鐵路客運一般事故影響因素分析

張佳唯，張 翔，李 強，王 冬，蔣 平

（國防科學技術大學信息系統與管理學院；1.2.3本科生，4.博士生，5講師；湖南 長沙 410072）

鐵路客運一般事故影響因素分析

張佳唯1，張 翔2，李 強3，王 冬4，蔣 平5

（國防科學技術大學信息系統與管理學院；1.2.3本科生，4.博士生，5講師；湖南 長沙 410072）

近年來隨著高新技術設備在鐵路旅客運輸中的普及與廣泛應用，造成嚴重后果的事故發生率較之前有了較大的降低，但是一般事故仍時有發生。本文以控制一般事故為目標，通過對大量已發生的一般事故的整理分析，建立歷史事故的故障樹模型，在此基礎上利用改進層次分析法與風險估測的思想內涵，全面分析人及設備因素與一般事故的關系。最后根據分析結果提出預防一般事故的相關建議。

鐵路旅客運輸；一般事故；故障樹；改進層次分析法；風險估測

10.13572/j.cnki.tdyy.2015.01.019

當前，我國鐵路正處在建設發展的機遇期，大規模鐵路建設有序高效推進，技術裝備水平快速提升，運輸經營成效顯著，實施“走出去”戰略形勢喜人，內部和諧穩定的環境進一步形成。但必須清醒地認識到我國鐵路加快發展的新形勢也使運輸安全工作面臨新的挑戰和考驗，鐵路運輸安全工作進入了關鍵時期〔1〕。

鐵路旅客運輸（以下簡稱“客運”）的根本任務就是把旅客安全及時地運送到目的地，而鐵路客運的作用、性質和特點，決定了鐵路客運必須把安全工作擺在各項工作的首要位置。鐵路客運的安全，不僅與鐵路的聲譽和市場競爭力密切相關，而且直接與人民的生命財產安全息息相關。隨著市場經濟的飛速發展，中國鐵路客運安全管理體系發生了深刻的變革，雖然新的安全管理體系不斷完善，重大事故越來越少，但是列車延時等一般事故依舊時有發生，鐵路安全工作仍然面臨著巨大的挑戰。因此，本文從有效控制和預防一般事故的發生入手，分析影響一般事故發生的各類因素，根據分析結果分別對管理層和和基層職工提出了改進工作的建議，為確保鐵路旅客運輸安全提供參考。

1 鐵路旅客運輸安全現狀

根據事故造成的人員傷亡、直接經濟損失、列車脫軌輛數、中斷鐵路行車時間等情形，事故等級分為特別重大事故、重大事故、較大事故和一般事故〔2〕。其中，造成3人以下死亡，或者10人以下重傷，或者1000萬元以下直接經濟損失的事故稱一般事故〔3〕。行車設備故障導致臨時停車而造成列車延時等事故都屬于一般事故。

據統計，2013年國家鐵路未發生特別重大、重大事故，地方鐵路發生重大事故1件，全國鐵路交通事故10億t·km事故率為1.253，比2012年下降5.2%，全年鐵路交通事故死亡人數1 336人，比2012年下降5.7%；10億t·km死亡率為0.336，比2012年下降7.7%〔4〕。通過對西安鐵路局2012年、2013年以來局內以及部分外局客運安全事故的統計，所有事故均為一般事故。

由此可認為，在目前的鐵路運行條件下，較大事故及以上程度事故的發生皆為極小概率事件，而一般事故才是事故主體，它具有較強的廣泛性與普遍性。雖然一般事故造成的后果并不太嚴重，但其發生概率很大，且隨著事故的效應不斷擴大，其影響也會愈來愈顯著。即從控制風險這一角度來說，針對一般事故的研究具有較高的研究價值與意義。但是，目前關于鐵路客運行車安全的研究大多集中在重大人員傷亡以及財產損失等〔5〕，缺乏對一般事故的關注。

2 影響鐵路旅客運輸的安全因素

影響鐵路客運安全的因素紛繁復雜，涉及的方面廣泛，由整體出發可以分為人、設備系統與外部環境三大類因素。其中，外部因素一般是鐵路系統所不能干預的，比如山洪、風暴、地震等。因此，本文將重點探討人與設備系統對客運安全的影響。

2.1 人的因素根據對近年來各類交通運輸事故的調查、統計和分析，在船舶引航作業中有92.23%以上的事故涉及到引航員或船員人為失誤〔6〕，所有飛行事故中80%都與人的不安全行為有關〔7〕。大量實踐表明，所有事故的發生都存在有共性與特性，其中最為突出的共性就是絕大部分事故的主要原因均與人有密切關系。

