基于模糊綜合評價法的鐵路行車安全研究

摘要：鐵路行車風(fēng)險因素多，影響安全的原因復(fù)雜。該文運用模糊綜合評價法對鐵路行車安全進(jìn)行了深入研究，首先對影響鐵路行車安全的各種因素進(jìn)行了分析，建立了相應(yīng)的評價指標(biāo)體系，然后采用模糊綜合評價方法對這些因素進(jìn)行量化綜合評價，最后得出綜合反映鐵路行車安全狀況的評價結(jié)果。

關(guān)鍵詞：模糊綜合評價法；鐵路行車安全；評價指標(biāo)；權(quán)重系數(shù)

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.08.016

中圖分類號：U 298；TP 3" " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " " 文章編碼：1672-7274（2024）08-00-03

Research on Railway Operation Safety Based on Fuzzy Comprehensive Evaluation Method

SU Xin

（Shanxi Railway Vocational and Technical College， Taiyuan 030013， China）

Abstract： There are many risk factors for railway operation， and the reasons that affect safety are complex. The article conducts in-depth research on railway operation safety using the fuzzy comprehensive evaluation method. Firstly， various factors affecting railway operation safety were analyzed， and a corresponding evaluation index system was established. Then， the fuzzy comprehensive evaluation method was used to quantitatively and comprehensively evaluate these factors， and an evaluation result that comprehensively reflects the railway operation safety status was obtained.

Keywords： fuzzy comprehensive evaluation method; railway operation safety; evaluation indicators; weight coefficient

0" "研究背景

鐵路是國家重要的基礎(chǔ)設(shè)施和大眾化的交通工具，其地位和作用日益突出。然而，隨著運輸需求的不斷提高和鐵路交通量的迅速增長，鐵路行車安全問題也日益嚴(yán)重。為了確保鐵路行車的安全、高效和暢通，必須加強(qiáng)對鐵路行車安全的研究和管理。目前，模糊綜合評價法是一種普遍應(yīng)用于復(fù)雜系統(tǒng)評價的有效方法，因此將其應(yīng)用于鐵路行車安全的評價具備很大的優(yōu)勢和潛力。

國內(nèi)外學(xué)者對鐵路行車安全進(jìn)行了深入的研究，其研究涉及行車安全的技術(shù)、管理、法律等多個方面。在技術(shù)層面，行車安全重點研究包括列車控制系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用、軌道結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計、信號與通信技術(shù)的改進(jìn)等。王煥民[1]開展了以深度學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)的鐵路行車安全圖像識別技術(shù)研究，對機(jī)車信號燈、軌道上行人、鐵路道岔以及調(diào)車作業(yè)中的信號燈、行人、機(jī)車車輛等進(jìn)行了基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的檢測研究，為鐵路行車安全提供了數(shù)據(jù)支撐。在管理層面，行車安全研究重點在于鐵路運行的組織管理、安全規(guī)章的制定與執(zhí)行、事故應(yīng)急預(yù)案的構(gòu)建等。國內(nèi)外學(xué)者探討了鐵路安全管理體系，重點研究了鐵路自身責(zé)任、相應(yīng)的監(jiān)督責(zé)任和地方政府的相應(yīng)責(zé)任。此外，利用科學(xué)的安全評價體系和高效的監(jiān)管機(jī)制來預(yù)防事故的發(fā)生，也是行車安全管理層面研究的關(guān)鍵。Hamad Alawad[2]等人提出了建立鐵路安全制度的重要性，通過運用4M法，建立了管理、人員、設(shè)備、環(huán)境四個方面的風(fēng)險管控制度，保障行車運行安全。單龍[3]從機(jī)務(wù)行車角度，對鐵路機(jī)務(wù)行車安全進(jìn)行分析，制定相應(yīng)的風(fēng)險管理措施，從而提高鐵路行車的安全性。在法律層面，學(xué)者們研究鐵路行車安全相關(guān)的法律法規(guī)，考慮如何通過法律手段來規(guī)范鐵路運輸行為，保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全。同時，對于鐵路交通事故的調(diào)查處理、法律責(zé)任的認(rèn)定與追究也是鐵路行車安全法律層面的主要研究內(nèi)容。如吳碧君[4]等人分析了高速鐵路安全相關(guān)法律法規(guī)存在的主要問題，提出了相應(yīng)的修改措施，為鐵路安全提供保障。

