基于AHP的城市轨道交通电话闭塞法演练安全评估

阔康

摘 要：我国目前正处于城市轨道交通快速发展阶段，北京、上海等一线城市运营网络规模已居世界前列，在超大网络背景下，更多人将目光聚焦于网络运营安全。该文以城市轨道交通电话闭塞法夜间演练评估为主要研究对象，使用层次分析法建立评价体系、构建评估矩阵、确定指标权重，并对指标相对重要性进行排序，最后采用模糊综合评价的方法对某次夜间演练进行安全评价，证明其科学性和有效性。

关键词：轨道交通 电话闭塞 安全评估 运营演练

中图分类号：U23 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）05（c）-0068-04

我国城市轨道交通经过几十年的建设和运营，已经成为城市交通的绝对骨干，尤其是北京、上海等一线城市，在超大规模的城市轨道交通地铁运营网络的背景下，如何确保网络运营的安全、稳定、高效、有序是目前亟待解决的关键问题。

电话闭塞法行车是轨道交通信号系统出现故障时使用的一种简单而有效的降级运营模式，也是地铁一线运营人员必须掌握的行车组织方法[1]。通过对电话闭塞法演练进行评估，可以客观的反映行车一线人员对规章制度的理解、操作及执行能力，也可以检验既有线的相关设施设备的安全性和可靠性，对于提高线路的管理水平、增强系统可靠性和保障运营安全具有重要意义。

目前，安全评估相关的理论体系正在完善和发展中。文献[2]使用预先危险性（PHA）分析法对列车走行部设计或运营方案初期阶段或设计阶段进行安全评估，并对危险类别、危险产生的条件等概率进行分析。文献[3]使用故障树分析法（ATA）进行安全评估，分析风险源。文献[4]使用改进可拓物元法从定性和定量相结合的方法研究复杂系统的安全问题。同时，文献[5]使用层次分析法（AHP）对进行综合评价，其主要通过建立层次模型，各层元素中进行两两比较构造出判断矩阵，通过求解判断矩阵的过程进行安全评估。

1 基于AHP的安全评价建模

层次分析法（Analytic Hierarch Process，简称AHP）是最早由美国数学家Saaty教授提出的一种简便、灵活而又实用的多准则决策的系统分析方法，被认为是处理复杂问题权重值的良好方法。其主要通过将复杂问题抽象化，并建立相应的层次结构，通过两两比较的方法确定各要素的标度（如表1所示）。同时，依据实际问题利用层次单排序确定各要素的权重，从而确定各指标要素的权重值。最后，通过层次总排序的方法确定各要素对目标层的相对重要性，根据每个指标的实际测算给出总得分。

城市轨道交通系统是一个巨大而复杂的系统工程，从建设施工的最开始到正式运营的过程中潜伏着许多的安全隐患，例如：信号系统、车辆系统、售检票系统、屏蔽门系统以及供电系统等。从城市轨道交通事故统计的综合分析来看，主要可以归类为设备要素、人的要素、管理要素和环境要素。从我国的运营实践来看，影响正常运营的最主要两大因素是乘客的不良乘车行为和城市轨道交通的管理。其他因素还有人车冲突、人员侵限、客流量大引起的车辆故障等。该文主要针对电话闭塞法演练中有关管理人员的业务水平，采用评估人员与现场作业人员一一对应的办法，实际采集现场数据。

因此，针对电话闭塞法演練的特点，该文提出基于AHP的安全评价建模的具体步骤：首先，调查演练站涉及的行车值班员、站务员和司机以及相关运营调度员的基本情况，包括职务内容、工作排班等；其次，收集电话闭塞行车相关的资料，主要是各岗位的工作内容，对此进行整理并制作演练打分表；然后，演练中由评估人员进行现场失误等级打分；接着，由运营管理的资深专家对指标两两比较进行打分，对专家打分整理得出一份最终打分表并制作出判断矩阵；基于AHP的计算算法对各个判断矩阵分别计算出指标权重；最后，由各指标权重与演练现场打分相结合即可计算出某次电话闭塞法演练的安全总评，如表2～表6所示。

根据以上分析的结果，首先建立相关的评价指标体系。该文以城市轨道交通电话闭塞法演练安全为目标，将影响因素分进行分类。主要涉及的岗位有运营调度员（A）、行车值班员（B）、站务员（C）、列车司机（D）等。再将相关业务流程进行划分，具体详细指标可以划分为：下达命令到车站A1，下达命令到司机A2，确定开启条件B1，与相邻车站沟通B2，汇报B3，准备进路B4，记录、路票B5，车调联控C1，开/停车C2，收交路票C3，递交路票D1，手信号接发车D2，汇报D3，如图1所示。

根据表7所示的计算结果可以看出，排在前列的是准备进路（权重值0.222）、确认开启条件（权重值0.151），其是电话闭塞法行车中最重要的作业流程。

2 模糊综合评价

该文选取上海轨道交通某实际线路非正常行车为评估目标，笔者对该线路某次夜间电话闭塞法的行车演练进行安全评估。设定V={V1，V2，V3，V4，V5}为评价集合，该文对于每一项失误，按照失误的严重程度分为A、B、C、D、E 5个评分等级，具体评分方式如表8所示。

其中，特别重大失误是指该失误已经严重影响了演练的正常进行，或者该失误已经造成人员受伤、设备损坏；严重失误是指该失误可能会影响到演练的正常进行，或者对行车安全、人员安全、设备完好性存在威胁；失误是指没有按照规章制度的要求来做，对演练会造成局部的影响；轻微失误是指该失误是对规章制度不够熟练，动作或者语言不够到位。

根据表9评估结果可以看出，总得分为95.08分，各项指标均表现良好。对照轨道交通运营管理的相关安全等级评价表，该线路非正常行车的作业水平较高。

3 结语

该文提出了基于层次分析法（AHP）的城市轨道交通电话闭塞法安全演练评估方法，并建立相应的指标模型，通过实际演练评估中获得的数据进行安全评估。计算结果表明，使用该方法进行轨道交通运营安全评估是有效的和可行的。同时，从分析和计算过程可以看出，将层次分析法和模糊综合评判结合起来进行安全评估可以充分利用两种方法的优点。此外，该方法降低了评价指标加权过程中人为因素的干扰，可以使评价结果更为合理、可靠。

参考文献

[1] 史小俊，宋烺.城市轨道交通电话闭塞法行车组织优化[J].城市轨道交通研究，2014（7）：115-118.

[2] 李熙.城市轨道交通车辆走行部安全评估方法研究[D].北京：北京交通大学，2011.

[3] 叶庆辉，李毅雄，陆波，等.城市轨道交通运营系统风险分析方法探讨[J].中国安全生产科学技术，2007，3（5）：92-95.

[4] 田书广.基于改进可拓物元法的城轨车站运营风险评估方法研究[D].北京：北京交通大学，2014.

[5] 熊义.城市轨道交通运营安全人因风险评价研究[D].北京：北京交通大学，2012.