铁路基础设施综合维修技术规章体系评价模型构建研究

陈 琦，王宇嘉，康 晖，贾永刚

(1.中国铁道科学研究院集团有限公司 运输及经济研究所，北京 100081；2.中国国家铁路集团有限公司 工电部，北京 100844)

近年来我国铁路积极推进运输生产和劳动组织改革，逐步探索推进铁路基础设施综合维修管理模式，铁路技术规章作为技术管理的主要依据，对综合维修生产管理及作业组织有着重要指导作用。中国国家铁路集团有限公司(以下简称“国铁集团”)已初步建立了以《铁路技术管理规程》为基本规章，工务、电务、供电各专业规章为补充的基础设施养护维修技术规章体系，但在适应综合维修管理、联合作业组织、结合部设备运维等新变化方面，仍有待提升。为进一步提升铁路基础设施综合维修技术规章体系适应性、科学性、规范性，需要建立完善的铁路基础设施综合维修技术规章评价体系，从层次清晰、结构合理、内容规范、科学严密[1]的角度进行综合评价，进一步提升综合维修技术规章管理 水平。

1 铁路基础设施综合维修组织及技术规章体系现状

1.1 铁路基础设施维修管理模式现状

为积极响应我国深化运输生产和劳动组织改革的号召，国铁集团从综合维修生产一体化管理和深化修程修制改革需要出发，在铁路基础设施维修分专业管理模式的基础上，逐步发展形成“七统一、一联合”的车间组织生产模式和基础设施段组织管理模式。

（1）分专业管理模式。分专业维修模式下铁路基础设施维修由铁路局集团公司工务、电务和供电专业处、专业站段、专业车间、专业工区4 个层面进行管理。分专业维修组织管理模式由各专业分专业进行计划提报，作业组织上各专业分专业进行维修，各专业分别成立站段、车间、工区，相互独立管理。分专业管理模式各专业层面机构如图1 所示。

图1 分专业管理模式各专业层面机构Fig.1 Main operation contents of organization at all professional levels

（2）“七统一、一联合”的车间组织生产模式。“七统一、一联合”的主要内涵是“统一组织架构、统一天窗安排、统一生产计划、统一作业组织、统一应急处置、统一防护管理、统一生产平台、实施联合调度”的车间组织生产模式。铁路局集团公司层面成立生产生活一体化管理领导小组，站段层面成立一体化管理委员会，同时各专业根据生产需要设立专业修理车间。“七统一、一联合”的车间组织生产模式组织机构设置如图2 所示。

图2 “七统一、一联合”的车间组织生产模式组织机构设置Fig.1 Organization setting of workshop organization production mode of“seven unifications and one combination”

（3）基础设施段组织管理模式。铁路基础设施维修综合管理模式主要在站段、车间和工区层面进行了整合，将原有的工务段、电务段和供电段整合成为基础设施段，基础设施段下设综合职能科室、3 大专业维修技术中心和车间，并对工电供3 个专业进行统一管理。铁路基础设施段组织机构设置如图3 所示。

图3 铁路基础设施段组织机构设置Fig.3 Organization setting of railway infrastructure section

我国铁路现阶段基础设施综合维修管理模式主要采用分专业管理模式和基础设施段组织管理模式，2 种模式在组织机构上优缺点不尽相同。

分专业维修管理模式：发挥了专业人员规模效应，保证了铁路维修质量；设立维修机构，实行直线管理，专业执行力强；专业部门的资源集中。但分专业部门之间强调各自专业的分工，容易形成专业壁垒，沟通及管理成本较大。

基础设施段管理模式：组织结构扁平化和高效化；资源利用率提高；有利于发挥一专多能人员的优势，人员综合素质不断提升。但对于综合型人才的需求较大，培养培训的成本有所提升。

分专业维修管理模式优点在于作业人员的专业优势，各专业内部资源比较集中，但是有较强的专业壁垒，沟通与管理成本较大，而基础设施段管理模式能有效解决分专业管理模式的缺点，但现阶段综合性专业人才较少，需要加强培养与专业技能培训。因此，目前我国铁路在保留分专业管理模式进行铁路基础设施维修，充分发挥其专业优势外，主要推行基础设施段组织管理模式，从而提高资源利用率。主要对专业管理模式和基础设施段组织管理模式下技术规章体系进行对比研究并构建评价指标体系。

