基于模糊綜合評價法的城市軌道交通自動售檢票系統更新項目后評價

白云海

（深圳市地鐵集團有限公司，518026，深圳∥工程師）

伴隨著城市軌道交通承載的客流越來越多，各運營單位安全保障的壓力也越來越大，因此，進行設備大修或更新改造是必然選擇。以城市軌道交通的自動售檢票系統為例，截至2017 年底，國內投入正式運營時間超過10 年的線路已達到20 條。由于前期設計標準較低、設備老化嚴重、客流增長過快、技術更新換代等原因，設備系統更新改造逐漸成為所有運營單位必須面對的難題。由于地鐵運營的不可中斷性，設備更新改造項目的決策、項目過程管控一直是運營單位關注的重點，對于更新改造后的效果卻缺少評價。考慮到設備更新改造的長期性和艱巨性，建立項目后評價機制對于總結經驗教訓和提高項目決策水平具有至關重要的作用。本文通過項目后評價機制，提出了適合城市軌道交通自動售檢票系統特點的評價要素和方法，為確保該系統安全可控提供了對策。

1 售檢票系統更新改造的特點

自動售檢票系統作為城市軌道交通運營最基本、最重要的系統之一，是進行檢票扣費、客流統計、票務收入匯總等業務的重要支撐系統，也是車站站廳中數量最多、與乘客關系最為密切的設備系統。因此，該系統的更新改造工作具有一定的特殊性。

1.1 分期建設，標準及制式不統一

在2000 年之前，我國運營的自動售檢票系統幾乎全部依靠進口。深圳地鐵羅寶線作為國內第一個裝備全面國產化依托項目，開創了自動售檢票系統自主設計開發的新局面。但隨著地鐵建設熱潮的興起，不同城市受項目投資、建設工期和技術條件限制等因素，在票卡制式、票務規則和運營模式的選擇上往往“各具特色”，有的甚至“標新立異”，使得不同線路，甚至同一條線路都存在技術標準不統一的問題。

1.2 更新改造施工與正常運營并存

自動售檢票系統的更新改造都是在既有運營線路施工，不可避免的需要邊運營、邊改造。施工過程會給車站安全運營帶來沖擊和影響，而車站早晚高峰的客流壓力反過來也增加了實施難度。按照目前深圳地鐵車站站均40 臺的基本配置標準，如此大規模的改造難度可想而知。而且，地鐵運營的人員配置和崗位設定往往以滿足日常運營需要為前提，在項目管理人員培養方面的投入明顯不足。因此，如何面對并妥善處理改造施工與正常運營并存的情況，就顯得特別重要。

1.3 作業時間窗口短，項目安全風險高

自動售檢票設備更新項目，首先面對的是空間上的安全問題，設備改造的過程中不可能一夜之間完成所有設備的更新。這樣一來，將長期存在新舊設備同時使用，既要保證舊設備正常運營，又要完成新設備安裝調試作業。而且作為車站站廳層設備，線路管槽與其它專業存在交叉，有潛在的安全隱患。其次，在施工時間上為了不對車站運營造成影響，線纜敷設、切割、焊接等動火作業必須在運營結束后進行，這樣一般夜間有效施工時間只有4 h 左右。最后，改造完成后，新舊設備共存階段的管理，車站人員需同時熟悉兩套業務流程，存在較大的操作風險。

1.4 技術革新等不確定因素多

自動售檢票系統分期建設，而且由于建設招標的原因，同期不同線路由不同的承包商負責項目集成，無形中增加了數據接口和改造難度。當設備進入更新周期時，建設、維保、更新改造承包商已經更替多次，一旦技術資料移交不充分、不完整或過程把控不嚴格，原有系統體系可能就不具備進行改造升級的可行性，或者需投入非常高的改造成本。

而且，作為直接面向乘客的設備，隨著微信、支付寶等業務的興起，乘客支付手段的改變對自動售檢票系統具有天然的沖擊力。因此，軟件開發、硬件改造和車站業務升級等不同人員之間的配合，業務之間的交叉也增加了項目的不確定性和實施難度。

2 模糊綜合評價方法

由于自動售檢票系統更新改造的復雜性，特別是項目實施效果的影響因素多種多樣，必須從全面的整體角度進行考慮，因此采用綜合評價方法。目前常用的綜合評價方法有專家打分法、層次分析法、DEA（數據包絡分析）法、模糊綜合評價法、人工神經網絡評價法、灰色關聯度分析法等。

本文首先考慮評價方法必須能正確反映評價對象和評價目的；其次，評價方法必須有堅實的理論基礎，數學模型和評價過程嚴謹可信；最后，評價步驟應簡潔明了，盡量降低算法的復雜性。因此，本文選擇模糊綜合評價法對項目實施效果進行分析研究。

2.1 評價對象及評價等級的確定

2.1.1 確定評價對象及評價等級

根據售檢票設備更新項目特點、施工經驗和評價要求，本項目改造對象可劃分為獨立的5 個對象，分別是四大類終端設備和車站業務設備。各獨立單元的項目評價等級分為優秀、良好、合格和不合格4個層次。經過分析確定影響地鐵售檢票設備更新項目的關鍵對象和評價等級，具體見表1 所示。

表1 評價對象及等級

表2 自動檢票機主要模塊單元

表3 自動售票機主要模塊單元

2.1.2 確定各評價對象的分值

售檢票設備更新項目評價對象確定后，對不同評價對象進行分值確定是進行模糊綜合評價的關鍵，也是構建評語集的基礎。在實際操作過程中，為了盡可能保證評價過程的客觀性，減少主觀原因對結果的影響，評價對象確認過程分為三個階段。

