基于动态模糊理论的铁路货运安全评价研究

黄兴建，王伟

(西南交通大学 交通运输与物流学院，四川 成都 610031)



基于动态模糊理论的铁路货运安全评价研究

黄兴建，王伟

(西南交通大学 交通运输与物流学院，四川 成都 610031)

通过对铁路货运安全影响因素进行具体分析，根据各影响因素建立铁路货运安全评价体系，建立一级指标和二级指标。利用动态模糊理论建立评价模型，根据各指标的等级得分及指标权重，分别计算各级指标的动态模糊值，且直观的反映出各级影响指标的安全性等级其变化趋势。使得铁路货运企业有针对性的采取相应的改进措施，对进一步提高货物安全运输有一定的指导意义。

货运安全；评价体系；动态模糊理论；评价模型；安全等级

铁路货物运输极大促进了国民经济的发展，然而铁路货运安全问题是整个铁路运输企业首要关注的焦点，其也直接关系到整个铁路运输的经济效益和社会效益[1]。从文献[2-5]看出自货运改革以来，各大铁路局对此也是越来越重视。可以说铁路货运安全关乎整个铁路运输企业的命脉。对货运安全作出科学合理的综合性评价，是降低运输过程中的安全隐患，提高运输效率的重要措施。基于WSR和利用“静态性”的模糊方法对铁路货运安全作出了综合性评价，虽然客观的反映出了各个因素对货运安全的影响，但并无变化趋势[6-8]。另外，国内的其他学者对于铁路货运安全的研究也提出了相应的评价体系和模型[9-10]。因此，本文借助了动态模糊理论，对铁路货运安全进行“动态性”的评价，能直接反映出各影响货运安全因素指标的动态变化趋势，根据此趋势，可以有针对性的采取相应的改进措施，对进一步提高货物安全运输有一定的指导意义。

1　货运安全影响因素分析

铁路货运的整个作业过程是一个复杂的系统，由多种相互作用、相互制约的因素组成的一个复杂综合体，铁路货运安全质量也是铁路货运服务的一部分，铁路运输监管的力度也将更进一步提高货运安全质量[11]。为了对铁路货运安全质量做出科学合理的评价，就必须全面了解影响货运安全的因素，同时建立相应的评价体系，借助相应的评价模型对货运安全进行定性和定量的评价。从作业过程对象来看，主要包括设备安全因素、人员安全因素、货物安全因素、运输环境因素等。对这些影响因素的了解和控制强度的高低对铁路货运安全性的高低起着重要的作用。

2　铁路货运安全评价模型建立

在铁路货运安全综合评价中，评价系统由多个相互作用和相互制约的子系统组成，这些系统的信息既有定性的也有定量的，既有模糊的也有精确的。以往对此的研究方法有AHP(层次分析法)[12-13]，模糊层次分析法等，但这些方法都处于“静态”状态，并不能直观的反映出铁路货运安全影响因素的变化趋势，提出相应的改进措施就相对困难。因此本文利用动态模糊层次模型对铁路货运安全进行评价，在反映出各影响因素的变化趋势的同时，还能针对某项主要影响因素提出防范措施。

2.1铁路货运安全评价体系

铁路货运安全评价指标体系的建立，可以将整个影响货运安全的因素进行细化处理，分层次对此进行科学合理的分析。如图1所示。

图1　铁路货运安全评价指标体系Fig.1 Railway freight transportation safety evaluation index system

2.2铁路货运安全动态模糊评价模型

2.2.1动态模糊理论

依据定义[14-15]，设在论域U上的定义一个映射：

2.2.2评价指标集及评价模型

在动态模糊评价中，首先要确定评价对象因素，建立评价指标集，即U=(u1,u2,u3,…,un),u代表一级指标因素，一级指标下的二级指标因素向量可表示为：Ui=(ui1,ui2,ui3,…,uin)，ui1表示第i个一级指标下的二级指标。评价等级设定为四个等级：很好、好、一般、差，等级评分见表1。

表1　评价等级表

设评价模型计算式为：

S=W·R=(Wn1,Wn2,…,Wnj)×

(1)

模糊值计算

(2)

3　模型应用实例

对铁路货运安全性进行评价很大程度上要建立一套科学合理的评价体系，同时也要依照恰当的评价模型。评价指标权重及等级的确定也是整个评价体系的核心，从铁路货运生产部门及货主角度出发，综合各影响因素确定其指标权重及等级。本文利用上述货运安全评价体系，根据铁路货运部门专家(2人)，货运值班员(4人)，职工(8人)，技术人员(4人)及货主代表(2人)等来确定评价指标权重及等级如表2所示。

根据式(2)计算一级指标的动态模糊结果如表3所示。

表2　各级指标权重及评价等级表

表3　一级指标动态模糊评价结果

表4　二级指标动态模糊评价结果

根据式(1)，(2)及表3数据对某区段铁路货运安全进行动态模糊性评价，即：

由此可知某区段铁路货运安全进行动态模糊性评价值为84.07，在已设定的评价等级表中，处于良好状态，且在此种良好状态下的发展趋势越来越好，且向很好的状态靠近。同时可从表1及表2中看出各级评价指标的等级及其变化趋势。

4　结语

1)从铁路运输部门角度出发，依据铁路货运的作业过程分析了影响铁路货运安全的相关因素，同时分层次建立综合评价体系并进行相应的细化处理。

2)在建立的综合评价体系的基础上，利用动态模糊理论建立相应的评价模型，对铁路货运安全各级指标进行动态性模糊评价，并直观的反映出安全性等级及其变化趋势，最后得出了某区域铁路安全综合值，并得知其安全等级及变化趋势。这使得各级生产部门及管理部门能更好的意识到自身劣势，及时的提出改进措施，进一步提高货运运输安全，从而提高整个铁路运输企业的经济效益和社会效益。

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Railway freight safety evaluation based on dynamic fuzzy theory

HUANG Xingjian, WANG Wei

(SchoolofTransportationandLogistics,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,China)

Railwayfreighttransportationsafetyfactorswereevaluated,andthefirstlevelindicatorsandthesecondlevelindicatorswereestablishedaccordingtorailwayfreighttransportationsafetyevaluationsystem.Theevaluationmodelwasbuiltbyusingthedynamicfuzzytheory.Thegradescoreandindexweightofeachindexwereobtainedtocalculatethedynamicfuzzyvaluesofalllevelsofindicators.Meanwhile,thelevelofsafetyoftheindicatorswasdirectlyreflectedwithitschange.Thefindingscanbeusedtoimprovetherailwayfreighttransportationsafetybytakingcorrespondingcountermeasures.

freightsafety;evaluationsystem;dynamicfuzzytheory;evaluationmodel;safetylevel

2015-10-25

铁道部科技研究开发计划资助项目(2012X007-H)

黄兴建(1964-)，男，四川仁寿人，教授，从事铁路客货运组织，物流系统优化及信息化研究；E-mail:hu961228@126.com

U298.3

A

1672-7029(2016)07-1420-06