高速鐵路列車調度員日常作業人因安全風險因素研究

田 雷，保魯昆，2，高 磊，陳志亮，張克云，劉 新

（1.中國鐵道科學研究院集團有限公司 運輸及經濟研究所，北京 100081；2.中國鐵道科學研究院研究生部，北京 100081；3.中國國家鐵路集團有限公司 運輸調度指揮中心，北京 100844）

0 引言

高速鐵路列車調度員(以下簡稱“列車調度員”)是一個調度區段行車的統一指揮者，有關行車人員必須執行列車調度員的命令、指示，服從調度指揮，因此，列車調度員工作的可靠性直接影響著高速鐵路的行車安全。目前，相關專家通過對行車事故案例分析，對列車調度員在應急處置過程中存在的風險因素開展了一定程度的研究[1-3]。但是，應急處置作為列車調度員日常作業流程中的一環[4-5]，僅就其進行研究無法達到對列車調度員日常作業全流程風險分析與管控的目的。此外，隨著高速鐵路安全管理水平的提升，行車事故的數量以及列車調度員自身暴露出作業風險問題的偶發性和隨機性，不足以支撐列車調度員日常作業全流程的人因安全風險研究。因此，為全面掌握列車調度員現場作業安全情況，應就其作業過程中每個環節開展風險項點研究，而如何準確識別和判斷作業過程中的風險項點是研究工作的基礎。

鐵路技術規章是鐵路行業開展技術管理的重要依據，也是指導現場作業人員開展工作的基本制度[6]，以此作為研究列車調度員作業過程中人因安全風險因素的基礎，可以準確地識別作業全流程中存在的人因風險項點，同時又能很好地彌補僅就行車事故分析問題成因存在的不足。在此基礎上，采用決策實驗室分析-解釋結構模型(DEMATEL-ISM)分析人因安全風險項點間的傳動及耦合關系，研究得出列車調度員作業全流程的風險因素層次拓撲圖，從而更好地提出風險管控方法。

1 列車調度員人因安全風險因素識別

1.1 基于規章制度的風險因素識別

《鐵路技術管理規程》(以下簡稱《技規》)是我國鐵路的基本技術規章，是現場作業人員日常作業的基本遵循[7]。中國國家鐵路集團有限公司運輸調度指揮中心是全路列車調度員的主管部門，為進一步統一全路列車調度指揮工作、規范高速鐵路列車調度員作業行為，其制定發布了《中國國家鐵路集團有限公司鐵路運輸調度規則》(以下簡稱《調規》)和《高速鐵路列車調度員日常作業規范》(以下簡稱《規范》)[8]。《技規》《調規》《規范》是列車調度員在日常工作中必須嚴格遵守和執行的規章制度。《技規》中規定列車調度員組織實現列車運行圖、調度日計劃的工作要求，發布調度命令的基本規定及其他不同場景下列車調度員應承擔的工作任務[9]。《調規》中規定列車調度員按列車運行圖指揮列車運行、進行計劃調整的要求，發布調度命令的基本規定，CTC區段需列車調度員準備進路時的規定以及選拔與培訓要求[10]。《規范》中規定高速鐵路列車調度員的日常作業流程包括接班、班中、交班3 部分，其中班中作業包含列車運行計劃調整、組織工作、調度命令發布[11]。

基于對以上3 項規章制度的分析，提出交接班作業、計劃調整、列車運行監控、施工組織、應急處置、人工辦理進路、調度命令發布等7項列車調度員日常作業基本流程及教育培訓、身心狀況等2 項列車調度員日常管理重點工作，研究梳理其中存在的人因安全風險因素項點，得到列車調度員日常作業人因安全風險如表1所示。

1.2 列車調度員人因安全風險因素體系構建

結合上述對列車調度指揮規章制度的分析，基于對交接班作業、計劃調整、列車運行監控、施工組織、應急處置、人工辦理進路、調度命令發布、教育培訓、身心狀況等9項存在人因安全風險因素的類別所涵蓋內容的研判，共提出18項人因安全風險因素項點，構建列車調度員人因安全風險因素體系框架如圖1所示，人因安全風險因素釋義如表2所示。

