基于AHP模糊綜合評價的鐵路貨運安全研究

劉明瑋

摘? 要：國家在新時期也突出強調加快我國鐵路建設和發展。為穩步提升鐵路貨運安全性，對鐵路貨運安全進行綜合評價，提出一種基于AHP和模糊綜合評價的鐵路貨運安全評估模型。以成都北站的鐵路貨運安全為研究對象，通過相應指標權重進行多層次多目標模糊優選，其評價結果為安全，該方法為提高成都北站的鐵路貨運安全提供了可靠的依據。

關鍵詞：AHP? 安全評價? 鐵路? 貨運安全

中圖分類號：U2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：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年鐵路貨運量從335801萬噸增加到402631萬噸，其貨物周轉量從23754.3億噸公里提升至28821.0億噸公里[1]。但是，鐵路貨運發展基于鐵路安全生產，減少鐵路貨運事故發生是保障鐵路貨運質量的關鍵。本文從影響鐵路貨運安全的因素入手，通過適當的評價模型予以綜合研究，確定鐵路貨運的整體安全水平，為保證鐵路貨運安全有重要的意義。

1? 國內外研究現狀

在國外，風險管理已經成熟地運用于鐵路領域。如Muttramw運用安全評價方法，完成了對行車安全的實例分析[2]。Jafarian等采用故障樹分析法，實現了鐵路貨物運輸生產風險的綜合評價[3]。隨著鐵路的深化改革，我國鐵路的風險管理已經取得一定成果。如張虓基于AHP—熵權法構造專用鐵路（線）安全評價模型，為專用鐵路（線）的安全管理提出建議。彭麗宇結合本體論、粗糙集和人工神經網絡等方法探究了鐵路貨運運營風險問題，為提高鐵路貨運運營安全質量提供借鑒。

2? 鐵路貨運安全指標評價體系及評價等級的劃分

2.1 鐵路貨運安全評價指標的確立

以貨物運輸系統為基礎，立足于人—機—環系統工程，可以分析出影響貨物運輸安全的要素。其中，“人”的因素指參加鐵路貨物運輸生產的工作人員;“機”的因素指協助鐵路貨物運輸生產的機械設備;“環”的因素指鐵路貨物運輸生產中的運輸環境。鐵路貨運安全運營評價指標包括：（1）人的因素：操作者意識狀態、安全規章制度和規范、貨物的配裝、車輛的編組和掛運等。（2）機的因素：車輛的狀態、貨物包裝條件、鐵路運輸條件等。（3）環的因素：自然因素的影響、外力因素的影響。

2.2 指標權重的確定

運用AHP，建立遞階結構層次模型后，結合專家的意見，選用9級標度法依次對鐵路貨運安全各項參評指標的相對重要性進行兩兩比較，賦予每一層次各個指標相應的權重，并在此基礎上構造判斷矩陣。

2.3 評價等級劃分

根據實際情況，對鐵路貨運安全進行評價，并最終將鐵路貨運安全分為5級，分別對應為C={安全，較安全，安全性一般，安全性較差，安全性差}。為便于評分分析，使結果評價結果定量化，以百分制賦值量化為C={100-90，90-80，70-60，50-10，40-0}。

3? AHP模糊綜合評價法闡述

3.1 層次分析法（AHP方法）

層次分析法，由美國運籌學家托馬斯提出的一種多準則決策方法，該方法應用多層次排序原理，將定性與定量結合起來，解決復雜的多目標決策問題。

3.2 模糊綜合評價法

模糊綜合評價法，由美國自動控制專家查德提出的由定性評價轉變為定量評價的綜合評標方法，基于模糊數學的隸屬度理論，使模糊復雜的系統問題得以量化。

3.3 鐵路貨運安全評價模型的構建

用上述AHP方法和模糊綜合評價法建立評價模型：

其中，W指評價權重向量，J指模糊判斷矩陣，B指模糊評價結果向量，C指評語集向量，V指綜合評價結果。

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編組特等站，規模為雙向三級六場編組站，于2007年4月18日投入正式運營，辦理相應貨物列車解編作業和編組作業。

4.2 建立遞階結構層次模型

將鐵路貨運安全作為總目標（G），即目標層。把三個一級指標：人的因素（A1）、機的因素（A2）、環的因素（A3）作為準則層。9個二級指標：操作者意識狀態（B1）、安全規章制度和規范（B2）、貨物的配裝（B3）、車輛的編組和掛運（B4）、車輛的狀態（B5）、貨物包裝條件（B6）、鐵路運輸條件（B7）、自然因素的影響（B8）、外力因素的影響（B9），作為對象層，構建遞階層次結構模型。以遞階層次結構模型為基礎構建評價因素集，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 確定權重向量

采用AHP方法計算指標權重，借助MATLAB軟件處理相應數據，各級權重指標向量如下：

A1～A2的判斷矩陣（1，2，4;1/2，1，2;1/4，1/2，1），A1～A2的權重系數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。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的權重系數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。B5～B7的判斷矩陣（1，1，1/3;1，1，1/2;3，2，1），B5～B5的權重系數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。B8～B9的判斷矩陣（1，1;1，1），B8～B9的權重系數W3=（0.5，0.5），=2，當n=2時，RI=0，2階正反矩陣總是一致性，滿足一致性檢驗。

4.4 確定模糊評價集

通過查閱資料、專家評分、問卷調查等方式，分別確定定量指標和定性指標。然后在標度量化鐵路貨運安全評估因素的基礎上，按統一標準對從高到低依次劃分的等級進行賦值評價，最后，對所有統計數據匯總并歸一化處理，進而得到模糊評價集。

4.5 模型運算

由表1整理得到各指標的隸屬度：

成都北站貨運安全綜合評估得分為90.4450分，綜合評價結果 與評價等級結合對比分析后，成都北站貨運安全評估等級屬于“安全”。

5? 結語

本文從貨物運輸系統的角度出發，以人—機—環系統工程為基礎，分析出影響鐵路貨運的因素，提出基于AHP的鐵路貨運安全模糊綜合評價模型，并結合成都北站鐵路貨運安全評價進行了實例驗證，得出相對合理的結果，可在安全評估中提供科學的參考依據。

參考文獻

[1] 李斌.鐵路貨運大數據應用策略探討[J].鐵道貨運，2020，38（5）：28-32.

[2] 雷小萱，楊月婷.邢福娜，等.基于風險價值的鐵路貨運安全模型[J].吉林化工學院學報，2020，37（3）：96-98.

[3] 張鐵鋼.鐵路貨運安全大數據功能設計研究[J].鐵道貨運，2019，37（10）：6-10.

[4] 彭寶卿.關于鐵路運輸物流運作模式的研究[J].科技創新導報，2017，14（25）：177-178，180.

[5] 李爭陽.關于鐵路貨運裝載加固的思考[J].科技資訊，2019，17（27）：224，226.

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