地铁运营安全评价研究

摘要：本文以建立适合我国的地铁安全评价体系为基础，重点研究变权和相对差异函数在地铁运营安全评价中的应用，为我国城市地铁运营安全评价的深入发展提供了理论和技术支持。

关键词：地铁运营；安全评价；指标体系

地铁作为现代化的城市轨道交通工具，承担着越来越大的客流运输任务，因此建立全面的地铁运营安全评价指标，并选用合适的安全评价方法来确定地铁运营安全等级，对于改进地铁运营安全水平具有重要意义。 1地铁运营安全评价指标体系的组成

地铁运营系统的安全评价指标体系可以用下图地铁运营安全评价指标体系的层次结构图来表示其构建过程和各层之间的相互关系：地铁运营总体水平（目标层）→地铁运营子系统安全水平（准/子准则层）→地铁运营安全一级指标（主题层）→地铁运营安全二级指标（具体指标层）。第一层次是目标层，是评价的目的；第二层为准侧层，是反映目标层的因素；第三层为主题层，是具体反映评价目标和因素的指标，即一级指标，继续细化可以得出二级指标。这种分层细化的方法，首先有助于指标的量化，结构清晰，便于进行评价分析。再者体现了指标体系的完整性。按照评价指标体系的建立原则和筛选方法，通过对我国地铁运营安全现状的分析与研究，最终确定指标体系。 1.1安全管理评价

地铁运营系统的安全管理是企业管理的一个重要组成部分，它以安全为目的，进行有关安全工作的方针、决策、计划、组织、指挥、协调、控制等职能，合理有效地使用人力、财力、物力、时间和信息，以达到预定的安全防范。安全管理评价就是评价地铁运营的安全管理体系及管理工作的有效性和可靠性，评价预防事故发生的组织措施的完善性，评价管理者和操作者素质的高低及对不安全行为的可控程度。

1.2运营组织与管理评价

运营组织与管理评价主要是行车组织和客运组织评价。行车组织是指调度员按照列车运行图指挥列车安全、正点的运行；客运组织是指车站客运人员根据客流量大小、天气情况等制定相应的方案，保证旅客在乘降及其运输全过程的安全。 1.3运营设备与设施评价

地铁运营系统是一个大联动机，必须各部门协同运作，才能保证运营的安全。其中，运营设备与设施是最基本部分，它包括车辆、供电、机电、通信、信号等。设备与设施因设计、使用或者自然老化等多方面的原因，存在事故隐患，进而可能导致事故的发生。 1.4外界环境评价

外界环境评价主要是防自然灾害评价，也包括保护区评价。 2变权和相对差异函数在地铁运营安全评价的应用 2.1确定地铁运营系统的指标权重

首先，要建立地铁运营安全影响因素集。在深入分析地铁运营安全评价所包含的子系统之后，依据AHP的分析步骤，针对地体运营的实际情况，建立地铁运营中危险因素各项指标的递阶层级结构，并构造判断矩阵，同时计算常权重。利用AHP法建立权重集。通过AHP这种定性与定量相结合的方法，得出各因素的影响系数。

以研究内容为切入点，根据对《地铁运营安全评价标准》的分析，以及对地铁运营管理系统各项指标进行整理分类，得出递阶层次模型。在建立地铁运营安全评价指标体系以后，也建立了元素的递阶层次结构。其上下层次之间元素的隶属关系也被确定了。接下来就是对于每一层次上的各个因素相对于上一层次某指标的相对重要性进行两两比较，并引入判断尺度将其量化，构成两两比较判断矩阵。对各因素及其相互关系进行分析，求出各个判断矩阵的最大特征值与特征向量。对于指标权重值计算，最后进行一致性检验。 2.2变权理论在地铁运营安全评价中的应用

当有个别因素极差时，无论采用何种算子，其影响都有可能被其他因素中和。将变权理论引入地铁运营安全评价中，相关学者提出意义更明确的变权公式：

式中，ωi为第i个元素的变权重；ωi（0）为第i个元素的常权重；xi为第i个评价元素的指标值。一般，当各因素的均衡问题考虑不多时，取α大于1/2；当不能容忍某些因素的严重缺陷时，取α大于1/2；α等于1时，等同于常权模式。变权理论有效地解决了评价指标过多及某些评价值过低而引起的评价不科学、不合理的现象。考虑到安全对于地铁运营的极端重要性，且为了计算的快捷简便，可将的α都取常值。如果指标的特征值量纲不同、取值范围不同，计算变权前需要归一化处理。

首先由《地铁运营安全评价标准》附录中关于各评价指标的打分依据，确定待评地铁的各指标分值，即采用定性方法确定各指标的分值。用变权公式求每次2级指标的变权重。对同一层次中所有层次单排序结果的基础上，可以计算出对上一层次，该层次所有地铁运营系统影响因素的重要性的权值，进行总层次总排序，总排序是指同一层次所有元素对于目标层U的相对重要性，总排序的权重自上而下将单准则下的变权重进行组合。 2.3利用相对差异函数模型确定安全等级隶属度 1）相对差异函数模型相关理论方法

相关学者提出设论域U上的一个模糊概念（事物、现象）A，对U中的任意元素u（u∈U），在相对隶属函数的连续数轴的任一点上，u表示吸引性质A的相对隶属度为μA（u），对表示排斥性质Ac的相对隶属度为μAc（u），设DA（u）=μA（u）-μAc（u）； DA（u）为u对A的相对隶属度。设安全评价指标体系中某单层子系统包含m个因素，每个因素的安全论域可划分为k个等级。设[a，b]ij为第i个因素第j个等级的标准值区间，[c，d]ij为上下界区间，可根据实际情况确定。M为区间[a，b]ij中DA（u）=1的点值。 x落到M点左侧时

2）相对差异函数模型确定地铁运营安全等级隶属度

结合地铁运营实际情况，取各指标的风险等级论域及等级。每个指标的标准值以区间的形式给出，并且根据打分者的习惯与实际情况，给出标准值区间向量Iab。在取值范围内打分获取指标值x。根据Iab构造变动区间的范围值矩阵Icd。依据安全性指标的特点，确定指标等级的M向量。根据各参数取值，对每个指标的特征值应用上述公式并归一化，可得每个指标的安全隶属度向量。最后，确定地铁运营安全等级隶属度。 参考文献：

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