圖1 列車調度員人因安全風險因素體系框架Fig.1 Framework of human safety risk factors for train dispatchers

表2 人因安全風險因素釋義Tab.2 Interpretation of human safety risk factors

將識別的列車調度員在日常作業過程中存在的人因安全風險因素，結合DEMATEL-ISM 模型，開展各因素間的關聯分析和影響路徑研究。

2 列車調度員人因安全風險因素模型計算

2.1 DEMATEL-ISM模型構建

DEMATEL 方法是一種運用圖論和矩陣工具的系統分析方法，實現對系統中要素間的邏輯關系加以判斷。ISM 方法是通過有向圖、布爾矩陣的運算，得到可達矩陣，進一步通過人-機結合，分解可達矩陣，使復雜的系統分解成多級遞階結構形式[13-15]。

DEMATEL-ISM模型的分析流程如下。

（1）構建直接影響矩陣M，研究分析相關鐵路技術規章，提出列車調度員在日常作業中可能存在的n項人因安全風險因素項點。通過專家評價確定因素fi和fj(i，j= 0，1，…，18)之間的雙向關聯關系，構建直接影響矩陣M=(aij)n×n，aij為因素fi對因素fj的直接影響。

（2）計算規范直接影響矩陣N，對直接影響矩陣M進行歸一化處理，求得規范直接影響矩陣N。

式中：Maxvar為矩陣M中列的平均值的最大值；為矩陣M中列的平均值。

（3）計算綜合影響矩陣T=(tij)n×n，tij表示要素fi對要素fj的直接影響及間接影響程度。

式中：I為單位矩陣。

（4）計算影響度和被影響度，影響度表示各行因素對所有其他因素的綜合影響值，該集合記為D，D=(D1，D2，…，Dn)。被影響度表示各列因素受到其他因素的綜合影響值，該集合記為C，C=(C1，C2，…，Cn)。

其中：

（5）計算中心度和原因度，因素i的中心度記作Mi，表示該因素在評價指標體系中的位置及其所起作用的大小。

（6）獲取可達矩陣K=(kij)n×n。閾值λ∈[0，1]的確定是為實現對復雜系統中冗余信息的剔除，采取的計算方法如公式⑻。針對整體影響矩陣H=T+I=(hij)n×n，若hij＜λ，則kij= 0，否則kij= 1。

（7）層次劃分。根據可達矩陣K確定可達集合Pi和前因集合Qi。

當Pi=Pi∩Qi(i= 1，2，…，n)時，?fj∈Pi均為最高層中的因素，再將已分層的fj剔除后重復上述過程，依次對人因安全風險因素進行層級劃分。

2.2 確定直接影響矩陣

為更加準確地判斷不同人因安全風險因素項點對列車調度員日常作業的影響，對表2中所列18項人因安全風險因素的相互影響關系進行評估，獲得直接影響矩陣M，影響度選取｛無關聯、弱關聯、一般關聯、較強關聯、強關聯｝的5級標度，用0—4由弱到強進行表示，專家評價標度語義變量表如表3所示。

表3 專家評價標度語義變量表Tab.3 Semantic variables of evaluation value

2.3 計算各因素間的相互影響關系

根據DEMATEL-ISM 方法的分析流程，通過咨詢調度專業專家評估構建人因安全風險因素直接影響矩陣M如表4 所示，根據公式⑴—⑶計算綜合影響矩陣T，再由公式⑷—⑺分別進行計算，得到列車調度員各項人因安全風險因素的影響度、被影響度、中心度和原因度如表5所示。

表4 人因安全風險因素直接影響矩陣MTab.4 Direct influence matrix M of human safety risk factors

表5 列車調度員各項人因安全風險因素的影響度、被影響度、中心度和原因度Tab.5 Influence degree, affected degree, center degree, and cause degree of human safety risk factors

