城市軌道交通行車調(diào)度員能力綜合評價研究

劉 潔，豆 飛，寧 堯，朱鴻濤，臧 爍，呂 楠

（1.北京市地鐵運營有限公司，北京 100044；2.地鐵運營安全保障技術(shù)北京市重點實驗室，北京 100044）

1 背景

城市軌道交通控制中心作為線網(wǎng)運營的大腦，負責(zé)監(jiān)視全線的客流狀況，調(diào)度指揮全線的行車組織、電力供應(yīng)及環(huán)境控制。城市軌道交通行車調(diào)度作為線網(wǎng)運營控制中心的關(guān)鍵崗位，該崗位人員能力水平直接影響城市軌道交通應(yīng)急處置能力。既有能力評價的理論研究多聚焦于鐵路行車崗位，如陳振華[1]構(gòu)建了高鐵列車調(diào)度員應(yīng)急處置能力評價指標體系，采用多層次模糊綜合評價法構(gòu)建模糊綜合評價模型；孫延浩等[2]在構(gòu)建高鐵列車調(diào)度員綜合評價指標體系的基礎(chǔ)上，通過模糊層次分析法計算各評價指標的權(quán)重，并利用證據(jù)推理（ER）算法獲得評估結(jié)果；宋俊福[3]根據(jù)鐵路車站值班員的作業(yè)內(nèi)容和作業(yè)過程構(gòu)建指標評價體系，采取層次分析（AHP）-模糊綜合評價法對鐵路車站值班員應(yīng)急處置能力進行評價；劉海林等[4]總結(jié)鐵路行車事故中人為失誤的主要因素，通過AHP法確定人因失誤元素權(quán)重；郭暉[5]統(tǒng)計分析了地鐵運營事件中影響人員安全可靠性的主要因素，提出相關(guān)應(yīng)對措施；張穎[6]利用AHP與主成分分析法相結(jié)合的組合評價法，確定鐵路專業(yè)技術(shù)崗位各評價要素權(quán)重比值；武丹丹等[7]通過熵權(quán)法和模糊評價構(gòu)建地鐵運營人因失誤安全評價模型；王澍[8]從調(diào)度人員、設(shè)備、環(huán)境3個方面對高速鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)進行可靠性評價；徐友良等[9]基于構(gòu)建的高速鐵路行車人因可靠性評價指標體系，采用AHP和模糊評價法相結(jié)合對高速鐵路行車人因可靠性進行綜合評價。

現(xiàn)有研究對城市軌道交通行車調(diào)度員作業(yè)內(nèi)容的分析和綜合評價較為欠缺，本文針對城市軌道交通行車調(diào)度員能力綜合評價展開研究，結(jié)合行車調(diào)度員的作業(yè)內(nèi)容劃分能力類型，根據(jù)具體能力內(nèi)容構(gòu)建行車調(diào)度員能力綜合評價指標體系，依據(jù)評價指標的特點，構(gòu)建AHP-模糊綜合評價法對行車調(diào)度員能力進行綜合評價，并以北京地鐵某行車調(diào)度員考核成績?yōu)槔M行能力綜合評價。

2 評價指標體系

為便于量化考評，根據(jù)行車調(diào)度員的工作內(nèi)容，對其能力綜合評價指標進行分類劃分，使整個體系的層次清晰明確，構(gòu)建能力綜合評價指標體系。

行車調(diào)度員主要負責(zé)監(jiān)控和指揮運營線路的列車運行作業(yè)，協(xié)調(diào)指揮運營線路的施工和搶修作業(yè)，基本作業(yè)內(nèi)容包括運營準備和結(jié)束工作、通信設(shè)備操作、列車控制系統(tǒng)操作、列車運行計劃管理、調(diào)度命令發(fā)布、非正常情況下的行車調(diào)度、突發(fā)事件應(yīng)急指揮、施工檢修計劃管理、施工檢修組織、指導(dǎo)培訓(xùn)和技術(shù)管理11項重點作業(yè)內(nèi)容。JT/T 1004.1-2015《城市軌道交通行車調(diào)度員能力和素質(zhì)要求 第1部分：地鐵、輕軌和單軌》[10]將行車調(diào)度員的能力劃分為基本能力和專業(yè)能力，本文結(jié)合行車調(diào)度崗位“師帶徒”“老帶新”等特點，在基本能力、專業(yè)能力的基礎(chǔ)上增加管理能力，構(gòu)建行車調(diào)度員能力一級評價指標。

2.1 基本能力

行車調(diào)度員的基本能力是指組織城市軌道交通運營需具備的最基本能力，包括運營準備和結(jié)束工作、通信設(shè)備操作、列車控制系統(tǒng)操作、列車運行計劃管理、調(diào)度命令發(fā)布。

