地鐵突發事件應急能力評價指標體系建模

王洪德，姜天宇

(1.大連交通大學 土木與安全工程學院，遼寧 大連 116028;2.大連交通大學 環境與化學工程學院，遼寧大連116028)*

0 引言

地鐵作為各大城市公共交通主要運力，在早晚高峰時期，人流量巨大.地鐵車站具有封閉狹小的特性，任何突發事件都極易造成人員大量聚集，形成重大安全隱患.近年來，我國發生過多起因突發事件造成的地鐵延誤、乘客墜軌、擁擠踩踏事件［1-2］.由此可見，地鐵車站必須擁有完善的突發公共事件應急管控機制，架構能快速、高效應對地鐵突發事件的應急管控能力量化評價體系，以便政府、地鐵公司及公眾能及時把握自身在應對地鐵突發事件中所處的危機情形，進一步規范和提高針對突發事件的應急管控能力，科學抵御突發事件的災害影響，有效預防災害事故蔓延，避免次生災害的發生.

美國早在1997年就建立了一套州政府與地方政府的應急能力評價系統(C.A.R.)，并作為政府向州和地方發放災害緊急援救金的依據［3］.在國內，隨著軌道交通行業的迅猛發展，從事地鐵突發公共事件應急管控的相關研究也在逐漸增多，聞千、李宗平［4］通過總結國內外地鐵事故，歸納出安全風險因素，構建了評價指標體系;閻善郁、陳雪嬌［5］通過物元可拓法建立了沈陽地鐵應急能力評價體系，強調了突發事故發生前的準備.張銘、徐瑞華等從系統觀點出發，采用模糊層次分析法對城軌應急救援過程影響因素進行了定性定量分析［6］.上述研究分別從不同側面為地鐵應急管控能力評價提供了可借鑒的參考.本文引用Saaty的1-9標度法構造判斷矩陣，并結合一致性檢驗，構建地鐵突發事件應急能力評價量化指標體系模型，以期為地鐵突發事件的應急響應和處置提供科學的決策支持.

1 構建原則

地鐵突發事件應急管控過程中，地鐵公司是主體，政府部門起著監督和協調作用.根據美國學者Robrt Heath危機管理4R理論［7］，突發事件應急能力分別由縮減力(Reduction)、預備力(Readiness)、反應力(Response)和恢復力(Recovery)四階段構成.因此，基于危機管控理論的地鐵突發事件應急能力評價要從縮減力、預備力、反應力和恢復力四個方面具體開展.

2 評價指標體系構建

2.1 評價指標集設置

根據危機管理的4R理論，地鐵突發事件應急能力評價(A)，以縮減力和預備力、反應力、恢復力分別對應事發前預警能力(B1)、事發時應急響應能力(B2)、事發后救援重建能力(B3)和政府支持能力(B4).

2.2 計算評價指標權重及一致性檢驗

表1 評價指標的標度值

基于Saaty標度法基本原理，設有n個指標A1，A2，…，An，對應的重要程度分別為 w1，w2，…，wn.經兩兩比較可得到N*N階的比較矩陣A.

顯然A擁有如下性質(i，j，k=1，2，…，n):

ai，j=1，且

由此推出，(A-nI)W=0.其中，W和n分別為比較矩陣A的特征向量和特征值，且n為A的唯一非零特征值.W值可通過方案比較求得，當求得的比較矩陣不能滿足A的所有特征時，將該矩陣記為.此時AW=nW可寫成W'=λmaxW'，式中，λmax為的最大特征值，W'為帶偏差的相對權重向量.這是由比較矩陣中指標信息不相容引起的誤差.為保證誤差精度，須對比較矩陣做一致性判斷.

當比較矩陣A完全一致性時，滿足下列條件:

ai，j=1，∈ λmax=n，且λmax為A的唯一非零特征值.

