基于可拓学的地铁突发事件应急能力评价模型

林立 宋仲仲 汤霖

摘 要：为针对地铁突发事件应急能力展开有效评估，构建具有 4 个一级指标和 19 个二级指标的可拓评价模型，并利用改进层次分析法确定指标权重。以济南地铁某线为例展开实例计算可得：待评线路应急能力处于较强的级别，与实际情况相符;地铁运营公司仍需进一步提高事前监测预备能力，以期达到更高的应急能力水平。

关键词：地铁;突发事件;应急能力;可拓学;改进层次分析法

中图分类号：U231+.92

1 研究背景

近十年，我国许多大中城市都迎来兴建地铁的热潮，地铁的大规模建设使得人们出行更为方便，出行模式的选择更加多元化。因其安全、便捷、污染小等优点，地铁成为许多城市居民首选的出行工具。作为运输能力高达40 000～60 000人/h的公共运输工具，其安全问题一直是地铁运营公司和旅客共同关注的问题，而一些潜在风险及突发事件的发生又时常威胁着地铁的运输安全，因此对地铁突发事件应急能力进行评估和分析，是提高运营公司应急处置能力和地铁总体防灾抗灾水平的有效方法。

针对该类问题，万瑛莹[1]利用基于工作分解结构-风险分解结构（WBS-RBS）法对突发事件的导致因素进行研究，采用改进的云模型展开评估并提出相应的策略。陈雪娇[2]运用可拓学理论，构建物元评价模型，并以沈阳地铁1号线为例进行分析论证，指出现存薄弱环节并给出相关对策与建议。贺申[3]从多个角度对地铁突发事件的诱因进行分析，基于进度控制管理方法重点对应急响应的过程进行研究分析。高宇航[4]主要针对地铁站突发事件的应急疏散能力展开研究，结合相关理论构建评价模型，对西安某地铁站进行实例测评，根据评价结果提出改善意见。何珊珊等[5]结合粗糙集理论，根据应急能力特征构造评价模型，通过实例分析验证了模型的有效性。王炜等[6]以城市应急能力水平为系统物元，根据可拓集理论及关联函数建立综合评价模型。Jae等[7]重点研究了地铁火灾中屏蔽门和通风系统的影响，进行乘客动态疏散模拟。Cheng等[8]通过分析影响地铁站应急疏散的因素，基于人流理论构建应急疏散能力模型（EEC），并提出一系列改善地铁站安全设计的技术方法。Hu等[9]采用改进的决策支持系统/层次分析法（DS /AHP）评估城市轨道交通危险源，并结合算例验证评价方法的有效性。

以上文献均从不同侧面为本文的研究提供了参考，本文基于可拓学的相关理论，开创性地采用改进层次分析法，建立地铁突发事件应急能力评价指标体系，以期为地铁运营公司安全管理工作提供借鉴。

2 地铁突发事件应急能力评价指标体系

2.1 评价指标体系的建立

依据罗伯特 · 希斯提出的“危机管理的4R理论”，即危机管理可由缩减力（Reduction）、预备力（Readiness）、反应力（Response）、恢复力（Recovery）4 个阶段组成，由此可将地铁突发事件的应急能力划分为图1所示的几个指标。既有研究大多站在政府部门的角度来构建评价指标体系，然而在实际情况中，问题的处理者和执行方是地铁运营公司，政府部门从旁发挥着支撑和引导作用。结合地铁应急能力的特征，参照事故案例和既有文献[5-13]，采用专家调查法、定性分析法等手段，建立地铁突发事件应急能力评价指标体系如图1所示。

2.2 评价指标权重的确定

由于地铁突发事件应急能力评价指标体系包含要素众多，不同指标对目标等级评定的影响程度也不尽相同。为保证评价结果准确有效，必须给予每一指标合理权重值。

常用的确定权重的方法有：层次分析法、德尔菲（Delphi）法、离差及均方差法、变异系数法等，其中最常用的为层次分析法。然而传统的层次分析法所构建的判断矩阵很多情况下不满足一致性检验[14]，因此本文对判断矩阵（aij）加以改进，转换为新的判断矩阵（bij），从而使各项参数均满足检验。

5 结论

在可拓学理论的基础上，利用可拓评价模型从事前监测预备能力、事中应对能力、事后恢复能力、政府部门应急支持能力4个角度对地铁在突发事件下的应急能力进行综合评价，主要结论如下。

（1）对济南地铁某线路实际应急能力水平进行评价分析，结果表明该线路处于较强的应急能力水平，与实际情况一致。

（2）对传统的层次分析法加以改进，避免了一致性检验的复杂步骤;将可拓学的原理运用到模型构建中，较之模糊综合评价更为简便、易行。

（3）由于突发事件诱因具有不确定性，影响地铁应急能力的原因众多，本文仅针对4个一级指标、19个二级指标进行评价研究，后续的研究中可对更多的影响因素加以考虑。

参考文献

[1]万瑛莹. 综合交通枢纽运营安全风险管理研究[D]. 四川成都：西南交通大学，2018.

[2]陈雪娇. 物元可拓法在地铁突发事件应急能力评价中的应用[D]. 辽宁大连：大连交通大学，2012.

[3]贺申. 城市地铁应急预案编制方法研究[D]. 江苏南京：东南大学，2018.

[4]高宇航. 地铁站突发事件应急疏散能力评价[D]. 陕西西安：西安科技大学，2019.

[5]何珊珊，崔改娣. 基于粗糙集理论的地铁灾害应急能力评价研究[J]. 防灾科技学院学报，2010，12（3）：13-19.

[6]王炜，章宏帆，邵芸. 基于可拓学的应急能力综合评价方法研究[J]. 南开大学学报（自然科学版），2015，48（3）：92-111.

[7]Jae Seong Roh， Hong Sun Ryou， Won Hee Park， etal. CFD simulation and assessment of life safety in a subway train fire[J]. Tunnelling and Underground Space Technology，2008（24）：447-453.

[8]Huan Cheng， Xiaokuan Yang. Emergency evacuation capacity of subway stations[J]. Procedia - Social and Behavioral Sciences，2012（43）：339-348.

[9]Xiaoping Hu， Xiaomiao Li， Yin Huang. Urban rail transit risk evaluation with incomplete information[J]. Procedia Engineering，2016（137）：467-477.

[10] 聞千，李宗平. 地铁应急指挥管理评价指标体系构建[J]. 现代城市轨道交通，2013（2）：77-80.

[11] 赵金先，李苗苗，李堃，等. 基于变权理论与改进物元可拓法的地铁运营应急能力研究——以青岛地铁3号线为例[J]. 项目管理技术，2017，15（11）：64-69.

[12] 陈振华. 高速铁路列车调度应急处置能力模糊评价研究[J]. 铁道运输与经济，2014，36（4）：66-70.

[13] 宋仲仲，宋文波，林立. 基于多级可拓评价法的地铁车站火灾风险评估[J]. 制造业自动化，2018，40（12）：26-31.

[14] 何静，李腾江. 地铁运营预警评价指标系统的建立分析[J]. 现代城市轨道交通，2016（4）：75-78，84.

收稿日期 2020-03-19

责任编辑 胡姬