（1）運營準備和結(jié)束工作。運營準備和結(jié)束工作是指行車調(diào)度員根據(jù)運營準備和結(jié)束工作流程和內(nèi)容，正確完成運營準備和結(jié)束的各項作業(yè)。運營準備工作包括確認全線影響運營的施工作業(yè)注銷情況；根據(jù)施工注銷情況安排段場及正線送電；檢查全線設(shè)備情況，收回信號控制權(quán)，通知全線及段場信號樓開始運營。運營結(jié)束工作包括確認全線列車回至段場后安排正線停電，通知全線結(jié)束運營，保存當(dāng)日實跡運行圖。

（2）通信設(shè)備操作。通信設(shè)備操作是指行車調(diào)度員正確使用無線調(diào)度系統(tǒng)、專用電話、視頻監(jiān)視系統(tǒng)等通信設(shè)備，主要包括：通過無線調(diào)度系統(tǒng)進行正線司機的單呼、組呼、群呼、派接；通過專用電話通知段場或?qū)囌締魏簟⑷汉簟⑷€呼叫；使用無線手持臺進行應(yīng)急聯(lián)絡(luò)；通過視頻監(jiān)視系統(tǒng)調(diào)取區(qū)域視頻。

（3）列車控制系統(tǒng)操作。列車控制系統(tǒng)操作是指行車調(diào)度員根據(jù)列車控制系統(tǒng)的操作方法，正確完成各項操作指令，主要包括：識別列車運行基本信息及報警信息；進行進路辦理/取消、信號開放/關(guān)閉、列車跳停/扣車、更改列車車次、設(shè)置目的地碼等控制操作；進行車站緊急停車按鈕復(fù)位、站臺門故障報警確認、進路緊急解鎖等應(yīng)急操作。

（4）列車運行計劃管理。列車運行計劃管理指行車調(diào)度員根據(jù)運營需求對列車運行計劃進行編制和調(diào)整，實現(xiàn)按運行計劃行車，主要包括：識別及標記列車運行圖關(guān)鍵信息；查詢及統(tǒng)計列車兌現(xiàn)和晚點情況；分析客流特征，并根據(jù)客流、車輛、信號、供電等條件編制列車運行調(diào)整計劃；鋪畫突發(fā)事件下的列車運行調(diào)整計劃。

（5）調(diào)度命令發(fā)布。調(diào)度命令發(fā)布是指行車調(diào)度員采用行車標準用語，正確完成調(diào)度命令的制定和發(fā)布。調(diào)度命令必須通過具備追溯功能的渠道發(fā)布，且遵循一事一令的原則；調(diào)度命令具有嚴格的格式規(guī)定，根據(jù)交通運輸令2019年第14號文《城市軌道交通行車組織管理辦法》[11]，調(diào)度命令包含書面命令和口頭命令，其中書面命令必須說明發(fā)令日期、時間、命令號碼、受令內(nèi)容、發(fā)令人、受令人，口頭命令包含命令號碼、受令內(nèi)容、發(fā)令人；調(diào)度命令具有嚴格的適用條件，如變更列車運行交路、變更折返方式、手搖道岔、取消原閉塞法行車、區(qū)間清客等情況必須發(fā)布調(diào)度命令。

2.2 專業(yè)能力

行車調(diào)度員的專業(yè)能力是組織城市軌道交通非正常行車、施工管理及應(yīng)急處置所具備的能力，主要包括非正常情況下的行車調(diào)度、突發(fā)事件應(yīng)急指揮、施工檢修計劃管理、施工檢修組織。

（1）非正常情況下的行車調(diào)度。非正常情況下的行車調(diào)度是指不能按照正常情況行車時，行車調(diào)度員采取的一系列行車調(diào)整，主要包括：辦理列車清客；組織列車退行；組織列車反方向運行；組織列車跨區(qū)段運行；識別備用閉塞法啟用條件，按備用閉塞法組織列車運行。

（2）突發(fā)事件應(yīng)急指揮。突發(fā)事件應(yīng)急指揮是指行車調(diào)度員預(yù)判線路突發(fā)情況可能帶來的影響而采取的一系列應(yīng)急措施。

（3）施工檢修計劃管理。施工檢修計劃管理是對施工檢修計劃進行審核與調(diào)整，主要包括：受理常規(guī)及臨時施工檢修計劃；審核列車調(diào)試計劃；發(fā)現(xiàn)和處理施工檢修計劃中的沖突問題。

（4）施工檢修組織。施工檢修組織是對當(dāng)日的施工作業(yè)進行管理，主要包括：完成施工檢修前的聯(lián)系確認工作；組織各類占線施工檢修作業(yè)、組織工程車（軌道車）運行、辦理區(qū)間封鎖/解除封鎖等作業(yè)；組織電客車調(diào)試作業(yè)；組織列車跨線作業(yè)。

