城市軌道交通運營安全風險評價研究

謝廣亮 紀璇 黃新民

摘要：本文將可拓學應用于城市軌道交通運營安全評價研究中，運用基于層次分析法的多級可拓方法，確定出各項因素與城市軌道交通安全之間的關聯度，并據此建立了城市軌道交通運營安全評價模型，得出被評價對象的風險等級。

關鍵詞：城市軌道交通，運營，安全，模型，評價

中圖分類號：U121 文獻標識碼：A 文章編碼：1674-3520（2014）-02-00207-02

一、引言

城市軌道交通是由多個因素組成的動態開放系統，系統內外存在著眾多的關系互動，影響系統的安全因素有很多，且各個因素之間錯綜復雜。我國關于城市軌道交通安全事故定性、定量分析工作還處于研究初始階段。

可拓學是以物元理論和可拓數學作為基礎，通過研究事物的可拓性，結合定性及定量的方法來處理矛盾及不確定性問題。它的核心思想是物元理論，物元就是以事物、特征及事物關于被評價事物間映射關系的思想是一致的。本文采用拓評價模型來進行城市軌道交通運營安全評價分析。

二、城市軌道交通運營安全風險評價指標體系的建立

（一）評價指標體系的影響因素

城市軌道交通系統是一個在時間、空間上分布很廣的封閉動態系統，其安全影響因素錯綜復雜，涉及面很廣。從城市軌道交通事故產生的基本原因來看，可以歸結為人員、設備、管理、環境四個因素。造成事故的人為因素主要包括乘客人為因素和工作人員人為因素兩大類。恐怖事件也是城市軌道交通運營安全的一大安全隱患。在列車運營期間，供電系統、車輛系統、排水系統、信號系統等設備方面也都可能出現故障。自然災害對城市軌道交通運營也是事故因素。

（二）評價指標體系的構建

城市軌道交通運營安全評價指標體系可按以下分層次構成：

1、目標層（N）：城市軌道交通運營風險水平N；

2、準則層（）：組成指標體系的各子系統；

3、指標層（）：分別與各子系統相關的指標。

三、城市軌道交通運營安全風險評價模型的建立

（一）評價指標權重的確定

城市軌道交通系統中影響其運營安全的指標因素多種多樣，需要對這些因素進行分層構建，然后利用層次分析法決出這些指標的權重值，為下一步的可拓評價提供依據。

第一步：深入研究問題，將各個因素進行歸納分類，從上到下分成若干層，構建一個有層次關系的模型。

第二步：對于從屬于上一層因素的同一層各個因素，進行兩兩比較，構造成比較矩陣。

第三步：計算比較矩陣的最大特征根和對應的特征向量，并檢驗一致性。若通過檢驗，特征向量歸一化后就是權重向量；若沒有通過，則需要重新構建比較矩陣。

第四步：求解最底層的組合權向量，并進行組合一致性檢驗，如通過檢驗，所得的權重向量就可以用來進行評價，若沒有通過，就要重新構建矩陣，并再次做一致性檢驗直至通過為止。

（二）評價模型的構建

可拓綜合評價的理論基礎是可拓集合理論，其中經典域、節域、關聯度、關聯函數是可拓集合理論的重要內容。根據可拓學理論和可拓綜合評價方法，可建立基于可拓學的城市軌道交通運營安全評價模型如下圖所示。

圖1-1 基于可拓學的城市軌道交通運營安全評價模型

四、城市軌道交通運營安全風險評價

城市軌道交通運營安全的可拓評價的主旨是通過建立風險等級域和評價因素集，明確各個指標的經典域和節域，然后通過關聯函數反映各評價指標及評價對象對應于各風險等級的關聯度，最終得出被評價對象的風險等級。

五、結束語

城市軌道交通給現代城市發展注入了強大動力。作為一種緩解城市交通擁堵問題的有效方式，城市軌道交通關系著城市經濟和社會發展的可持續性。由于城市軌道交通系統的復雜性、影響因素的多樣性，也存在許多安全隱患威脅著城市經濟和社會的發展，城市軌道交通運營安全問題越來越受到重視。我國在城市軌道交通運營安全研究方面起步較晚，相關研究成果、文獻資料較少，進一步健全和完善城市軌道交通運營安全的研究將成為今后研究城市軌道交通的重要方向。

參考文獻：

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通訊作者：黃新民，浙江師范大學行知學院交通運輸專業主任、副教授。