對所收集的325個一般事故進行分析，建立各事故故障樹模型〔8〕，對故障樹中每一事件對應的因素類型進行分析分類。所建立的典型故障樹如圖1所示，其中深灰色框圖中表示事件對應的影響因素（設備、人員、環境）。根據建立的故障樹模型分析得到：在統計的一般事故中，直接人為失誤造成事故（人因事件作為一階割集）發生的比例占到30.5%，人為失誤造成設備系統故障進而導致事故發生的比例占到68.6%。由此認為人是客運行車一般事故中最為重要的因素。

圖1 一般事故典型故障樹模型

2.1.1 人因的定義 在自然科學和社會科學中，一切事物在發展和變化的時候，由于人的參與，使得事物的組成要素、成分、決定事物的條件都隨著人的活動的作用而受到影響。人的這種作用和影響稱之謂人的因素（Human Factors，以下簡稱“人因”）〔9〕。

人的因素種類有很多，通過對鐵路職工的調查問卷將其歸納為：勞動者文化程度偏低、工作壓力偏大、身心素質較低（例如體力與動作反應力較差）、班前休息不到位、應急處理能力較差、工作中帶有不良習慣（例如違規飲酒）。如果沒有牢固樹立安全第一、預防為主的思想，那么這些因素中的任何一個均可導致一般事故的發生，甚至造成更嚴重的后果與損失。

2.1.2 影響因子重要度分析 在統計理論和實踐中，權重是表明各個評價指標（或者評價項目）重要性的權數，表示各個評價指標在總體中所起的不同作用。在處理數據的過程中，可以通過合理的理論方法以及評價指標，分析各類因素的權重，了解

它們對于鐵路客運一般事故的影響程度。通過走訪西安鐵路局各基層單位并發放調查問卷，經回收問卷以及統計處理后，得到了來自不同職能部門的包括領導與基層職工在內的92位曾有過一般事故職責過失的鐵路人員的相關信息。通過改進層次分析法進行人因重要度分析。

在傳統的層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）〔10〕中，各因素初始權重以專家給出的經驗評估值為準，這會使所得結果帶有較強的主觀性，導致評判結果與真實情況有所出入。為此對該方法做如下改進：

首先，將問卷里每個人的客觀數據如學歷、工作壓力等進行定量處理，即按照各因素對人的不利影響程度由高到低記為5、4、3、2、1分（例如學歷方面：5分表示初中及以下，4分表示高中或中專，3分表示大專，2分表示本科，1分表示碩士及以上；）。接著，計算每類因素的平均得分與其對應的標準差，從直觀上觀察它們的重要程度以及內部各個數據的離散程度；然后借助變異系數法〔11〕的內涵思想確定初級評價指標為：

其中，平均值代表此類因素的平均影響程度，即平均得分越高，其總體的不利影響越大；標準差則表示此類因素中各個數據的波動程度，即標準差越大，則大部分數值和其平均值之間差異越大，其不穩定性也就越高。其次，依照綜合評價系統客觀性指標權重的確定方法〔12〕，結合上一步計算出的初始權重建立判斷矩陣A，

判斷矩陣中第i行和第j列的元素Xij表示因素指標Xi與Xj比較后所得的標度系數。計算得到判斷矩陣的最大特征根λmax=7.046 0，以及進行歸一化處理后它所對應的特征向量為

此特征向量就是各因素的重要性排序，即人因權重，進行一致性檢驗〔13〕得到一致性指標：CI=0.007 7，隨機一致性比率：CR=0.005 6＜0.10，此矩陣的一致性可以接受，即權重的分配是合理的。最終得到的人因權重如圖2所示。

圖2 人因權重

根據各因素權重相對大小，可將上述人為因素劃分為3個等級：

第一等級：工作壓力；

第二等級：學歷、體力、動作反應、休息時間、工作情緒；

第三等級：是否飲酒。

處在第一等級的工作壓力對人的影響程度最大。這主要是因為職工在作業期間，過站列車的數量密度大、交會多、停時短，作業流程長；與此同時，現有的工作人員定編少，尤其是四班制倒換人員缺乏。客運服務工作屬于高強度勞動，職工身心擔負著較重的責任和壓力，難免會在工作細節上出現問題與失誤，從而導致一般事故的發生。

第二級的各類人因權重相對適中，影響較為普遍。一方面，某些學歷較高的職工自認出色、剛愎自用，不愿下基層鍛煉，不愿向資深職工請教，僅僅是紙上談兵，缺乏實踐經驗，對于一些應急問題的處理無法下手，導致一般事故時有發生；另一方面，某些學歷較低的職工基礎薄弱，自身學習能力較差，在出現問題后沒有一定的知識能力來解決問題，從而導致一般事故的發生。同時，因為個人身心素質與生活習慣的不同，導致了其體力、動作反應力、工作情緒等處于波動狀態，不能保持長期的穩定，容易導致一般事故的發生。