2.3 管理能力

行車調(diào)度員的管理能力是指行車調(diào)度員解決城市軌道交通運營過程中的各種行車組織問題，同時能夠指導(dǎo)和培訓(xùn)學(xué)員所具備的能力，主要包括指導(dǎo)與培訓(xùn)、技術(shù)管理。

（1）指導(dǎo)與培訓(xùn)。行車調(diào)度崗位的重要性決定了該崗位人員必須具有豐富的調(diào)度指揮經(jīng)驗，因此該崗位人員需要對新學(xué)員進行指導(dǎo)與培訓(xùn)，還需要具備較強的學(xué)習(xí)能力，從而根據(jù)新標準和新設(shè)備對其他人進行新技術(shù)等專項培訓(xùn)，一般包括：對新學(xué)員進行安全和業(yè)務(wù)培訓(xùn)和專業(yè)指導(dǎo)；制定人才培訓(xùn)標準，編寫學(xué)員培訓(xùn)計劃、大綱及教學(xué)資料；進行新技術(shù)、新設(shè)備、新標準應(yīng)用的培訓(xùn)。

（2）技術(shù)管理。除了正常的調(diào)度指揮，行車調(diào)度員還需參與行車組織方面的技術(shù)問題研究并制定相應(yīng)的解決措施，主要包括：參與運營相關(guān)事故調(diào)查分析，并提出防范措施；參與編制或完善行車調(diào)度規(guī)章及相關(guān)標準；參與編制或完善新線、改造信號系統(tǒng)設(shè)計方案；參與運營組織方案的策劃和列車運行圖編制；組織小型技術(shù)革新和技術(shù)攻關(guān)活動；開展專項創(chuàng)新項目研究。

根據(jù)以上的指標定義與分析，構(gòu)建城市軌道交通行車調(diào)度員能力綜合評價指標體系，如圖1所示。

圖1 城市軌道交通行車調(diào)度員能力綜合評價指標體系

3 基于 AHP- 模糊評價的行車調(diào)度員能力綜合評價方法

城市軌道交通行車調(diào)度員能力綜合評價指標體系中各項指標包含的作業(yè)內(nèi)容具有多因素和模糊性特點，因此本文采用AHP-模糊評價法對行車調(diào)度員能力進行綜合評判。

3.1 確定權(quán)重

運用AHP法確定系統(tǒng)權(quán)重時，需要經(jīng)歷建立層次結(jié)構(gòu)模型、構(gòu)建判斷矩陣、層次單排序及其一致性檢驗、層次總排序及其一致性檢驗4個步驟。

構(gòu)造判斷矩陣表示本層所有因素針對上一層某一個因素（準則層或目標層）的相對重要性的比較，通常用1～9標度方法確定判斷矩陣的元素。

假設(shè)aij為矩陣的元素，判斷矩陣A為（aij）n×n，確定指標權(quán)重及一致性檢驗的基本步驟：

（1）判斷矩陣A進行歸一化處理：

（2）處理后的矩陣按行求和：

（3）確定指標權(quán)重向量：

（4）確定最大特征值：

（5）單層次一致性判斷：

（6）層次總排序一致性判斷：

式（1）～式（7）中，wij為判斷矩陣A的列向量；wh為歸一化處理后的矩陣按行求和值；wi為權(quán)重向量；γ為最大特征值；n為判斷矩陣的階數(shù)；CI為一致性指標，為平均隨機一致性指標，通過查表1確定；wz為二級指標層相對目標層的權(quán)重向量；w2為一級指標層相對目標層的權(quán)重向量；w3為分塊對角矩陣；w3= diag（w13，w23，w33），w13、w23、w33為二級指標相對一級指標層的權(quán)重向量；CRZ為二級指標相對目標層的總排序一致性比率。

表1 矩陣的平均隨機一致性指標

邀請北京地鐵調(diào)度指揮中心的20位資深調(diào)度員作為專家，按照1～9標度法確定所有指標的重要性，整理得出一級及二級指標的判斷矩陣，確定行車調(diào)度員能力指標權(quán)重如表2所示，且一級、二級指標均通過一致性檢驗。

表2 行車調(diào)度員能力指標權(quán)重

表2中，a1表示基本能力，a11表示運營準備和結(jié)束工作；a12表示通信設(shè)備操作，a13表示列車控制系統(tǒng)操作，a14表示列車運行計劃管理，a15表示調(diào)度命令發(fā)布；a2表示專業(yè)能力，a21表示非正常情況下的行車調(diào)度，a22表示突發(fā)事件應(yīng)急指揮，a23表示施工檢修計劃管理，a24表示施工檢修組織；a3表示管理能力，a31表示指導(dǎo)與培訓(xùn)，a32表示技術(shù)管理。