根據上述計算結果，選取中心度-原因度繪制散點圖，人因安全風險因素的原因結果如圖2 所示。由圖2 可知，人因安全風險因素中f2，f3在列車調度員的人因安全風險因素體系中綜合作用最為突出，f16，f13，f9在體系中綜合作用較小。f16，f18對其他因素的影響較大，f2，f1則更易受其他因素影響。

圖2 人因安全風險因素的原因結果Fig.2 Causes and results of human safety risk factors

2.4 層次劃分

根據公式⑻，由綜合影響矩陣T計算出閾值λ=0.28，確定可達矩陣K。根據公式⑼，獲取可達集合Pi和前因集合Qi，從而確定因素的分層L1{f1，f2，f6}，L2｛f4，f7，f9，f11｝，L3｛f3，f5，f8，f12，f14，f15｝，L4{f10，f13，f16，f17，f18}，進而繪出人因安全風險因素層次結構圖如圖3所示。

圖3 人因安全風險因素層次結構圖Fig.3 Hierarchical structure of human safety risk factors

2.5 層次結構圖分析

從圖3 可知，列車調度員日常作業人因安全風險因素之間層次結構較為復雜，具體結果分析如下。

（1）從日常工作流程方面，列車調度員對于相關規章制度的執行是列車調度員人因安全風險因素中的深層因素。從日常管理重點工作方面，列車調度員參加培訓以及對學習內容的掌握、個人的抗壓能力等同樣是影響列車調度員產生不安全行為的深層因素。深層因素能夠直接或間接地影響列車調度員日常作業中的各個環節，因此，做好對列車調度員的定期培訓，提高有關規章制度的培訓質量，通過配備相應的仿真實訓系統等方法強化列車調度員對規章制度的執行能力是避免其在日常作業中出現不安全行為的關鍵，同時在列車調度員選拔和日常考核中應進一步突出對個人抗壓能力的考察。

（2）了解重點工作事項、實際生產情況的掌握、施工項目申請的核對既是人因安全風險因素體系中的表層因素，同樣也是表5 中所列的結果因素，處于圖2 的下半部分，因素本身易受到其他因素影響，針對這些風險因素項點的管控，加強監督檢查是最直接有效的手段。對于專業能力較強的列車調度員，加強對這3 方面的考核管理能夠起到較好的效果。

（3）中間因素層中風險因素的數量最多且關系最為復雜，其中調整計劃的編制以及對現場情況的了解與其他風險因素關聯最為緊密。由表5 可知，中間因素層中這2 項風險因素的中心度值最高。列車調度員的核心工作是指揮行車，及時準確地了解現場情況是做出準確判斷、提出正確指揮策略的關鍵。因此，列車調度員在日常工作的各個環節都應意識到加強與現場的交流確認的重要性，從而規避臆測行車行為的發生。調整計劃的編制是列車調度員班中作業的重要工作內容，加強對列車調度員列車運行調整計劃編制能力的管理能夠有效約束上層風險因素發生問題的可能。

3 結束語

基于列車調度員日常作業管理的規章制度，將其日常作業全流程劃分為交接班作業、計劃調整等7 個工作環節，并補充教育培訓、身心狀況等2 項日常管理重點工作。結合高速鐵路行車事故暴露出有關列車調度員的問題，進一步識別列車調度員在日常作業中存在的人因安全風險因素，構建相應的體系框架。采用DEMATEL-ISM 方法分析風險因素間的內在關聯，掌握關鍵因素在體系框架中的影響程度，通過人因安全風險因素層次結構圖分析，將18項列車調度員人因安全風險因素劃分為4個層級。其中，通過加強對列車調度員的培訓提升其對規章制度的掌握和執行，并對列車調度員的抗壓能力進行日常管理是避免在調度指揮工作中出現人因安全風險的關鍵，在列車調度員風險管控中具有借鑒意義。