高速鐵路列車調(diào)度員日常作業(yè)人因安全風(fēng)險因素研究

田 雷，保魯昆，2，高 磊，陳志亮，張克云，劉 新

（1.中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 運(yùn)輸及經(jīng)濟(jì)研究所，北京 100081；2.中國鐵道科學(xué)研究院研究生部，北京 100081；3.中國國家鐵路集團(tuán)有限公司 運(yùn)輸調(diào)度指揮中心，北京 100844）

0 引言

高速鐵路列車調(diào)度員(以下簡稱“列車調(diào)度員”)是一個調(diào)度區(qū)段行車的統(tǒng)一指揮者，有關(guān)行車人員必須執(zhí)行列車調(diào)度員的命令、指示，服從調(diào)度指揮，因此，列車調(diào)度員工作的可靠性直接影響著高速鐵路的行車安全。目前，相關(guān)專家通過對行車事故案例分析，對列車調(diào)度員在應(yīng)急處置過程中存在的風(fēng)險因素開展了一定程度的研究[1-3]。但是，應(yīng)急處置作為列車調(diào)度員日常作業(yè)流程中的一環(huán)[4-5]，僅就其進(jìn)行研究無法達(dá)到對列車調(diào)度員日常作業(yè)全流程風(fēng)險分析與管控的目的。此外，隨著高速鐵路安全管理水平的提升，行車事故的數(shù)量以及列車調(diào)度員自身暴露出作業(yè)風(fēng)險問題的偶發(fā)性和隨機(jī)性，不足以支撐列車調(diào)度員日常作業(yè)全流程的人因安全風(fēng)險研究。因此，為全面掌握列車調(diào)度員現(xiàn)場作業(yè)安全情況，應(yīng)就其作業(yè)過程中每個環(huán)節(jié)開展風(fēng)險項點(diǎn)研究，而如何準(zhǔn)確識別和判斷作業(yè)過程中的風(fēng)險項點(diǎn)是研究工作的基礎(chǔ)。

鐵路技術(shù)規(guī)章是鐵路行業(yè)開展技術(shù)管理的重要依據(jù)，也是指導(dǎo)現(xiàn)場作業(yè)人員開展工作的基本制度[6]，以此作為研究列車調(diào)度員作業(yè)過程中人因安全風(fēng)險因素的基礎(chǔ)，可以準(zhǔn)確地識別作業(yè)全流程中存在的人因風(fēng)險項點(diǎn)，同時又能很好地彌補(bǔ)僅就行車事故分析問題成因存在的不足。在此基礎(chǔ)上，采用決策實驗室分析-解釋結(jié)構(gòu)模型(DEMATEL-ISM)分析人因安全風(fēng)險項點(diǎn)間的傳動及耦合關(guān)系，研究得出列車調(diào)度員作業(yè)全流程的風(fēng)險因素層次拓?fù)鋱D，從而更好地提出風(fēng)險管控方法。

1 列車調(diào)度員人因安全風(fēng)險因素識別

1.1 基于規(guī)章制度的風(fēng)險因素識別

《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》(以下簡稱《技規(guī)》)是我國鐵路的基本技術(shù)規(guī)章，是現(xiàn)場作業(yè)人員日常作業(yè)的基本遵循[7]。中國國家鐵路集團(tuán)有限公司運(yùn)輸調(diào)度指揮中心是全路列車調(diào)度員的主管部門，為進(jìn)一步統(tǒng)一全路列車調(diào)度指揮工作、規(guī)范高速鐵路列車調(diào)度員作業(yè)行為，其制定發(fā)布了《中國國家鐵路集團(tuán)有限公司鐵路運(yùn)輸調(diào)度規(guī)則》(以下簡稱《調(diào)規(guī)》)和《高速鐵路列車調(diào)度員日常作業(yè)規(guī)范》(以下簡稱《規(guī)范》)[8]?！都家?guī)》《調(diào)規(guī)》《規(guī)范》是列車調(diào)度員在日常工作中必須嚴(yán)格遵守和執(zhí)行的規(guī)章制度?！都家?guī)》中規(guī)定列車調(diào)度員組織實現(xiàn)列車運(yùn)行圖、調(diào)度日計劃的工作要求，發(fā)布調(diào)度命令的基本規(guī)定及其他不同場景下列車調(diào)度員應(yīng)承擔(dān)的工作任務(wù)[9]?！墩{(diào)規(guī)》中規(guī)定列車調(diào)度員按列車運(yùn)行圖指揮列車運(yùn)行、進(jìn)行計劃調(diào)整的要求，發(fā)布調(diào)度命令的基本規(guī)定，CTC區(qū)段需列車調(diào)度員準(zhǔn)備進(jìn)路時的規(guī)定以及選拔與培訓(xùn)要求[10]。《規(guī)范》中規(guī)定高速鐵路列車調(diào)度員的日常作業(yè)流程包括接班、班中、交班3 部分，其中班中作業(yè)包含列車運(yùn)行計劃調(diào)整、組織工作、調(diào)度命令發(fā)布[11]。

