探討城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論與方法

摘 要：本文對(duì)軌道交通運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)估的理論基礎(chǔ)進(jìn)行分析，在六西格瑪理論的指導(dǎo)下構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，以天津市軌道交通網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)安全情況為例，以網(wǎng)絡(luò)抗毀性、網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性、管理安全性為關(guān)鍵指標(biāo)，設(shè)置五個(gè)不同樣本，對(duì)運(yùn)營(yíng)安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果表明，交通網(wǎng)絡(luò)中一旦某一車(chē)站出現(xiàn)暫停使用情況，勢(shì)必會(huì)降低整個(gè)運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)的安全性。

關(guān)鍵詞：軌道交通;運(yùn)營(yíng)安全;風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

在軌道交通運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，安全是首要工作。現(xiàn)階段，我國(guó)軌道交通飛速發(fā)展，里程不斷延伸，交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)因素也隨之增加，為運(yùn)營(yíng)安全管理工作帶來(lái)較大難度。對(duì)此，應(yīng)從事前、事中、事后三個(gè)角度著手，對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行管理和評(píng)估，制定科學(xué)有效的措施，使風(fēng)險(xiǎn)始終處于可控狀態(tài)。

1 軌道交通運(yùn)營(yíng)理論基礎(chǔ)

六西格瑪理論中融入許多現(xiàn)代化管理理念，如持續(xù)改進(jìn)、用戶至上、數(shù)據(jù)決策、加速變革等等，作為一種新型管理模式受到用戶的廣泛認(rèn)可。當(dāng)前軌道交通運(yùn)營(yíng)管理主要以六西格瑪理論為基礎(chǔ)，該理論是以乘客需求為導(dǎo)向，該理論以產(chǎn)品“零缺陷”為目標(biāo)，可有效節(jié)約生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)率與市場(chǎng)占有率，使乘客獲得更加貼心的服務(wù)。在事實(shí)與數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，遵循DMAIC方法準(zhǔn)則，靈活運(yùn)用先進(jìn)的統(tǒng)計(jì)技術(shù)與管理方法，對(duì)運(yùn)營(yíng)安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，可促進(jìn)產(chǎn)品的不斷優(yōu)化，達(dá)到降低缺陷率的目標(biāo)。同時(shí)，該理念還是現(xiàn)代管理技術(shù)與方法有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物，可將質(zhì)量工程、現(xiàn)代設(shè)計(jì)、穩(wěn)健技術(shù)等融合到產(chǎn)品生產(chǎn)與過(guò)程設(shè)計(jì)之中，該理論的具體內(nèi)容如下：

（1）定義階段。明確用戶的實(shí)際需求與產(chǎn)品需要改進(jìn)的流程，對(duì)項(xiàng)目范圍進(jìn)行界定;

（2）測(cè)量階段。針對(duì)現(xiàn)有流程進(jìn)行測(cè)量，明確基線與期望達(dá)成的目標(biāo)，對(duì)運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程中的影響因素進(jìn)行識(shí)別，并對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的有效性進(jìn)行評(píng)估;

（3）分析階段。通過(guò)數(shù)據(jù)分析確定流程，即識(shí)別流程中的關(guān)鍵要素;

（4）改進(jìn)階段。對(duì)流程進(jìn)行優(yōu)化，減少關(guān)鍵因素對(duì)方案產(chǎn)生的不良影響，從而降低流程的缺陷與變異性;