1.2 铁路基础设施维修技术规章体系现状

铁路基础设施养护维修技术规章管理实行国铁集团、铁路局集团公司、站段逐级负责，按归口管理和专业负责相结合的方式，形成职责分明、相互协调的管理体制[1]。

（1）国铁集团及铁路局集团公司层面。目前国铁集团和铁路局集团公司层面技术规章体系仍以分专业管理为基础，国铁集团层面形成了以《铁路技术管理规程》为基本规章，铁路局集团公司层面形成了以《普速铁路行车组织规则》和《高速铁路行车组织细则》为基本规章，工务、电务、供电等各专业系统技术规章和单项技术规章为补充的体系。国铁集团层面未单独针对综合维修组织制定相关的技术规章，仅针对个别单项技术规章进行了融合，如将工务、供电专业轨道车管理要求整合，制定了《轨道作业车管理规则》等。

（2）站段层面。①技术规章分类情况。各专业站段、基础设施段根据实际情况，技术规章分类方式有所不同。部分基础设施段仍按照工电供3 大专业以及综合类技术规章进行分类；部分专业站段、基础设施段技术规章不分类；部分基础设施段根据作业类型细化了技术规章分类；部分专业站段根据不同科室专业管理或本专业内部细化专业对技术规章进行分类。②技术规章管理情况。各基础设施段基本形成了由段总工程师主管，段技术教育科负责归口管理，各专业维修技术中心、生产调度监控中心、安全科、材料科负责专业管理的分工模式，同时成立技术委员会，负责对技术规章制修订的审查、协调专业间技术规章统一等问题。专业段技术规章归口管理由具有技术职能的部门负责，专业段内其他部门负责本专业技术规章的专业管理。③技术规章制修订流程。各站段技术规章制修订流程相似，均包含起草、征求意见、审查、会签、发布、报备等环节，技术规章制修订仍以单专业负责为主。

根据上述分析，现阶段铁路基础设施维修技术规章体系主要在站段层面存在差异，包括技术规章分类、技术规章归口管理和专业管理、技术规章制修订流程等等。因此，主要从站段层面技术规章出发，构建铁路基础设施维修技术规章体系综合评价指标 体系。

2 铁路基础设施综合维修技术规章体系综合评价指标构建

2.1 指标选取原则与方法

构建铁路基础设施综合维修规章体系综合评价指标的最终目的是对工务、电务、供电综合维修技术规章管理进行更加有效的指导，为国铁集团深化综合维修生产一体化站段改革提供有效的理论支撑。在设计指标体系和选取指标时，主要遵循以下原则[8]。①系统性原则。选取的指标要考虑技术规章体系逐级管理和专业管理问题，考虑技术规章体系构建“层次清晰、结构合理”的基本原则。②科学性原则。选取的指标应从科学严密的角度出发，充分反映铁路现场作业实际与技术规章界定范畴。③可比性原则。选取的指标应准确反映技术规章体系的共性问题。④定量与定性相结合原则。选取的指标应便于从定量或定性角度进行分析与评价。

2.2 评价指标体系设计

铁路基础设施综合维修技术规章体系从技术规章生命周期分析，主要包括技术规章管理规范化、技术规章内容规范化以及与现场实际适应性3 大方面。综合评价是对评价对象进行排序和优选的决策基础，是改善实践过程、优化管理措施的关键支撑，是实施奖惩等管理行为的重要依据[2]。指标体系的科学合理性与否直接决定和影响评价结果的可靠性与可信性。选取对铁路基础设施综合维修规章体系建设水平影响敏感的参数，制定相应的评价指标，建立系统性、整体性的体系水平评价指标体系，通过综合评价后对技术规章体系水平形成客观认识。对初步建立的评价指标体系进行筛选后，去除指标之间的重复与冲突以保证指标的独立性，实现指标的最优化，构建出铁路基础设施综合维修规章体系3 层结构的综合评价指标体系。评价指标体系架构如表1所示。