基于對以上3 項規(guī)章制度的分析，提出交接班作業(yè)、計劃調(diào)整、列車運(yùn)行監(jiān)控、施工組織、應(yīng)急處置、人工辦理進(jìn)路、調(diào)度命令發(fā)布等7項列車調(diào)度員日常作業(yè)基本流程及教育培訓(xùn)、身心狀況等2 項列車調(diào)度員日常管理重點(diǎn)工作，研究梳理其中存在的人因安全風(fēng)險因素項點(diǎn)，得到列車調(diào)度員日常作業(yè)人因安全風(fēng)險如表1所示。

1.2 列車調(diào)度員人因安全風(fēng)險因素體系構(gòu)建

結(jié)合上述對列車調(diào)度指揮規(guī)章制度的分析，基于對交接班作業(yè)、計劃調(diào)整、列車運(yùn)行監(jiān)控、施工組織、應(yīng)急處置、人工辦理進(jìn)路、調(diào)度命令發(fā)布、教育培訓(xùn)、身心狀況等9項存在人因安全風(fēng)險因素的類別所涵蓋內(nèi)容的研判，共提出18項人因安全風(fēng)險因素項點(diǎn)，構(gòu)建列車調(diào)度員人因安全風(fēng)險因素體系框架如圖1所示，人因安全風(fēng)險因素釋義如表2所示。

圖1 列車調(diào)度員人因安全風(fēng)險因素體系框架Fig.1 Framework of human safety risk factors for train dispatchers

表2 人因安全風(fēng)險因素釋義Tab.2 Interpretation of human safety risk factors

將識別的列車調(diào)度員在日常作業(yè)過程中存在的人因安全風(fēng)險因素，結(jié)合DEMATEL-ISM 模型，開展各因素間的關(guān)聯(lián)分析和影響路徑研究。

2 列車調(diào)度員人因安全風(fēng)險因素模型計算

2.1 DEMATEL-ISM模型構(gòu)建

DEMATEL 方法是一種運(yùn)用圖論和矩陣工具的系統(tǒng)分析方法，實現(xiàn)對系統(tǒng)中要素間的邏輯關(guān)系加以判斷。ISM 方法是通過有向圖、布爾矩陣的運(yùn)算，得到可達(dá)矩陣，進(jìn)一步通過人-機(jī)結(jié)合，分解可達(dá)矩陣，使復(fù)雜的系統(tǒng)分解成多級遞階結(jié)構(gòu)形式[13-15]。

DEMATEL-ISM模型的分析流程如下。

（1）構(gòu)建直接影響矩陣M，研究分析相關(guān)鐵路技術(shù)規(guī)章，提出列車調(diào)度員在日常作業(yè)中可能存在的n項人因安全風(fēng)險因素項點(diǎn)。通過專家評價確定因素fi和fj(i，j= 0，1，…，18)之間的雙向關(guān)聯(lián)關(guān)系，構(gòu)建直接影響矩陣M=(aij)n×n，aij為因素fi對因素fj的直接影響。