處在第三級的是否飲酒這一因素權重最低，導致這一結果的主要原因是鐵路部門近年來對于職工的違規飲酒現象嚴抓嚴控，懲罰措施嚴厲，故班前或作業中飲酒問題得到了良好的控制。進行問卷調查的曾有過一般事故職責過失的鐵路人員在事故發生時段均未有飲酒記錄。

2.2 設備系統因素影響客運行車一般事故的另外一個重要方面是鐵路運輸中的設備系統。客運行車過程涉及一個大的系統，即使行車設備擁有很高可靠性事故仍可能會發生。因此，單一研究設備可靠性是有缺陷的，需要從提高與改善設備系統的可靠性入手，從而減少或避免鐵路客運安全事故的發生。

2.2.1 設備系統因素的定義 設備系統是人所依賴的用于進行安全組織生產的軟硬件集合，其作用是對運輸過程中的資源進行協調和控制。

鐵路客運安全系統大致可分為生產組織系統、列車運行控制系統、行車安全監控系統和列車調度指揮系統共4個部分，鐵路客運安全系統各部分具體組成見圖3所示。

圖3 設備系統結構

2.2.2 設備系統的重要度分析

2.2.2.1 故障樹合并 根據所收集的西安鐵路局2012、2013年度發生的一般事故案例，建立所有一般事故的故障樹。通過統計相關系統在故障樹中出現的頻率，對子系統的重要度進行評價。對不同的故障樹中同一子系統進行合并處理。把所有一般事故的故障樹中涉及到的子系統對應到設備系統結構模型，整個對應方式如圖4所示。以此對事故原因盡可能全面地進行總結，盡量對未認知的事故機理（即設備系統）進行深入挖掘，避免單一地把事故原因歸結到人為失誤或者設備故障。最后，將各個子系統在所有故障樹中出現的頻數作為其對事故發生的重要度的表征。子系統在故障樹中的出現頻率越高，頻數越大，代表這個子系統的重要度就越大。在圖4中，子系統1的頻數為1，子系統2的頻數為4，子系統3的頻數為2。由此可以看出，子系統2的重要度高于子系統1和3。

圖4 由故障樹構建總體系統模型

用頻率的形式對各個系統的重要度進行表征，并將其作為設備系統的初始重要度。各子系統的初始重要度見表1所示。注意，這里只對統計案例中發生故障的子系統進行了重要度分析與排序。

表1 設備系統的初始重要度排序

2.2.2.2 結合風險估測的模型修正 上述所得的子系統初始重要度只考慮了其導致事故次數的多與少，沒有考慮所導致事故后果和后果的嚴重程度，考慮不夠全面。結合相應的事故風險信息，對所得數據和結果作進一步處理，可以得到更加客觀和準確的子系統重要度。

風險大小取決于兩個方面，一是發生事故的概率，二是事故造成后果的嚴重程度〔14〕。如果事故發生概率小，即使后果嚴重，風險也不會太大；有些事故發生概率很大，后果并不太嚴重，但風險卻很大。風險R的計算公式為

式中：S為事故嚴重度；

P為事故發生概率。

結合實際統計數據，對此方法做出一定的修正。對于各子系統引發事故的概率P，用其對應在總體系統模型中頻率來代替；對于嚴重度S用一般事故中造成的列車延時時間和影響其他列車的數量來表征。即

式中：T為延遲時間（min）；

N為影響列車數。

用各系統對應的風險大小對初始的排序進行調整和修正，得到更加客觀、全面的重要度排序見表2。

表2 改進處理后的設備系統的重要度

綜合各方面的因素，得到可信度較高的設備系 統重要度的排序如圖5所示。

圖5 子系統的初始重要度與改進重要度

通過圖6可清楚看到，機車制動系統、機車檢修精益生產、機車設備維護系統的重要程度相對很高，即最薄弱的設備系統主要集中在機車上。再者，供電系統、軌道電路、車輛設備維護系統等重要程度也相對較高。

因此，鐵路機務段應著重加強機車的招投標、組織檢修、技術運用及驗收等重要過程，對機車性能參數做更嚴格的要求，提高機車再生制動功率與自動化程度，盡量簡化乘務人員操作，從而提高機車的可靠性與安全性。同時，加強對各系統所涉及設備的監督管理，減少或避免一般事故的發生。