3 铁路基础设施综合维修技术规章体系综合评价模型构建

3.1 层次分析法(AHP)计算指标权重

层次分析法(AHP)[3]是20 世纪末美国学者提出的以主观分析为主的一种决策分析方法。应用AHP确定铁路基础设施综合维修规章体系各项评价指标的权重[4]。首先使用对比分析和专家咨询法对各级指标两两进行对比分析，确定相互之间的比较标度kij(kji=1/kij)。比较标度表如表2 所示。其中相邻重要性的中间取值为2，4，6，8。

表2 比较标度表Tab.2 Comparison scale

利用极差法[5]求取同一级不同指标之间对上层因素的影响权重，并通过计算一致性比率CRi对判断矩阵进行一致性检验[6]。针对目标A，建立B1、B2、B3的比较标度(kij)矩阵，并求得影响权重及一致性比率(CRi)。

式中：n为本级指标的数量；i为被比较指标；j为比较指标。

一致性比率CRi计算公式如下。

式中：为本级指标矩阵的最大特征值；Ri为随机一致性指标。

随机一致性指标取值如表3 所示。根据专家打分和比较标度确定各项指标之间的相互重要性即比较标度kij；通过公式 ⑴ 和公式 ⑵ 计算指标的影响权重和一致性比率CRi。评价指标体系准则层权重计算如表4 所示。评价指标体系指标层权重计算(准则层B1)如表5 所示。评价指标体系指标层权重计算(准则层B2)如表6 所示。评价指标体系指标层权重计算(准则层B3)如表7 所示。

表3 随机一致性指标取值Tab.3 Random consistency index value

表4 评价指标体系准则层权重计算Tab.4 Calculation of criterion layer weight of evaluation index system

表5 评价指标体系指标层权重计算(准则层B1)Tab.5 Weight calculation of index layer of evaluation index system (criterion layer B1)

表6 评价指标体系指标层权重计算(准则层B2)Tab.6 Weight calculation of index layer of evaluation index system (criterion layer B2)

表7 评价指标体系指标层权重计算 (准则层B3)Tab.7 Weight calculation of index layer of evaluation index system (criterion layer B3)

由表4—表7 分析可得，各级指标比较标度矩阵均满足一致性检验（CRi＜0.1），即构造的矩阵符合要求。

3.2 模糊综合评价模型

模糊综合评价法主要是利用模糊数学的隶属度原理，将定性问题转化为定量问题，从而对复杂系统做出总体评价[7-9]。主要步骤如下。

（1）建立评语集、隶属度矩阵。评语集P表示对于因素集的评价集合，评语集设为P={90 (优)，80 (良)，70 (中)，60 (及格)}。

根据隶属度函数建立指标隶属度矩阵如下。

式中：rij为各项指标被评为各等级的可能性(根据专家评分优、良、中和及格的占比计算求得)。

（2）建立模糊隶属度矩阵。模糊隶属度矩阵为指标的权重向量与对应指标的隶属度矩阵相乘求得，如下所示。模糊评价结果向量。为各项指标通过模糊评价结果表示对某一基础设施段铁路基础设施综合维修规章体系水平G，计算方法如下。

（3）

4 模型应用及评价结果分析

4.1 模型应用验证

通过模型的构建，对各项指标相互之间的权重系数进行分析，能够横向比较现阶段铁路基础设施综合维修技术规章体系构建各项内容相互的重要性。为了能纵向比较分析不同管理模式下，铁路基础设施综合维修技术规章体系的优缺点，选取同一铁路局集团公司所属不同基础设施维修管理模式的站段，选取方式及站段代号如下。

（1）分专业管理模式：选取管理同一铁路区段的工务段、电务段和供电段，由于评价是针对铁路基础设施综合维修技术规章体系，因此将3 者视为同一管理机构，编号为F1。

（2）基础设施段管理模式：与分专业管理模式下的站段隶属于同一个铁路局集团公司，编号为F2。

邀请技术规章管理领域、基础设施养护维修专业领域和安全领域共10 位专家，对F1和F2的各项指标进行打分，评语集为P。计算对应模糊评价结果向量G1和G2。

从模糊评价结果向量G1和G2可以看出，现阶段2 种不同管理模式下，基础设施段管理模式的技术规章体系相较于分专业管理模式专家给的评价分数更高，更有利于铁路基础设施综合维修的发展，主要体现在技术规章体系对于基础设施综合维修的适应性方面。