模糊綜合評價法在鐵路安全評價中有較多的應(yīng)用，單龍、于景飛[5]使用模糊綜合評價方法對鐵路機(jī)務(wù)行車安全進(jìn)行了評價，選取了某個機(jī)務(wù)段進(jìn)行分析，確定各風(fēng)險因素的影響權(quán)重，最終提出控制風(fēng)險的措施。高海濤[6]對高速鐵路行車安全進(jìn)行了研究，構(gòu)建“人-設(shè)備-環(huán)境-管理”的風(fēng)險評價指標(biāo)體系，運用層次分析法（AHP）和熵權(quán)法確定不同指標(biāo)權(quán)重，對京滬高速鐵路進(jìn)行了安全性評價。

然而目前對于鐵路行車安全的評價指標(biāo)體系還不完善，隨著各項技術(shù)設(shè)備的不斷改進(jìn)，鐵路內(nèi)外部環(huán)境的改變以及工作人員的水平和能力的變化，需要建立新的評價體系，對鐵路行車的安全性進(jìn)行評價。

1" "鐵路行車安全影響因素分析

鐵路行車安全與眾多因素有關(guān)，主要包括人為因素、設(shè)備設(shè)施因素、管理因素、自然環(huán)境因素和人文環(huán)境因素等5個方面。具體分析影響鐵路行車安全因素，可得到行車安全影響指標(biāo)體系圖（見圖1）。

2" "基于模糊綜合評價法的鐵路行車安全評價

查閱文獻(xiàn)資料，并結(jié)合鐵路專業(yè)相關(guān)教師的經(jīng)驗，可以把影響鐵路行車安全因素分為人為因素、設(shè)備設(shè)施因素、管理因素、自然環(huán)境因素和人文環(huán)境因素。將這5個因素作為評價行車安全的一級指標(biāo)歸入準(zhǔn)則層，每個一級指標(biāo)再經(jīng)過分解分為若干個二級指標(biāo)歸入指標(biāo)層。針對鐵路行車安全的模糊綜合評價過程如下：

（1）建立具有層次結(jié)構(gòu)的指標(biāo)體系。U={u1，u2，u3，u4，u5}，u1={u11，u12}，u2={u21，u22，u23}，u3={u31，u32，u33，u34}，u4={u41，u42}，u5={u51，u52，u53}。

（2）確定評價對象的評價等級。鐵路行車安全等級分為五級，V={v1，v2，v3，v4，v5}={完全安全級，較安全級，一般安全級，風(fēng)險級，危險級}。

（3）確定指標(biāo)的權(quán)重分配。在借鑒目前國內(nèi)外鐵路行車安全評價研究及相關(guān)法律規(guī)范的基礎(chǔ)上，采用satty1-9標(biāo)度法，對各項評價指標(biāo)進(jìn)行評判，得到準(zhǔn)則層及各指標(biāo)層的判斷矩陣。準(zhǔn)則層判斷矩陣如表1所示。

通過判斷矩陣計算分析可得：

準(zhǔn)則層u1，u2，u3，u4，u5的權(quán)重W=（0.4872，0.2245，0.0842，0.1507，0.0534），且一致性CR=0.0620lt;0.1滿足條件。同理得到指標(biāo)層判斷矩陣后繼續(xù)計算分析，得到指標(biāo)層u11，u12的權(quán)重W1=（0.5，0.5），且一致性CR=0lt;0.1滿足條件。得到指標(biāo)層u21，u22，u23權(quán)重W2=（0.2318，0.5842，0.1840），且一致性CR=0.0516lt;0.1滿足條件。得到指標(biāo)層u31，u32，u33，u34權(quán)重W3=（0.5722，0.1283，0.0740，0.2255），且一致性CR=0.0779lt;0.1滿足條件。得到指標(biāo)層u41，u42權(quán)重W4=（0.6667，0.3333），且一致性CR=0lt;0.1滿足條件。得到指標(biāo)層u51，u52，u53權(quán)重W5=（0.0936，0.6267，0.2797），且一致性CR=0lt;0.1滿足條件。

