基于可拓學的地鐵突發事件應急能力評價模型

林立 宋仲仲 湯霖

摘 要：為針對地鐵突發事件應急能力展開有效評估，構建具有 4 個一級指標和 19 個二級指標的可拓評價模型，并利用改進層次分析法確定指標權重。以濟南地鐵某線為例展開實例計算可得：待評線路應急能力處于較強的級別，與實際情況相符;地鐵運營公司仍需進一步提高事前監測預備能力，以期達到更高的應急能力水平。

關鍵詞：地鐵;突發事件;應急能力;可拓學;改進層次分析法

中圖分類號：U231+.92

1 研究背景

近十年，我國許多大中城市都迎來興建地鐵的熱潮，地鐵的大規模建設使得人們出行更為方便，出行模式的選擇更加多元化。因其安全、便捷、污染小等優點，地鐵成為許多城市居民首選的出行工具。作為運輸能力高達40 000～60 000人/h的公共運輸工具，其安全問題一直是地鐵運營公司和旅客共同關注的問題，而一些潛在風險及突發事件的發生又時常威脅著地鐵的運輸安全，因此對地鐵突發事件應急能力進行評估和分析，是提高運營公司應急處置能力和地鐵總體防災抗災水平的有效方法。

針對該類問題，萬瑛瑩[1]利用基于工作分解結構-風險分解結構（WBS-RBS）法對突發事件的導致因素進行研究，采用改進的云模型展開評估并提出相應的策略。陳雪嬌[2]運用可拓學理論，構建物元評價模型，并以沈陽地鐵1號線為例進行分析論證，指出現存薄弱環節并給出相關對策與建議。賀申[3]從多個角度對地鐵突發事件的誘因進行分析，基于進度控制管理方法重點對應急響應的過程進行研究分析。高宇航[4]主要針對地鐵站突發事件的應急疏散能力展開研究，結合相關理論構建評價模型，對西安某地鐵站進行實例測評，根據評價結果提出改善意見。何珊珊等[5]結合粗糙集理論，根據應急能力特征構造評價模型，通過實例分析驗證了模型的有效性。王煒等[6]以城市應急能力水平為系統物元，根據可拓集理論及關聯函數建立綜合評價模型。Jae等[7]重點研究了地鐵火災中屏蔽門和通風系統的影響，進行乘客動態疏散模擬。Cheng等[8]通過分析影響地鐵站應急疏散的因素，基于人流理論構建應急疏散能力模型（EEC），并提出一系列改善地鐵站安全設計的技術方法。Hu等[9]采用改進的決策支持系統/層次分析法（DS /AHP）評估城市軌道交通危險源，并結合算例驗證評價方法的有效性。

以上文獻均從不同側面為本文的研究提供了參考，本文基于可拓學的相關理論，開創性地采用改進層次分析法，建立地鐵突發事件應急能力評價指標體系，以期為地鐵運營公司安全管理工作提供借鑒。

2 地鐵突發事件應急能力評價指標體系

2.1 評價指標體系的建立

依據羅伯特 · 希斯提出的“危機管理的4R理論”，即危機管理可由縮減力（Reduction）、預備力（Readiness）、反應力（Response）、恢復力（Recovery）4 個階段組成，由此可將地鐵突發事件的應急能力劃分為圖1所示的幾個指標。既有研究大多站在政府部門的角度來構建評價指標體系，然而在實際情況中，問題的處理者和執行方是地鐵運營公司，政府部門從旁發揮著支撐和引導作用。結合地鐵應急能力的特征，參照事故案例和既有文獻[5-13]，采用專家調查法、定性分析法等手段，建立地鐵突發事件應急能力評價指標體系如圖1所示。

2.2 評價指標權重的確定

由于地鐵突發事件應急能力評價指標體系包含要素眾多，不同指標對目標等級評定的影響程度也不盡相同。為保證評價結果準確有效，必須給予每一指標合理權重值。

常用的確定權重的方法有：層次分析法、德爾菲（Delphi）法、離差及均方差法、變異系數法等，其中最常用的為層次分析法。然而傳統的層次分析法所構建的判斷矩陣很多情況下不滿足一致性檢驗[14]，因此本文對判斷矩陣（aij）加以改進，轉換為新的判斷矩陣（bij），從而使各項參數均滿足檢驗。

5 結論

在可拓學理論的基礎上，利用可拓評價模型從事前監測預備能力、事中應對能力、事后恢復能力、政府部門應急支持能力4個角度對地鐵在突發事件下的應急能力進行綜合評價，主要結論如下。

（1）對濟南地鐵某線路實際應急能力水平進行評價分析，結果表明該線路處于較強的應急能力水平，與實際情況一致。

（2）對傳統的層次分析法加以改進，避免了一致性檢驗的復雜步驟;將可拓學的原理運用到模型構建中，較之模糊綜合評價更為簡便、易行。

（3）由于突發事件誘因具有不確定性，影響地鐵應急能力的原因眾多，本文僅針對4個一級指標、19個二級指標進行評價研究，后續的研究中可對更多的影響因素加以考慮。

參考文獻

[1]萬瑛瑩. 綜合交通樞紐運營安全風險管理研究[D]. 四川成都：西南交通大學，2018.

[2]陳雪嬌. 物元可拓法在地鐵突發事件應急能力評價中的應用[D]. 遼寧大連：大連交通大學，2012.

[3]賀申. 城市地鐵應急預案編制方法研究[D]. 江蘇南京：東南大學，2018.

[4]高宇航. 地鐵站突發事件應急疏散能力評價[D]. 陜西西安：西安科技大學，2019.

[5]何珊珊，崔改娣. 基于粗糙集理論的地鐵災害應急能力評價研究[J]. 防災科技學院學報，2010，12（3）：13-19.

[6]王煒，章宏帆，邵蕓. 基于可拓學的應急能力綜合評價方法研究[J]. 南開大學學報（自然科學版），2015，48（3）：92-111.

[7]Jae Seong Roh， Hong Sun Ryou， Won Hee Park， etal. CFD simulation and assessment of life safety in a subway train fire[J]. Tunnelling and Underground Space Technology，2008（24）：447-453.

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[11] 趙金先，李苗苗，李堃，等. 基于變權理論與改進物元可拓法的地鐵運營應急能力研究——以青島地鐵3號線為例[J]. 項目管理技術，2017，15（11）：64-69.

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[14] 何靜，李騰江. 地鐵運營預警評價指標系統的建立分析[J]. 現代城市軌道交通，2016（4）：75-78，84.

收稿日期 2020-03-19

責任編輯 胡姬