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基于DEMATEL的城市轨道交通安全运营关键影响指标研究

2022-06-24武晓炜蔡小刚郭海锋王毅强

时代汽车 2022年11期

武晓炜 蔡小刚 郭海锋 王毅强

摘 要: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》等规范文件,建立更加科学的地铁安全运营影响指标体系。引入DEMATEL方法,构建基于DEMATEL的城市轨道交通安全运营关键影响指标研究模型。研究结果为城市轨道交通运营单位安全管理工作提供了指导性建议。

关键词:城市轨道交通运营 DEMATEL 关键影响指标

Safe Operation of Urban Rail Transit Based on DEMATEL Research on Key Impact Indicators

Wu Xiaowei,Cai Xiaogang,Guo Haifeng,Wang Yiqiang

Abstract:According to the normative documents such as the "Administrative Measures for Urban Rail Transit Operation Safety Risk Hierarchical Control and Hidden Hazard Investigation and Management", a more scientific subway safety operation impact index system is established. The DEMATEL method is introduced, and a DEMATEL-based research model for the key impact indicators of urban rail transit safety operation is constructed. The research results provide guiding suggestions for the safety management of urban rail transit operating units.

Key words:urban rail transit operation, DEMATEL, key impact indicators

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,城市轨道交通运營安全管理研究已有较多的成果。冯伟[1]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[2]建立了CUOWA-GRAY地铁火灾安全评价模型。尉强[3]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[4]建立了基于OWA-AHP和熵权法的地铁运营安全评价模型。鹿颖[5]运用风险矩阵法进行了地铁运营安全评价研究。武丹丹[6]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[7]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[8]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[9]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[10]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[11]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

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。

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G。按照式(2)~(3),对矩阵G进行规范化处理得到综合影响矩阵T,根据矩阵T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。

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。

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運营管理工作建议。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A11、供电A12、信号A14、列车运行A22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。

参考文献:

[1]冯伟. 基于LEC评价法的城市轨道交通运营安全评价研究[D].吉林大学,2019.

[2]亢磊磊.基于CUOWA-GRAY的地铁运营火灾安全评价[J].消防科学与技术,2018,37(05):703-707.

[3]尉强. 基于ANP-SD-Fuzzy的地铁运营安全风险评估研究[D].兰州交通大学,2019.

[4]马云东,孙佳君,王洪德.基于OWA-AHP和熵权法的地铁运营安全风险评估[J].大连交通大学学报,2019,40(04):86-91.

[5]鹿颖. 基于风险矩阵法的城市轨道交通运营安全评价研究[D].吉林大学,2019.

[6]武丹丹,赵金先,蒋克洁,陈涛.基于可变模糊集的地铁运营人因失误安全评价[J].青岛理工大学学报,2019,40(06):133-141.

[7]曾明华,王旭,王转敏,王敏.基于模糊多态贝叶斯网络的地铁运营风险评估方法[J].城市轨道交通研究,2019,22(05):28-33.

[8]彭锦云,吴锋,李转欢.基于DEMATEL法北华山林场可持续发展影响因素研究[J].生物灾害科学,2021,44(04):482-487.

[9]党文强,张小卫,祁思恺.基于DEMATEL的高校建设项目前期管理影响因素研究[J].项目管理技术,2021,19(12):19-22.

[10]戴二玲.基于DEMATEL的装配式混凝土建筑成本控制模型[J].福建建设科技,2021(06):138-140+161.

[11]刘蓉,段辉良,吴鑫.基于DEMATEL的森林火灾影响因素研究[J].安徽农业科学,2021,49(04):115-118.