（4）建立模糊綜合評價矩陣R，咨詢10名學(xué)院鐵路行車專業(yè)相關(guān)教師進(jìn)行評價打分。學(xué)院教師既有理論基礎(chǔ)，又具備實踐經(jīng)驗，打分比較具備說服力。對于鐵路行車安全評價范圍，假設(shè)目前該項評價要素完全滿足安全要求則評價等級為好，完全不滿足安全要求評價等級為差，專業(yè)教師根據(jù)自身理解進(jìn)行評價，通過模糊隸屬度（好，較好，一般，較差，差）的評價數(shù)量比例來組成模糊矩陣R。鐵路行車安全性模糊評價表如表2所示。

（5）計算綜合評價結(jié)果。通過建立模糊綜合評價矩陣R，可以獲得對于五種指標(biāo)包括人為要素、設(shè)備設(shè)施要素、管理要素、自然環(huán)境要素及人文環(huán)境要素的鐵路行車安全性評價矩陣。

利用分層次的多級模糊綜合方法進(jìn)行評價。先按最低層次的各個因素進(jìn)行綜合評價，逐層向上進(jìn)行，直到最高層，得出最后的綜合評判結(jié)果。鐵路行車安全評價共有兩層。

鐵路行車安全第一層綜合評價為：U1=[0.7" 0.15" 0.15" 0" 0] U2=[0.532" 0.282" 0.163" 0.023" 0] U3=[0.362" 0.245" 0.203" 0.113" 0.077] U4=[0.333" 0.2" 0.267" 0.133" 0.067] U5=[0.407" 0.209" 0.347" 0.018" 0.018]

鐵路行車安全第二層綜合評價為：C=WR=[0.563" 0.198" 0.186" 0036" 0.018]

根據(jù)最大隸屬度的評價原則，取最大值0.563即第一個元素作為最后評價結(jié)果，對應(yīng)鐵路行車安全度等級為行車安全等級為好，且人為要素風(fēng)險性影響所占權(quán)重最大。所以鐵路行車安全關(guān)鍵要考慮人為要素影響。

3" "針對評價結(jié)果的相關(guān)措施

提高鐵路行車安全的人為要素管理是一個系統(tǒng)工程，涉及到多個方面。現(xiàn)提出一些建議，以幫助提高鐵路行車安全水平。

①加強(qiáng)安全意識教育。定期對鐵路行車人員進(jìn)行安全意識教育，確保每位員工都能夠認(rèn)識到安全的重要性。②專業(yè)技能培訓(xùn)。對行車關(guān)鍵崗位的人員進(jìn)行專業(yè)技能培訓(xùn)，確保他們熟悉最新的操作規(guī)程和應(yīng)急處理方法。③制定嚴(yán)格的規(guī)章制度。確保所有員工都能夠嚴(yán)格遵守鐵路行車相關(guān)的規(guī)章制度，對違規(guī)行為進(jìn)行嚴(yán)肅處理。④完善安全管理體系。建立健全的安全管理體系，包括安全監(jiān)督、事故調(diào)查、風(fēng)險評估等方面，確保行車安全管理的系統(tǒng)性和科學(xué)性。⑤強(qiáng)化應(yīng)急管理。制定和完善應(yīng)急預(yù)案，定期進(jìn)行應(yīng)急演練，提高應(yīng)對突發(fā)事件的能力。⑥促進(jìn)信息共享。建立信息共享平臺，確保行車相關(guān)的信息能夠及時、準(zhǔn)確地傳達(dá)給相關(guān)人員。上述措施可以從多個層面提高鐵路行車安全的管理水平，確保鐵路運輸?shù)陌踩⒏咝А?/p>

本文運用模糊綜合評價法對鐵路行車安全進(jìn)行了研究，建立了相應(yīng)的評價指標(biāo)體系對行車安全進(jìn)行模糊綜合評價，并針對評價結(jié)果提出了相關(guān)措施，以提高鐵路行車安全。未來可以進(jìn)一步研究如何優(yōu)化和完善評價指標(biāo)體系，以及與其他方法融合應(yīng)用等問題，以提高評價結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。同時，應(yīng)加強(qiáng)實踐應(yīng)用和推廣工作，將研究成果轉(zhuǎn)化為實際成果。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：蘇" 欣（1994—），男，漢族，山西原平人，助教，碩士研究生，研究方向為鐵路交通運營管理。