（5）控制階段。在產(chǎn)品或服務(wù)改進(jìn)之后，通過(guò)采取科學(xué)控制方式，使改進(jìn)成果得到切實(shí)保障[1]。

2 軌道交通運(yùn)營(yíng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

2.1 構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

通過(guò)查詢相關(guān)資料，本文針對(duì)天津市軌道交通網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)安全情況進(jìn)行分析，是被影響交通網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)鍵因素，即網(wǎng)絡(luò)抗毀性、網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性、設(shè)施安全性、管理安全性等，構(gòu)建多層次的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。軌道交通網(wǎng)由多個(gè)節(jié)點(diǎn)和邊構(gòu)成，一些二級(jí)指標(biāo)由道路網(wǎng)絡(luò)中點(diǎn)屬性與邊屬性加權(quán)獲取，如AFC系統(tǒng)安全度、節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度、車(chē)站人員安全保障系數(shù)等等，由于不同點(diǎn)屬性重要度不同，邊屬性的重要性也有所區(qū)別，為了確定不同點(diǎn)與邊的屬性，需要對(duì)指標(biāo)樣本的權(quán)重因子進(jìn)行計(jì)算，安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如下。

2.1.1 網(wǎng)絡(luò)抗毀性

在軌道交通網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)與邊在突發(fā)狀況下，路網(wǎng)維持其功能的能力便是抗毀性，可對(duì)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度、最短距離、綜合聚類系數(shù)等產(chǎn)生較大影響，計(jì)算公式為：

式中，Ck代表的是抗毀性;ω1-4代表的是二級(jí)指標(biāo)權(quán)重，其中ω1代表的是節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度、ω2代表的是聚類系數(shù)、ω3代表的是最短距離、ω4代表的是區(qū)間強(qiáng)度。

2.1.2 網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性

主要是指城軌交通網(wǎng)的飽和度，對(duì)其產(chǎn)生影響的指標(biāo)包括網(wǎng)絡(luò)效率、連通情況、可達(dá)性與換乘能力，對(duì)上述各項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，計(jì)算公式如下：

式中，C代表的是網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性;ω11代表的是網(wǎng)絡(luò)效率、ω12代表的是可達(dá)性、ω13代表的是連通情況、ω14代表的是換乘能力[2]。

2.1.3 管理安全性

主要是指軌道交通網(wǎng)絡(luò)管理的安全性，對(duì)運(yùn)營(yíng)安全具有重大影響。與之相關(guān)的指標(biāo)為車(chē)站人員安全保障系數(shù)、駕駛員安全系數(shù)、調(diào)度員安全系數(shù)、應(yīng)急管理系數(shù)，計(jì)算公式如下：

式中，Cg代表的是管理安全性;ω21代表的是車(chē)站人員安全保障系數(shù)、ω22代表的是駕駛員安全系數(shù)、ω23代表的是調(diào)度員安全系數(shù)、ω24代表的是應(yīng)急管理系數(shù)。

2.2 樣本采集

本文以天津市軌道交通網(wǎng)絡(luò)為研究對(duì)象，明確評(píng)價(jià)指標(biāo)與方法，由當(dāng)?shù)剀壍肋\(yùn)營(yíng)指揮中心提供數(shù)據(jù)信息，根據(jù)運(yùn)營(yíng)安全各項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算方法得出數(shù)值，經(jīng)過(guò)無(wú)量綱化后，借助Matlab7.0軟件進(jìn)行仿真分析，對(duì)運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)方法的科學(xué)合理性進(jìn)行驗(yàn)證。同時(shí)，根據(jù)選擇的不同類型節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建五個(gè)不同樣本，對(duì)多種情景下軌道交通網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)安全情況進(jìn)行分析。

樣本一：全部車(chē)站均可正常應(yīng)用;

樣本二：西站暫停使用，全部列車(chē)均不能經(jīng)過(guò)該站;

樣本三：西站與和平路站均暫停使用，列車(chē)禁止經(jīng)過(guò)這兩個(gè)車(chē)站;

樣本四：營(yíng)口道站暫停使用，全部列車(chē)均不能經(jīng)過(guò)該站;

