(xiàng)評(píng)估報(bào)告提交工作組以改進(jìn)人員問(wèn)題。

表1 新線試運(yùn)行演練方案示例

圖1 試運(yùn)行2車(chē)演練階段發(fā)現(xiàn)問(wèn)題頻次統(tǒng)計(jì)圖

2 基于E-Topsis的試運(yùn)行演練評(píng)價(jià)模型

2.1 E-Topsis法基本原理

Topsis法是從幾何的角度出發(fā)，對(duì)每個(gè)解進(jìn)行多屬性評(píng)估，分析各個(gè)解與正負(fù)理想解之間的接近程度，以接近正理想解和遠(yuǎn)離負(fù)理想解的程度量化和排序解的優(yōu)劣[8]。同時(shí)，由于Topsis法未將各評(píng)價(jià)指標(biāo)的差異程度考慮到評(píng)價(jià)當(dāng)中，因此，本文在Topsis法的基礎(chǔ)上引入Entropy法即熵權(quán)法來(lái)確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的客觀權(quán)重，將E-Topsis法運(yùn)用于試運(yùn)行期間各班組人員演練情況評(píng)估中。

2.2 計(jì)算步驟

①參與試運(yùn)行演練共n個(gè)班組，所建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中共m個(gè)指標(biāo)，得到原始評(píng)價(jià)矩陣Qn×m，其中qij為第i個(gè)班組的第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)值。對(duì)Qn×m數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，得到標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)矩陣Xn×m：

(1)

本文所采用評(píng)估班組演練情況的評(píng)價(jià)指標(biāo)既包括正向指標(biāo)即該指標(biāo)以得分衡量、越大越好；又包括負(fù)向指標(biāo)即該指標(biāo)以時(shí)間衡量、越小越好。對(duì)Xn×m使用極值處理法進(jìn)行無(wú)量綱化處理后得到歸一陣Yn×m，其元素yij為：

(2)

(3)

②使用Entropy法確定每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，首先計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的熵：

(4)

因此，第j項(xiàng)演練評(píng)價(jià)指標(biāo)的差異程度為：1-hj，由此可得出每個(gè)指標(biāo)的權(quán)重為：

(5)

③進(jìn)行Topsis評(píng)價(jià)，首先構(gòu)造規(guī)范化加權(quán)矩陣Bn×m，其元素bij為：

bij=ωjxij

(6)

(7)

(8)

因此，每個(gè)班組與理想解的相對(duì)貼近度為：

(9)

根據(jù)相對(duì)貼進(jìn)度對(duì)各班組試運(yùn)行演練情況進(jìn)行排序，并由此對(duì)各班組進(jìn)行分析。

3 實(shí)例分析

3.1 上海地鐵13號(hào)線三期延伸段試運(yùn)行演練

上海軌道交通13號(hào)線三期(長(zhǎng)清路站～張江路站)運(yùn)營(yíng)線路長(zhǎng)度為16.545公里，共設(shè)12座車(chē)站(見(jiàn)圖2)，分別為：長(zhǎng)清路站、成山路站、東明路站、華鵬路站、下南路站、北蔡站、陳春路站、蓮溪路站、華夏中路站、中科路站、學(xué)林路站、張江路站。其中換乘車(chē)站3座：成山路站與8號(hào)線換乘、東明路站與6號(hào)線換乘、華夏中路站與16號(hào)線換乘。延伸段所采用的信號(hào)系統(tǒng)制式、車(chē)輛、通信、屏蔽門(mén)等設(shè)備系統(tǒng)均與既有線相同。13號(hào)線延伸段試運(yùn)行演練自2018年9月30日起，至開(kāi)通試運(yùn)營(yíng)日止，歷時(shí)3個(gè)月，期間分別進(jìn)行了無(wú)車(chē)演練、2車(chē)演練、6車(chē)演練以及綜合公共安全應(yīng)急處置、大客流等科目的演練。

以2車(chē)演練場(chǎng)景為例，演練期間2列車(chē)進(jìn)行華鵬路至張江路上下行套跑，根據(jù)需要轉(zhuǎn)換ATP/ATO模式進(jìn)行測(cè)試；中央及車(chē)站進(jìn)行有車(chē)情況下的ATS基本操作并驗(yàn)證功能，并模擬相關(guān)故障，驗(yàn)證故障現(xiàn)象并進(jìn)行簡(jiǎn)單故障處置；之后列車(chē)配合車(chē)站進(jìn)行屏蔽門(mén)及緊急停車(chē)按鈕功能測(cè)試；最后，模擬列車(chē)故障場(chǎng)景下進(jìn)行列車(chē)故障救援應(yīng)急處置的演練，如圖3所示，學(xué)林路至張江路上行區(qū)間列車(chē)發(fā)生故障，全列車(chē)常用制動(dòng)無(wú)法緩解，故障車(chē)司機(jī)“3+3”排故后申請(qǐng)救援，救援車(chē)清客完畢后行駛至故障車(chē)迫停地點(diǎn)進(jìn)行連掛救援，連掛后將故障車(chē)推進(jìn)至張江路上行站臺(tái)清客，清客后將故障車(chē)推進(jìn)至張江路上行存2線并解鉤、故障車(chē)退出運(yùn)營(yíng)，救援車(chē)根據(jù)調(diào)令重新投入運(yùn)營(yíng)[9]。