（2）計算規(guī)范直接影響矩陣N，對直接影響矩陣M進(jìn)行歸一化處理，求得規(guī)范直接影響矩陣N。

式中：Maxvar為矩陣M中列的平均值的最大值；為矩陣M中列的平均值。

（3）計算綜合影響矩陣T=(tij)n×n，tij表示要素fi對要素fj的直接影響及間接影響程度。

式中：I為單位矩陣。

（4）計算影響度和被影響度，影響度表示各行因素對所有其他因素的綜合影響值，該集合記為D，D=(D1，D2，…，Dn)。被影響度表示各列因素受到其他因素的綜合影響值，該集合記為C，C=(C1，C2，…，Cn)。

其中：

（5）計算中心度和原因度，因素i的中心度記作Mi，表示該因素在評價指標(biāo)體系中的位置及其所起作用的大小。

（6）獲取可達(dá)矩陣K=(kij)n×n。閾值λ∈[0，1]的確定是為實現(xiàn)對復(fù)雜系統(tǒng)中冗余信息的剔除，采取的計算方法如公式⑻。針對整體影響矩陣H=T+I=(hij)n×n，若hij＜λ，則kij= 0，否則kij= 1。

（7）層次劃分。根據(jù)可達(dá)矩陣K確定可達(dá)集合Pi和前因集合Qi。

當(dāng)Pi=Pi∩Qi(i= 1，2，…，n)時，?fj∈Pi均為最高層中的因素，再將已分層的fj剔除后重復(fù)上述過程，依次對人因安全風(fēng)險因素進(jìn)行層級劃分。

2.2 確定直接影響矩陣

為更加準(zhǔn)確地判斷不同人因安全風(fēng)險因素項點(diǎn)對列車調(diào)度員日常作業(yè)的影響，對表2中所列18項人因安全風(fēng)險因素的相互影響關(guān)系進(jìn)行評估，獲得直接影響矩陣M，影響度選?。麩o關(guān)聯(lián)、弱關(guān)聯(lián)、一般關(guān)聯(lián)、較強(qiáng)關(guān)聯(lián)、強(qiáng)關(guān)聯(lián)｝的5級標(biāo)度，用0—4由弱到強(qiáng)進(jìn)行表示，專家評價標(biāo)度語義變量表如表3所示。

表3 專家評價標(biāo)度語義變量表Tab.3 Semantic variables of evaluation value

2.3 計算各因素間的相互影響關(guān)系

根據(jù)DEMATEL-ISM 方法的分析流程，通過咨詢調(diào)度專業(yè)專家評估構(gòu)建人因安全風(fēng)險因素直接影響矩陣M如表4 所示，根據(jù)公式⑴—⑶計算綜合影響矩陣T，再由公式⑷—⑺分別進(jìn)行計算，得到列車調(diào)度員各項人因安全風(fēng)險因素的影響度、被影響度、中心度和原因度如表5所示。

表4 人因安全風(fēng)險因素直接影響矩陣MTab.4 Direct influence matrix M of human safety risk factors

表5 列車調(diào)度員各項人因安全風(fēng)險因素的影響度、被影響度、中心度和原因度Tab.5 Influence degree, affected degree, center degree, and cause degree of human safety risk factors

根據(jù)上述計算結(jié)果，選取中心度-原因度繪制散點(diǎn)圖，人因安全風(fēng)險因素的原因結(jié)果如圖2 所示。由圖2 可知，人因安全風(fēng)險因素中f2，f3在列車調(diào)度員的人因安全風(fēng)險因素體系中綜合作用最為突出，f16，f13，f9在體系中綜合作用較小。f16，f18對其他因素的影響較大，f2，f1則更易受其他因素影響。

圖2 人因安全風(fēng)險因素的原因結(jié)果Fig.2 Causes and results of human safety risk factors

2.4 層次劃分

根據(jù)公式⑻，由綜合影響矩陣T計算出閾值λ=0.28，確定可達(dá)矩陣K。根據(jù)公式⑼，獲取可達(dá)集合Pi和前因集合Qi，從而確定因素的分層L1{f1，f2，f6}，L2｛f4，f7，f9，f11｝，L3｛f3，f5，f8，f12，f14，f15｝，L4{f10，f13，f16，f17，f18}，進(jìn)而繪出人因安全風(fēng)險因素層次結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

圖3 人因安全風(fēng)險因素層次結(jié)構(gòu)圖Fig.3 Hierarchical structure of human safety risk factors

