武晓炜 蔡小刚 郭海锋 王毅强

武汉地铁运营有限公司 湖北省武汉市 430000

1 引言

截止2022年1月，全国共有51座城市开通轨道交通，运营线路270条，运营里程8759公里，实际开行列车285万列次。2021年全年完成客运量237.1亿人次，较2020年增加61.2亿人次，增长约35%，达到2019年的99.2%；2021年全年平均客运强度约0.82万人次每公里日，较2020年增长约14%。城市轨道交通具有客流运输量大、速度快、准时等优点，能满足城市早晚高峰等特殊时段客流的快速运输，然而由于城市轨道交通运行系统复杂，涉及专业种类较多，且基本处于地下环境，一旦发生事故将造成严重影响。因此，采用科学有效的方法识别影响城市轨道交通安全运营的关键指标，对指导地铁日常运行管理具有重要意义。

目前，城市轨道交通运营安全管理研究已有较多的成果。冯伟基于LEC法从人、机、环、管四个方面建立了地铁运营安全状态评价模型。亢磊磊建立了CUOWA-GRAY地铁火灾安全评价模型。尉强引入网络分析法、系统动力学和模糊综合评判法开展地铁运营安全风险评价研究。马云东建立了基于OWA-AHP和熵权法的地铁运营安全评价模型。鹿颖运用风险矩阵法进行了地铁运营安全评价研究。武丹丹从人因失误视角，构建包含个人素质、设备、组织管理和环境4个方面的地铁运营人因失误安全评价指标体系。曾明华从人、安全管理、环境和设备设施等4个方面构建多态贝叶斯网络结构，并结合模糊集理论建立模糊多态贝叶斯网络地铁运营风险评估方法。已有的研究成果主要对研究对象的整体安全状态进行了分析，鲜有学者对影响地铁安全运营的关键指标进行研究。

鉴于城市轨道交通运营安全管理研究中存在的不足，本文引入DEMATEL理论，首次建立基于DEMATEL的地铁安全运营关键影响指标研究模型，采取定量方法识别影响地铁安全运营的关键指标，为城市轨道交通运营单位的日常安全管理提供参考，并针对性制定安全决策，切实保障城市轨道交通运营安全平稳。

2 理论基础

2.1 DEMATEL方法

1971年，美国Bottelle研究所首次构建决策实验和评价实验法（DEMATEL），DEMATEL是Decision-making Trial and Evaluation Laboratory的简称，是一种将图论和矩阵论结合进行研究的系统科学方法论。通过调研文献，DEMATEL方法已在各个研究领域广泛应用。彭锦云采用DEMATEL法对影响北华山林场可持续发展影响因素进行了研究，并对完善林业相关政策提出了建议；党文强建立了基于DEMATEL方法的高校建设项目前期管理影响因素分析模型；戴二玲采用DEMATEL方法分析了装配式混凝土建筑关键成本控制指标，并研究相应对策；刘蓉采用DEMATEL方法对森林火灾影响因素进行了识别分析。

2.2 DEMATEL算法

（1）建立指标直接影响矩阵。假设系统有个指标，即：

定义（0、1、2、3）分别表示两个影响指标之间“无影响”、“有一定影响”、“有较大影响”、“有很大影响”，对系统中所有指标分别进行两两比较，确定各指标之间的直接影响矩阵=[g]×，其中g表示指标K对指标K的直接影响程度。

（2）规范化处理矩阵，计算出矩阵，其计算式为：

（3）构建综合影响矩阵，其计算式为：

式中，t为指标K对指标K的综合影响程度，为单位矩阵。

（4）根据矩阵应用式（4）和式（5）分别计算可得第个指标的影响度f和被影响度e。

（5）计算第个指标的中心度m和原因度r。定义中心度m为影响度与被影响度的和，如下式所示：

式中，m为该指标在影响指标体系中的地位及其所起作用的大小。

定义原因度r为影响度与被影响度的差，如下式所示：

当r＞0时，表示其为地铁安全运营影响指标的原因指标；当r＜0时，表示其为地铁安全运营影响指标的结果指标。

2.3 技术路线

3 关键影响指标分析

3.1 影响指标确定

依据《城市轨道交通运营安全风险分级管控和隐患排查治理管理办法》、《城市轨道交通初期运营期间安全评估规范》等规范文件，城市轨道交通运营管理主要包括设备设施、行车组织、客运组织及运行环境等四个方面，其中设备设施包括车辆、供电、通信、信号、轨道等，行车组织包括调度指挥、列车运行等，客运组织包括车站作业、客流疏导等，运行环境包括生产环境、自然环境、保护区环境等，具体见表1。

