基于可拓評價法的地鐵安全風險評價研究

金段艷，倪鵬炯，李 磊，蔣思怡

(浙江師范大學(xué) 工學(xué)院，浙江 金華 321004)

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地鐵工程

基于可拓評價法的地鐵安全風險評價研究

金段艷，倪鵬炯，李 磊，蔣思怡

(浙江師范大學(xué) 工學(xué)院，浙江 金華 321004)

以地鐵安全風險評估為研究背景，首先根據(jù)地鐵運營的特點，分析風險因素，利用德爾菲法，確定以人為因素、設(shè)備因素、環(huán)境因素、管理因素、線下設(shè)施因素為基礎(chǔ)的評價指標體系，其次，應(yīng)用可拓集法，確定各個指標的經(jīng)典域、節(jié)域、待評物元，建立關(guān)聯(lián)函數(shù)以計算關(guān)聯(lián)度，從而進行可拓評價，以定量的數(shù)值說明其安全水平。最后，通過實例，確定評估對象安全風險等級，驗證方法的可行性及正確性。

可拓法；評價指標；安全風險；地鐵

1 地鐵安全風險評價指標體系

評價指標體系的建立是進行綜合評價的基礎(chǔ)，通過對軌道交通安全事故進行分析，編制評價指標咨詢調(diào)查問卷，利用德爾菲法，從人為因素、設(shè)備因素、環(huán)境因素、管理因素、線下設(shè)施因素確定評價指標，如表1所示。

表1 軌道交通安全風險評價指標

2 地鐵安全風險的可拓集評價

本文以杭州地鐵某線路作為評價對象，對該地鐵安全風險進行模糊綜合評價。

(1)Step1確立評價對象的指標因素集C

確立評價指標，其中一級評價指標集C={C1，C2，…，Cn}(n為一級指標個數(shù))。

(2)Step2確立評價指標權(quán)重W

采用層次分析法確定各指標權(quán)重，結(jié)果如表2所示。

表2 各級風險評價指標權(quán)重

(3)Step3確定風險等級V

確定評價集V={Vj，j=1，2，...，m}，(m為風險級別數(shù))，評價采用十分制，分為五個等級{很高，較高，一般，較低，很低}，如表3所示。

表3 安全風險等級劃分

(4)Step4 確定經(jīng)典域和節(jié)域

(1)

式中：Vj為評價指標集C關(guān)于風險等級Pj所規(guī)定的量值范圍，即為經(jīng)典域。其中，ci中q為第i個一級指標下一共有q個二級指標。

(2)

為評價指標集C關(guān)于全部風險等級P所規(guī)定的量值范圍，即P的節(jié)域。

(5)Step5確定待評物元

對于待評對象，把所檢測得到的數(shù)據(jù)或分析結(jié)果用物元Ri表示：

(3)

Ri為待評價對象，vik為N關(guān)于cik的值(1<=k<=q)，即待評對象分析所得的具體數(shù)據(jù)，k=l,2,...,q,q為2級指標個數(shù)。

(6)Step6建立關(guān)聯(lián)函數(shù)，確定各指標關(guān)聯(lián)度

①二級指標關(guān)聯(lián)度的計算

采用可拓評價方法中關(guān)聯(lián)函數(shù)的定義，確定待評對象二級指標關(guān)于風險等級j(j=1,2,...,m)的關(guān)聯(lián)度為：

kj(cik)=-ρ(vik,Vj)-1,ρ(vik,Vp)=ρ(vik,Vj)

(4)

其中：

kj(cik)為第i個1級指標中第k個2級指標關(guān)于安全等級j (j=l,2, ..., m)的關(guān)聯(lián)度。

對二級指標“員工文化”的安全等級關(guān)聯(lián)度，由公式(4)計算得：

同理可得，其他二級指標的關(guān)聯(lián)度如表4所示。

表4 二級指標關(guān)聯(lián)度及風險等級

續(xù)表4

②一級指標關(guān)聯(lián)度的計算

以“人為因素” 一級指標為例，計算該指標關(guān)聯(lián)度的矩陣如下：

K(ci)={wi1,wi2,…,wiq}

=[0.540 0 0.310 0 0.150 0]

=[-0.690 8 -0.585 4 -0.391 0 -0.022 0 -0.036 8]

(5)

K(ci)為一級指標關(guān)聯(lián)度，wik為二級指標對應(yīng)的權(quán)重。

同理計算其他一級指標的關(guān)聯(lián)度，如表5所示。

表5 一級指標的關(guān)聯(lián)度及風險等級

(7)綜合關(guān)聯(lián)度計算

由一級指標的權(quán)重向量W=(Wi)與該指標的關(guān)聯(lián)度K(C) =(K(Ci))乘積，可得待評價對象針對各風險等級的關(guān)聯(lián)度矩陣K(N)為：

K(N) ={w1,w2,…,wn}×

=[-0.695 4 -0.592 7 -0.395 4 -0.054 8 -0.055 7]

(6)

由上式計算可得，綜合關(guān)聯(lián)度K(N)為：{-0.695 4，-0.592 7，-0.395 4，-0.054 8，-0.055 7}。

Step7風險等級綜合評價

Kj(N)=maxj={1，2，…，m}Kj(N)

(7)

則待評價對象屬于等級j。

又由：

(8)

其中

j*為目標層風險的級別變量特征值，即得到風險級別的程度。

由公式(7)，可得Kj(N)=-0.0548，j=4，說明該地鐵安全風險為4級,即風險級別為較低，由公式(8)，可得j*=4.075，說明該地鐵安全風險介于較低與很低之間，有趨于很低的趨勢，另外通過表5可知，管理因素的風險等級為很低，人為因素、設(shè)備因素、環(huán)境因素和線下設(shè)施因素的風險等級為較低，其中人為因素的乘客因素和設(shè)備因素的給排水系統(tǒng)的風險等級處于一般，需要進一步采取措施加以改進。

3 總 結(jié)

本文以地鐵安全風險評估為研究背景為研究對象，通過分析風險因素，確定以人為因素、設(shè)備因素、環(huán)境因素、管理因素、線下設(shè)施因素為基礎(chǔ)的評價指標體系，用可拓集評價法對識別出的五大風險進行綜合評價。通過實例計算，評價結(jié)果符合客觀實際，具有較強的實用性，可以比較有效地解決地鐵安全風險評價問題，同時可為地鐵安全管理提供理論依據(jù)。

[1] 孟亞東, 賈崇強, 韓寶明,等. 城市軌道交通運營安全評價的現(xiàn)狀與展望[J]. 都市快軌交通, 2014, 27(4):17-20.

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[3] 趙有明, 方鳴, 劉濰清. 歐盟城市軌道交通安全管理現(xiàn)狀探討[J].現(xiàn)代城市軌道交通, 2014，(3):1-8.

2016-04-11

金段艷(1994-)，女，浙江紹興人，本科在讀，研究方向：交通運輸。

浙江省公益性技術(shù)應(yīng)用研究計劃(2015C33015)。

U231

C

1008-3383(2016)11-0151-03