圖2 故障救援過(guò)程圖

2車(chē)演練階段參演運(yùn)營(yíng)崗位包括OCC調(diào)度員、車(chē)站運(yùn)營(yíng)人員以及列車(chē)司機(jī)，且都為四班組輪轉(zhuǎn)，因此，本文將同一天參演的運(yùn)營(yíng)人員設(shè)為1個(gè)班組，4天演練分別為4個(gè)不同班組，使用E-Topsis模型分析不同班組演練情況。根據(jù)2車(chē)演練方案設(shè)計(jì)相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如表2所示，指標(biāo)值根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)演練情況給分，其中，部分關(guān)鍵操作考察操作時(shí)間，以時(shí)間作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

3.2 E-Topsis模型評(píng)估各班組演練情況

①根據(jù)試運(yùn)行演練現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估情況統(tǒng)計(jì)得初始指標(biāo)見(jiàn)表3，每項(xiàng)指標(biāo)的得分情況由現(xiàn)場(chǎng)第三方評(píng)估人員按照滿(mǎn)分10分的方式，根據(jù)演練人員對(duì)每項(xiàng)關(guān)鍵操作的執(zhí)行和失誤情況、演練目標(biāo)完成度、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)程度、明文規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)處置及作業(yè)流程掌握情況等方面做出扣分后給出。

表2 城市軌道新線試運(yùn)行2車(chē)演練評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

表3 初始指標(biāo)數(shù)據(jù)

②將初始數(shù)據(jù)通過(guò)公式(1)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)化矩陣X，通過(guò)公式(2)、(3)轉(zhuǎn)化為歸一陣Y，則可使用公式(4)計(jì)算得出每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵為：

hj=(0.834,0.876,0.472,0.860,0.698,0.865,0.701,0.865,0.701,0.865,0.870,0.865,0.827,0.701,0.698,0.698,0.857,0.876,0.819,0.861,0.753,0.701,0.877,0.860,0.849,0.876)

根據(jù)公式(5)可得到個(gè)指標(biāo)權(quán)重為：

ωj=(0.031,0.024,0.100,0.027,0.057,0.026,0.057,0.026,0.057,0.026,0.025,0.026,0.033,0.057,0.057,0.057,0.027,0.023,0.034,0.026,0.047,0.057,0.023,0.027,0.029,0.024)

③對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行Topsis評(píng)價(jià)，通過(guò)公式(6)得到規(guī)范化加權(quán)矩陣B，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 規(guī)范化加權(quán)結(jié)果

因此，可得到每個(gè)指標(biāo)下的正負(fù)理想解分別為：

S+={0.009,0.006,0.027,0.007,0.015,0.007,0.016,0.007,0.017,0.007,0.008,0.007,0.010,0.016,0.015,0.015,0.009,0.004,0.006,0.004,0.008,0.016,0.005,0.006,0.009,0.006}

S-={0.006,0.005,0.024,0.006,0.013,0.006,0.013,0.006,0.013,0.006,0.004,0.006,0.007,0.013,0.014,0.013,0.004,0.008,0.011,0.009,0.015,0.013,0.008,0.008,0.006,0.005}

由此根據(jù)公式(7)、(8)計(jì)算每個(gè)班組演練情況與正理想解、負(fù)理想解的歐式距離為：

因此，每個(gè)班組與理想解的相對(duì)貼進(jìn)度為：

Ci=(0.531 0.191 0.791 0.430)

所以，本次2車(chē)試運(yùn)行演練中，班組三表現(xiàn)最好，之后依次為班組一、班組四，班組二表現(xiàn)最差。從各項(xiàng)指標(biāo)來(lái)看，班組二在多項(xiàng)關(guān)鍵操作上存在一定失誤，且操作不夠熟練導(dǎo)致扣分，各崗位均需要加強(qiáng)基礎(chǔ)操作的實(shí)操訓(xùn)練；班組一與班組四演練的總體表現(xiàn)接近，但班組四的司機(jī)崗位在故障救援階段幾項(xiàng)關(guān)鍵操作中耗時(shí)相比班組一要高，因此，相對(duì)貼進(jìn)度低于班組一，班組四需要加強(qiáng)故障救援應(yīng)急處置能力、班組一車(chē)站人員需要加強(qiáng)對(duì)車(chē)站客運(yùn)設(shè)備操作的熟練度；班組三應(yīng)更進(jìn)一步提高信息匯報(bào)等細(xì)節(jié)處理的能力，完善各崗位人員專(zhuān)業(yè)素質(zhì)。

4 總結(jié)

①通過(guò)基于E-Topsis的試運(yùn)行演練評(píng)價(jià)方法對(duì)運(yùn)營(yíng)人員的評(píng)估，可有效評(píng)價(jià)各班組人員的演練情況，通過(guò)對(duì)比快速找出各崗位人員必須盡快改正以及提高的關(guān)鍵環(huán)節(jié)能力，在下一階段試運(yùn)行開(kāi)始前及時(shí)完成整改，從而有效幫助運(yùn)營(yíng)單位提高運(yùn)營(yíng)人員業(yè)務(wù)水平及操作能力，推動(dòng)試運(yùn)行工作的進(jìn)行，同時(shí)，使用Entropy法對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)賦予客觀的權(quán)重，能夠減少人為主觀評(píng)價(jià)的影響，且不受指標(biāo)性質(zhì)不同的限制，使得評(píng)估結(jié)果更加科學(xué)合理。

②全國(guó)各地城市軌道交通新線評(píng)估采用不同評(píng)估方法及指標(biāo)下產(chǎn)生的評(píng)估結(jié)果也可作為初始數(shù)據(jù)代入本模型計(jì)算，具備較好的適用性。