樣本五：西站與營(yíng)口道站均暫停使用，列車(chē)禁止經(jīng)過(guò)這兩個(gè)車(chē)站。

2.3 權(quán)重確定

根據(jù)信息論可知，熵可對(duì)不確定性進(jìn)行度量，當(dāng)信息量越大時(shí)，不確定性便越小，熵值也就越小;當(dāng)信息量越小時(shí)，不確定性增加。從熵特性可知，通過(guò)對(duì)熵值進(jìn)行計(jì)算，能夠?qū)κ录S機(jī)性進(jìn)行判斷，進(jìn)而得出某一指標(biāo)的離散度，且離散度與綜合評(píng)價(jià)之間具有正比例關(guān)系，首先構(gòu)架數(shù)據(jù)矩陣，假設(shè)有m個(gè)待評(píng)對(duì)象，n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，數(shù)據(jù)矩陣為X=（xij）mxn，j代表的是某項(xiàng)指標(biāo);當(dāng)各個(gè)待評(píng)對(duì)象的指標(biāo)差距增加時(shí)，該項(xiàng)指標(biāo)在綜合評(píng)價(jià)中起到的作用也將隨之增加;本文采用熵值法進(jìn)行權(quán)重確定，并利用Matlab7.0軟件作為輔助，一級(jí)指標(biāo)權(quán)重為抗毀性0.2478，適應(yīng)性0.2141，管理安全性0.1251，具體如下：

2.4 模糊綜合評(píng)價(jià)

在該評(píng)價(jià)中常用的算子如下表2所示。由該表內(nèi)容可知，算子1與算子2相比更加精細(xì)，算子1能夠在一定程度上將非主要指標(biāo)體現(xiàn)出來(lái)，而算子2則能夠計(jì)算出全部因素權(quán)重的均衡性，使全部指標(biāo)的整體特性得以充分體現(xiàn)，可應(yīng)用到全部指標(biāo)情況計(jì)算之中。由此可見(jiàn)，采用加權(quán)平均算子對(duì)運(yùn)營(yíng)安全進(jìn)行評(píng)價(jià)更為可靠[3]。

2.5 評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)軌道交通運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)結(jié)果可知，樣本一網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)的安全性最佳，其后四個(gè)樣本的安全性隨之遞減。通過(guò)評(píng)價(jià)結(jié)果可知，軌道交通網(wǎng)絡(luò)中車(chē)站暫停使用，將對(duì)整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)生不良影響，換乘站的影響程度超過(guò)普通車(chē)站;根據(jù)交通指揮中心提供的數(shù)據(jù)信息可知，交通網(wǎng)絡(luò)中一旦某一車(chē)站出現(xiàn)暫停使用情況，勢(shì)必會(huì)降低整個(gè)運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)的安全性。由此可見(jiàn)，本文計(jì)算結(jié)果與指揮中心提供的資料相符合，與實(shí)際情況一致?？梢?jiàn)，通過(guò)熵值法的應(yīng)用能夠?qū)⒃撌芯W(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)的客觀事實(shí)充分體現(xiàn)出來(lái)，由此構(gòu)建安全評(píng)價(jià)體系，為交通網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行提供更多助力。

3 結(jié)論

綜上所述，本文以天津市軌道交通網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)安全情況為例，在六西格瑪理論的指導(dǎo)下構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，得出交通網(wǎng)絡(luò)中一旦某一車(chē)站出現(xiàn)暫停使用情況，勢(shì)必會(huì)降低整個(gè)運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)的安全性的結(jié)論，有助于推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)營(yíng)一體化建設(shè)，促進(jìn)軌道交通運(yùn)營(yíng)管理高效開(kāi)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張建平，趙振江，任剛，等.城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)安全風(fēng)險(xiǎn)防控技術(shù)研發(fā)與示范[J].交通與運(yùn)輸，2017（5）.

[2]陳明利，翟懷遠(yuǎn)，許葭，等.城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[J].物流技術(shù)，2017（07）：7-10.

[3]鄧箴，谷蕭君.城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中信息安全的評(píng)估方法研究[J].價(jià)值工程，201（10）：237-239.

作者簡(jiǎn)介：賈佳（1987-），女，天津人，本科，中級(jí)工程師，施工管理，主要研究方向：施工運(yùn)營(yíng)行車(chē)管理。