1）確定各評價對象的關鍵模塊。根據自動售檢票系統的管理維護經驗，售檢票設備的關鍵模塊和車站計算機系統的核心業務直接影響整體項目效果。通過分析比較，以自動檢票機和自動售票機為例，設備主要模塊梳理如表2、表3 所示。

2）算各設備性能指標。不同的售檢票設備完成不同的業務功能，共同構成了自動售檢票系統。從業務角度很難有統一的評價指標，如閘機的通行速度、售票機的售卡速度、充值機的充值不寫卡發生比率等。為了客觀評價更新后的設備表現，對于終端設備選取設備千票次故障率作為主要性能指標，以其他未改造線路設備同時段的平均故障率表現作為參考標準，與隨機抽取的設備進行比較，從而進行評價打分。設備千票次故障率是指該設備在一段時間內每交易1 000 筆發生1 次故障的比率，可以較好地反應設備質量。對于車站計算機設備，以一段時間內的故障率，即統計時間段內的故障次數的倒數作為評價指標。設備評價對象的具體評分標準如表4 所示。

表4 評價對象的性能指標評分標準

3）計算各評價對象評分值。根據以上分析，從實施改造后的A 線路13 個車站隨機選取10 個評價車站，統計近3 個月的千票次故障率，與同時段B線路設備進行比較。按照表4 評分標準進行逐個評分，最終將各模塊功能自檢情況得分與該性能指標分求和，統計其得分分布，具體結果如表5 所示。

表5 評價對象評分結果匯總

2.2 評價對象指標權重的確定

權重通常是指在一個綜合評價體系中，各評價對象的重要程度。運用層次分析法確定權重系數，就是將對象視作一個整體系統，處理傳統的優化方法不能解決的問題。因此，在本項目的綜合評價過程中，運用層次分析法對售檢票設備更新項目的質量構成要素進行層次分解。根據層次分析法，將售檢票設備更新項目質量管理分為5 個部分，通過各對象兩兩成對比較，構造出相應的判斷矩陣，再根據判斷矩陣即可算出各評價對象的權重。將售檢票設備更新項目評價對象兩兩比較，參照層次分析法1-9 標度評價法，其評價結果如表6 所示。當然，層次分析法在方案的選擇和定性到定量的轉化過程中，也有一定的局限性，而且不可避免的引入主觀因素，其結果只能做大致的參考，并不能精確評價。

表6 評價對象兩兩比較結果

由表6 中各個評價對象之間比較后的結果，可以得出判斷矩陣為：

按照判斷矩陣求解特征向量的和積法，首先計算判斷矩陣各列的和（見表7），然后按列歸一化處理后，再計算判斷矩陣各行的和（見表8），最后可近似求得各評價對象的權重向量（見表9）和最大特征根值。計算可得判斷矩陣的最大特征根為：

式中：

表7 評價對象兩兩比較結果按列求和

表8 評價對象兩兩比較結果按行求和

表9 評價對象的權重

Wi——評價對象的權重，見表9 所示；

n——評價對象的數量。

由一致性指標IC=（λmax-n）/（n-1）=（5.37-5）/（5-1）=0.092 5，查表得判斷矩陣的平均隨機一致性指標IR=1.12。故可得該判斷矩陣的隨機一致性比例RC=IC/IR=0.092 5/1.12=0.082 6＜0.1，因此，該判斷矩陣具有滿意的一致性，所以各評價對象的權重系數分配為：

由各評價對象權重系數可以看出，AGM 作為與乘客交互最為頻繁的終端設備，其權重系數高達47%，而AVM 由于業務類型單一，且隨著當前各類充值技術的發展，其業務量少，權重占比也最低。從結果來看，售檢票設備的主要功能就是將乘客的行為以交易的形式記錄下來，并傳送至系統后臺進行結算和收入清分。因此，設備表現的優劣與乘客交互體驗密切相關，交易筆數從整體上反應了設備與乘客的交互程度。通過交易筆數的多少可以大致確定設備對于乘客的重要程度，因此本項目中交易筆數占比與專業人員權重評價結果相一致。

2.3 模糊綜合評價及結果分析

根據設備模塊自檢評分及性能指標評分表現結果，計算不同車站設備評分并按照評價集合進行劃分匯總，可得到各評價對象AGM、TVM、AVM、BOM、SC 的評判結果分別為r11=（0.8，0.2，0，0）、r12=（0.7，0.2，0.1，0）、r13=（0.5，0.4，0.1，0）、r14=（0.6，0.2，0.2，0）、r15=（0.7，0.1，0.2，0）。

因此，可以得到售檢票設備更新項目評價對象的評判矩陣為：

根據評價對象權重和評價對象指標評判矩陣，計算評價結果為：

從計算結果可以看出，售檢票設備更新項目的施工質量優秀、良好和合格的比率分別為71.3%、19.9%和8.8%，因此計算可得本項目的優良率達91.2%。也就是說，本項目改造后的設備滿足設計要求，施工質量符合更新改造項目要求，也滿足設備技術規格及服務規范。同時，也在一定程度上說明本項目的管理工作比較有效，控制措施切實可行，具有一定的推廣價值。

3 結語

隨著移動支付的快速發展，以乘車碼為代表的掃碼過閘方式又掀起了自動售檢票系統新一輪更新熱潮。而城市軌道交通的運量大、安全性高、媒體和政府關注度高等特點，讓設備更新改造的同時確保運營安全和服務質量成為各運營單位的頭等大事。

模糊綜合評價方法作為一種項目后評價的方法，運用在售檢票設備更新項目效果評價方面，能夠把一些邊界不清晰、歸屬不明確、不易定量的管理因素定量化，以確定項目管理目標、目的、效果、效益的實現程度，對于總結項目管理的經驗教訓，提高項目決策的科學化水平起著至關重要的作用。