將判斷矩陣一致性指標定義為:

可見，當λmax=n時，CI=0為完全一致.CI值越大，判斷矩陣的一致性越差.通常CI≤0.1時，該比較矩陣的一致性可接受.

為度量不同階的比較矩陣是否具有滿意的一致性，本文引入了平均隨機一致性指標RI值，其中3 ～ 9 階段對應的RI值分別為0.58、0.9、1.12、1.24、1.32、1.41、1.45.

圖1 地鐵突發事件應急能力量化評價指標體系

3 模擬實驗

3.1 突發事件應急能力評價指標

結合地鐵運營實際，綜合地鐵運營、管理部門意見和專家意見，依次列出地鐵突發事件應急能力評價的三層指標體系，如圖1所示.

3.2 指標權重及一致性檢驗

綜合德爾菲分析和專家問卷調查，并采用四分位點數對專家數據進行統計處理，得到評價指標判斷矩陣及各指標權重，見表2～表6.

表2 A-B判斷矩陣及權重

表3 事發前預警能力判斷矩陣及權重(B1-C)

表4 事發時應急響應能力判斷矩陣及權重(B2-C)

表5 事后救援重建能力判斷矩陣及權重(B3-C)

表6 政府支持能力判斷矩陣及權重(B4-C)

將以上數據匯總，即可得到表7所示的地鐵突發事件應急能力評價量化表.

表7 地鐵突發事件應急能力評價指標量化表

3.3 結果分析

通過對模擬實驗構建的地鐵突發事件應急能力評價指標體系量化模型可看出:

(1)突發事件應急能力評價體系一級指標層中，事發前預警能力(B1)的權重為0.57，說明地鐵突發事件事前預警能力處于最重要地位.所以應把主要精力投入到事前準備能力的提高上;

(2)在事發前預警能力(B1)對應的指標層中，應急管理計劃和預案(C6)、應急知識和技能培訓(C7)和應急預案演練(C8)的權重總和占62%.故此，應著重健全應急演練制度，并針對預案進行培訓及演習;

(3)在事發時應急響應能力評價(B2)指標中，人員疏散能力的權重為0.56.可見，當地鐵突發事件發生時，能及時、安全疏散人群是最主要的能力.

4 結論

(1)以危機管理理論為依據，從地鐵車站主體(考慮突發事件發生前、發生時、發生后三個時間段)和政府支持兩方面分析入手，設置了地鐵突發事件應急能力評價指標集;

(2)引用Saaty的1-9標度法來構造應急能力評價判斷矩陣，并結合一致性檢驗分析，構建了量化的地鐵突發事件應急能力評價體系模型;

(3)模擬實驗分析表明，該評價指標體系模型可對地鐵車站突發事件應急能力進行評價，并能通過評估結果較為準確地反映現存問題，為地鐵車站突發事件應急能力的改進提供了方向性依據，體現了模型的系統性及可操作性.

［1］劉光武.城市軌道交通應急平臺建設研究［J］.都市快軌交通，2009，22(1):12-15.

［2］張銘，王富章，李平.城市軌道交通網絡化運營輔助決策與應急平臺［J］.中國鐵道科學，2012，33(1):113-120.

［3］YAMADA T.A network flow approach to a city emergency evacuation planning［J］.International Journal of Systems Science，1996(27):931-936.

［4］聞千，李宗平.地鐵應急指揮管理評價指標體系構建［J］.現代城市軌道交通，2013(2):77-80.

［5］閻善郁，陳雪嬌.物元可拓法在地鐵突發事件應急能力評價中應用［J］.大連交通大學學報，2012，33(3):18-20.

［6］張銘，徐瑞華，李獻忠.城市軌道交通應急救援能力的評價［J］.都市快軌交通，2007，20(1):30-33.

［7］羅伯特·希斯.危機管理［M］.北京:中信出版社，2004.

［8］郭金玉，張忠彬，孫慶云.層次分析法的研究與應用［J］.中國安全科學學報，2008，18(5):148-153.