图1 地铁安全运营关键影响指标分析路线图

表1 城市轨道交通安全运营影响指标

3.2 影响指标参数确定

运用DEMATEL方法将影响地铁安全运营的指标进行两两对比，确定城市轨道交通安全运营影响指标直接影响矩阵。按照式（2）～（3），对矩阵进行规范化处理得到综合影响矩阵，根据矩阵计算出各指标的影响度、被影响度；按照式（6）～（7），计算出各影响指标的中心度和原因度，具体见表2。

第二，为父母及患儿“赋能”，引入互联网干预模式。在专业人员不足的情况下，医疗机构可以考虑提供为父母及患儿“赋能”的干预项目，例如教授沟通交流和情绪表达的方法技巧等，使他们在干预结束后可以继续使用并受益。此外，互联网时代，智能手机已全民普及，促进跨专业合作，推动研发有针对性的移动端应用APP，为患儿及父母提供医疗信息或在线服务，也是非常好的选择。互联网化的干预模式不仅可以打破时间和地域的限制，解决患儿出院之后服务递送的问题，还可以在专业人员不足的情况下，惠及更多的慢性病患儿和家庭。

3.3 关键影响指标分析

为了更加直观地显示各影响指标中心度和原因度的计算结果，以各影响指标中心度为横坐标、原因度为纵坐标绘制影响指标中心度与原因度分布图，如图2所示。

图2 影响指标中心度与原因度分布

图2中第Ⅰ象限和第Ⅱ象限中的、、、、、、属于影响城市轨道交通安全运营的原因指标，对其他指标影响较大；第Ⅲ象限和第Ⅳ象限中的、、、、属于影响城市轨道交通安全运营的结果指标，受其他指标影响较大。根据表2，中心度大于平均值的影响指标是分布于图2中第Ⅰ象限和第Ⅳ象限中的、、、，这些指标的中心度排名在前4位，属于影响城市轨道交通安全运营的重要指标，也是城市轨道交通安全运营关键影响指标辨识的基础。

表2 地铁安全运营影响指标参数

由图2可知，、为原因指标中心度大于平均值的2个指标，其中14的中心度（0.134）在所有指标中排序第2，同时其影响度（0.097）排序第2且被影响度（0.037）排序第7；的中心度（0.132）在所有指标中排序第4，同时其影响度（0.114）排序第1且被影响度（0.018）排序第10。这表明、对其他指标影响较大，因而是影响城市轨道交通安全运营的关键原因指标。

如图2所示，、为结果指标中心度大于平均值的2个指标，其中的中心度（0.133）在所有指标中排序第3，同时其被影响度（0.111）排序第2且影响度（0.021）排序第8；的中心度（0.155）在所有指标中排序第1，同时其被影响度（0.151）排序第1且影响度（0.004）排序第12。这表明、受其他指标影响较大，因而是影响城市轨道交通安全运营的关键结果指标。

4 结语

引入DEMATEL理论，构建了基于DEMATEL的城市轨道交通安全运营关键影响指标研究体系，结合识别出的关键影响指标，提出了城市轨道交通日常运营管理工作建议。结论如下：

（1）依据《城市轨道交通运营安全风险分级管控和隐患排查治理管理办法》、《城市轨道交通初期运营期间安全评估规范》等规范文件，建立更加科学的城市轨道交通安全运营影响指标体系，为定量研究城市轨道交通安全运营关键影响指标提供理论基础。

（2）建立基于DEMATEL的城市轨道交通安全运营关键影响指标研究模型，确定了车辆、供电、信号、列车运行是影响城市轨道交通安全运营的关键指标，关键影响指标的识别可以降低事故发生的可能性以及事故发生后造成的损失，为地铁日常运营管理提供指导性建议。

（3）基于识别出的关键影响指标，城市轨道交通运营单位需重点强化设备设施维修保养、加大员工业务技能培训力度，针对性防范车辆、供电、信号等设备设施，列车运行等行车组织存在的安全风险，切实保障城市轨道交通运营安全平稳。