3 提高鐵路旅客運輸安全性的建議

通過對以上人因重要度與設備系統風險的分析，綜合調查問卷中鐵路職工對相應問題給出的意見，分別對管理層和基層職工的工作提出建議。

3.1 對管理層的建議針對工作壓力和機車系統

重要程度相對最高，對這兩方面提出以下建議。

3.1.1 工作壓力相關建議

1）加強人員和工作班次優化，制定好相應的應急預案，嚴格控制職工工作時間，不要過多地占用職工的業余時間，禁止出現超勞現象。可能的話，最好把工作進行分攤或委派，從而減小職工的工作強度。

2）消除一切的形式主義，真正深入到職工群眾中，與職工真心交流，尤其是對關鍵崗位職工多多關懷，做到真正“彎下腰”，傾聽職工心聲，了解一線職工需求，改進后勤保障。

3.1.2 機車系統相關建議

1）加大對機車設備的招投標力度，投入新技術、新設備，提高設備質量，改善客運外部環境。

2）改善各管理部門的協調配合能力，統一安全標準，減少各部門地域特殊規定，做到信息共享，避免工作脫節，形成常態化管理手段。

3.1.3 其他建議

1）加強日常檢查與教育，加強站段間的崗位交流，提高用工制度改革，讓職工珍惜崗位。

2）加強段、站、班組三級安全培訓及“三新”人員關鍵崗位的培訓工作，組織學習各類安全事故，定期進行業務培訓及技能演練。

3）組織家庭座談，使廣大職工樹立個人和家庭的關系，增強職業榮譽感，做到從思想教育和機制考核入手，大力宣傳人身安全重要性，建立合理的獎罰制度。

4）加大安全檢查力度從作業過程入手，查找安全隱患和問題，及時整改落實；嚴格事故責任追究和賠賞，采取行政和經濟手段，提高職工的安全意識。

3.2 對基層職工的建議

1）在日常工作中與同事建立有益的、愉快的合作關系，與上級建立有效的、支持性關系，了解自己和領導在工作中的權利和義務，做到相互理解。

2）及時總結，把所有的出色工作都記錄在案，并不時查閱，一是總結經驗，二是為自己尋找自信。

3）工作間隙適時出入一下工作地，變換所在環境，放松大腦，恢復精力；下班后，學會享受個人空間，每天尋找時間散散步，或做適量的運動，與家人朋友在一起聊聊天等。

4）定期接受培訓，對設備精檢細修，樹立主人翁意識，提高業務素質，學習應急處理方法，事后對問題進行分析查找問題關鍵所在，并與大家分享。

5）加強標準化作業水平，實現操作簡單化、程序化、模塊化，收發信息專業化；過濾不用或無效的信息，防止非正常的接發列車工作環節，設備工作后嚴格落實設備試驗檢查工作。

4 結束語

在對影響鐵路客運行車一般事故的原因分析的基礎上，向鐵路相關部門提出了有關的意見建議。為鐵路相關部門做出相應的改進措施提供參考，達到減少和避免一般事故發生的目的，確保鐵路客運行車的安全。

〔1〕劉計輝.加強鐵路運輸安全的探討〔J〕.中國科技信息，2011，（23）：133-134.

〔2〕鐵道部.鐵路交通事故應急救援和調查處理條例〔Z〕.北京：中國鐵道出版社，2007.

〔3〕鐵道部.生產安全事故報告和調查處理條例〔Z〕.北京：國務院，2007.

〔4〕2013年鐵路運輸安全監管報告〔R〕.國家鐵路局，2014.

〔5〕“7·23”甬溫線特別重大鐵路交通事故調查報告〔R〕.國家安監總局，2011-12-25.

〔6〕薛一東.人為失誤與船舶引航事故的預防〔J〕.中國航海，2005，9（3）：28-32.

〔7〕卜曉敏.航空人為因素事故/事件分析模型研究〔D〕.天津：中國民航大學，2008.

〔8〕武莊，何新貴.基于模糊集合化的故障樹分析方法及其應用〔J〕.系統工程與電子技術，2000，22（9）：72-75.

〔9〕齊亞欣.論航天電裝產品可靠性中人的因素〔J〕.中國質量，2008，（6）.

〔10〕T.L.Saaty：The Analytic Hierarchy Process〔M〕，Mc?Graw-Hill Inc.，New York，1980.

〔11〕郭璐蕓，劉蓓蕾.基于變異系數法的上市公司經營業績灰色關聯評價〔J〕.統計與決策，2005，（3）.

〔12〕龐彥軍，劉開第，張博文.綜合評價系統客觀性指標權重的確定方法〔J〕.系統工程理論與實踐，2001，21（8）：37-42.

〔13〕杜之韓，汪懋明.判斷矩陣一致性的統計檢驗法〔J〕.系統工程，1997，（3）.

〔14〕國家安全生產監督管理局.安全評價（修訂版）〔Z〕.北京：煤炭工業出版社，2005-4-1.

U2

A

1006-8686（2015）0055-06