3.2 模糊綜合評價

在確定行車調(diào)度員能力評價指標體系及權(quán)重后，采用模糊評價進行綜合評價，步驟如下。

3.2.1 確定評語集

根據(jù)國內(nèi)關(guān)于能力評價的一般做法，同時考慮行車調(diào)度員工作的安全影響因素較大，由通常的5類評語調(diào)整為4類，將行車調(diào)度員的能力水平簡化為4個等級，即：優(yōu)秀、良好、一般、較差，將所有的成績按照總分100進行歸一化處理，每項評語的取值區(qū)間如表3所示。

表3 行車調(diào)度員能力評價集合

3.2.2 確定決策矩陣

確定決策矩陣有2種方法，具體如下。

（1）方法1。通過考核成績確定決策矩陣元素值，如某調(diào)度員在某項指標考核中獲得成績?yōu)閮?yōu)秀，則所在區(qū)間的決策元素值為1，其余為0，則該項指標的決策因素為（1，0，0，0）。

（2）方法2。不同專家對調(diào)度員某項指標進行考核，按照優(yōu)秀、良好、一般、較差，各等級的概率確定決策矩陣元素值。如共有10位專家對某項指標考核，4 位專家給出優(yōu)秀，3位專家給出良好，3位專家給出一般，則該項指標的決策因素為（0.4，0.3，0.3，0）。

隨著地鐵調(diào)度指揮仿真系統(tǒng)級預(yù)案數(shù)字化[12-14]的發(fā)展，對調(diào)度員的分項指標考核可以通過仿真系統(tǒng)實現(xiàn)，因此采用方法1（指標考核簡單準確，成績相對客觀）來確定決策矩陣元素值。

通過二級評價指標的考核得到相應(yīng)的成績確定決策矩陣元素值為rij，其對應(yīng)的單因素決策矩陣如下：

3.2.3 確定模糊評價集合

根據(jù)合成算法得出二級模糊評價結(jié)果：

類似得出：

從而得到一級模糊評價決策矩陣：

式（8）～式（11）中，B1為基本能力的模糊評價向量；B2為專業(yè)能力的模糊評價向量；B3為管理能力的模糊評價向量；A1為基本能力的判斷矩陣；A2為專業(yè)能力的判斷矩陣；A3為管理能力的判斷矩陣；R1為基本能力決策矩陣；R2為專業(yè)能力決策矩陣；R3為管理能力決策矩陣；R為一級模糊評價決策矩陣。

3.2.4 確定評價結(jié)果

一級模糊評價決策矩陣與一級指標權(quán)重矩陣合成得到一級模糊評價結(jié)果，根據(jù)最大隸屬度原則，將B集合的最大元素值對應(yīng)的評價元素作為考核結(jié)果。

式（12）中，B為一級模糊評價向量；A為判斷矩陣。

4 案例分析

北京市地鐵運營有限公司研發(fā)了城市軌道交通行車調(diào)度員智能人機交互平臺，可以模擬城市軌道交通正常運營的場景，也可以設(shè)置道岔故障、列車救援等常見的應(yīng)急場景。該平臺基于行車調(diào)度員口述命令為主的崗位特點，研究了智能語音交互技術(shù)，支持計算機單項場景評分。本文采用行車調(diào)度員智能人機交互平臺對某行車調(diào)度員各項指標進行考核，由智能評測系統(tǒng)根據(jù)行車調(diào)度員的實際操作進行考核，考核成績?nèi)鐖D2所示。

圖2 行車調(diào)度員智能交互平臺某調(diào)度員能力考核成績

（1）依據(jù)分項場景的考核，可以得出行車調(diào)度員該項能力指標的考核成績（管理能力則需要根據(jù)專門的試題獲取考核成績），根據(jù)決策元素的方法1，得出行車調(diào)度員能力二級評價指標各決策元素，整理后如表4所示。

表4 行車調(diào)度員能力綜合評價的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

（2）進行一級模糊評價，結(jié)果如下：

根據(jù)最大隸屬度原則，評價矩陣的最大元素值為0.412 6，按照評語集合，該行車調(diào)度員的能力評價水平為“優(yōu)秀”，與該行車調(diào)度員日常作業(yè)水平相符。

5 結(jié)語

本文構(gòu)建的城市軌道交通行車調(diào)度員能力綜合評價指標體系涵蓋了調(diào)度員由運營前的準備到運營結(jié)束的全部作業(yè)，同時結(jié)合模糊綜合評價法對行車調(diào)度員的能力水平進行了客觀評價，但是在確定一、二級指標權(quán)重采用的AHP法會受到專家主觀意識的影響，下一步將結(jié)合更多的行車調(diào)度員考核成績數(shù)據(jù)開展指標權(quán)重的客觀方法研究。此外，目前關(guān)于調(diào)度員管理能力指標的研究較少，需要深入思考。