4.2 评价结果分析

（1）分专业管理模式具有技术规章内容专业化强的特征。分专业维修管理模式技术规章体系在“技术规章内容评价”方面得分更高，主要体现为技术规章专业管理要求内容更加详尽，各级各专业技术规章结构更加完整，技术规章细化内容更加合理、详实。主要原因有：一是现场人员专业素质更高，对本专业内的技术设备、技术条件和技术标准理解更全面，在细化和执行技术规章时能够充分发挥专业特长；二是生产力更加充足，作业人员和管理人员仅需负责本专业技术规章内容的执行和细化。

（2）基础设施段管理模式规章体系具有专业协调性强的优势。基础设施段管理模式技术规章体系在“技术规章适应性评价”方面得分更高，主要体现为技术规章与组织生产关系更加协调，结合部和人员管理更加高效。主要原因有：一是组织机构扁平化、高效化，能充分发挥生产资源的利用，使得生产作业和应急响应更加高效；二是打破专业壁垒，规章内容更偏向于指导专业间有效配合。

（3）综合维修技术规章体系在保持专业管理不弱化、提升组织管理综合化方面有待进一步提升。通过评价结果可以看出，保持专业管理不弱化对于提升技术规章内容得分具有正向促进作用，因此综合维修技术规章体系应保留纯专业管理相关内容，以专业技术中心为主体，加强专业技术规章管理；同时对于涉及结合部设备及作业的技术规章，应不断提升其协调性、综合性，使技术规章体系能更好地指导现场作业组织。

4.3 优化建议

综合维修技术规章体系应充分结合不同管理模式的优势，不断加强技术规章管理及专业内容管理，并根据综合维修实际情况，提高技术规章体系的适应性。

（1）进一步制修订综合性技术规章。基础设施段建设初期，综合类技术规章仍有缺失，或现有技术规章不利于联合作业的开展，影响作业效率，例如施工维修综合防护、线路防护栅栏及声屏障设置与管理、工务安全管理、电务安全管理、供电安全管理等方面。因此现阶段应根据现场作业实际，进一步研究并开展综合性技术规章制修订工作。

（2）完善综合监测检测管理机制。随着铁路信息化的发展以及智能化设备的推进和应用，对铁路安全防护措施应加强“技防”，尽量少采用“人防”，以提高铁路安全防护效率，因此技术规章体系建设过程中要准确规定监测检测设备、作业和人员的相关内容，完善综合检测检测管理机制。例如轨道检测、变形监测、线路巡检、综合检测车运用管理、信号集中监测、供电6C 系统运用管理等。

（3）加强生产资源综合利用管理。涉及多专业共用的生产资源主要包括轨道作业车和大型养路机械。轨道作业车包括轨道车和接触网作业车，用于铁路基础设施检测维修、应急抢险等工作的重要装备，涉及专业较为综合，作业场景较多，是工电自轮运转特种设备的重要组成部分，但针对此类设备运用管理的技术规章仍有待完善，生产资源综合利用管理仍有待加强。

（4）加强综合性人员的培养和培训。现阶段各专业之间的专业壁垒较高，3 个专业间的作业人员和作业内容很难实现相互配合，因此需要运用科学合理的培训手段和管理方式，逐步打破各专业之间的壁垒，深化技术规章在现场的理解与执行，从而提高基础设施综合维修的效率。

5 结束语

铁路基础设施综合维修技术规章体系构建是提升保证铁路运输安全、铁路运输效率的重要支撑，为提升综合维修技术规章体系建设水平，选用AHP 法构建综合维修技术规章体系综合评价体系及模糊评价数学模型，可以为分析铁路基础设施综合维修技术规章体系的完整性、评价其建设水平提供方法及理论支撑。铁路基础设施综合维修技术规章体系还应着重加强技术规章与安全管理、监测检测、机械设备运用、生产组织、联合作业以及联合应急之间的协调性，进一步推进综合性技术规章的制修订、逐步完善综合监测检测管理机制、不断加强生产资源综合利用管理和综合性作业人员的培养和培训，从而更高效地指导铁路运输作业安全生产，保障运输效率。