2.5 層次結(jié)構(gòu)圖分析

從圖3 可知，列車調(diào)度員日常作業(yè)人因安全風(fēng)險因素之間層次結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，具體結(jié)果分析如下。

（1）從日常工作流程方面，列車調(diào)度員對于相關(guān)規(guī)章制度的執(zhí)行是列車調(diào)度員人因安全風(fēng)險因素中的深層因素。從日常管理重點(diǎn)工作方面，列車調(diào)度員參加培訓(xùn)以及對學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握、個人的抗壓能力等同樣是影響列車調(diào)度員產(chǎn)生不安全行為的深層因素。深層因素能夠直接或間接地影響列車調(diào)度員日常作業(yè)中的各個環(huán)節(jié)，因此，做好對列車調(diào)度員的定期培訓(xùn)，提高有關(guān)規(guī)章制度的培訓(xùn)質(zhì)量，通過配備相應(yīng)的仿真實訓(xùn)系統(tǒng)等方法強(qiáng)化列車調(diào)度員對規(guī)章制度的執(zhí)行能力是避免其在日常作業(yè)中出現(xiàn)不安全行為的關(guān)鍵，同時在列車調(diào)度員選拔和日常考核中應(yīng)進(jìn)一步突出對個人抗壓能力的考察。

（2）了解重點(diǎn)工作事項、實際生產(chǎn)情況的掌握、施工項目申請的核對既是人因安全風(fēng)險因素體系中的表層因素，同樣也是表5 中所列的結(jié)果因素，處于圖2 的下半部分，因素本身易受到其他因素影響，針對這些風(fēng)險因素項點(diǎn)的管控，加強(qiáng)監(jiān)督檢查是最直接有效的手段。對于專業(yè)能力較強(qiáng)的列車調(diào)度員，加強(qiáng)對這3 方面的考核管理能夠起到較好的效果。

（3）中間因素層中風(fēng)險因素的數(shù)量最多且關(guān)系最為復(fù)雜，其中調(diào)整計劃的編制以及對現(xiàn)場情況的了解與其他風(fēng)險因素關(guān)聯(lián)最為緊密。由表5 可知，中間因素層中這2 項風(fēng)險因素的中心度值最高。列車調(diào)度員的核心工作是指揮行車，及時準(zhǔn)確地了解現(xiàn)場情況是做出準(zhǔn)確判斷、提出正確指揮策略的關(guān)鍵。因此，列車調(diào)度員在日常工作的各個環(huán)節(jié)都應(yīng)意識到加強(qiáng)與現(xiàn)場的交流確認(rèn)的重要性，從而規(guī)避臆測行車行為的發(fā)生。調(diào)整計劃的編制是列車調(diào)度員班中作業(yè)的重要工作內(nèi)容，加強(qiáng)對列車調(diào)度員列車運(yùn)行調(diào)整計劃編制能力的管理能夠有效約束上層風(fēng)險因素發(fā)生問題的可能。

3 結(jié)束語

基于列車調(diào)度員日常作業(yè)管理的規(guī)章制度，將其日常作業(yè)全流程劃分為交接班作業(yè)、計劃調(diào)整等7 個工作環(huán)節(jié)，并補(bǔ)充教育培訓(xùn)、身心狀況等2 項日常管理重點(diǎn)工作。結(jié)合高速鐵路行車事故暴露出有關(guān)列車調(diào)度員的問題，進(jìn)一步識別列車調(diào)度員在日常作業(yè)中存在的人因安全風(fēng)險因素，構(gòu)建相應(yīng)的體系框架。采用DEMATEL-ISM 方法分析風(fēng)險因素間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，掌握關(guān)鍵因素在體系框架中的影響程度，通過人因安全風(fēng)險因素層次結(jié)構(gòu)圖分析，將18項列車調(diào)度員人因安全風(fēng)險因素劃分為4個層級。其中，通過加強(qiáng)對列車調(diào)度員的培訓(xùn)提升其對規(guī)章制度的掌握和執(zhí)行，并對列車調(diào)度員的抗壓能力進(jìn)行日常管理是避免在調(diào)度指揮工作中出現(xiàn)人因安全風(fēng)險的關(guān)鍵，在列車調(diào)度員風(fēng)險管控中具有借鑒意義。