鐵路基礎設施綜合維修技術規章體系評價模型構建研究

陳 琦，王宇嘉，康 暉，賈永剛

(1.中國鐵道科學研究院集團有限公司 運輸及經濟研究所，北京 100081；2.中國國家鐵路集團有限公司 工電部，北京 100844)

近年來我國鐵路積極推進運輸生產和勞動組織改革，逐步探索推進鐵路基礎設施綜合維修管理模式，鐵路技術規章作為技術管理的主要依據，對綜合維修生產管理及作業組織有著重要指導作用。中國國家鐵路集團有限公司(以下簡稱“國鐵集團”)已初步建立了以《鐵路技術管理規程》為基本規章，工務、電務、供電各專業規章為補充的基礎設施養護維修技術規章體系，但在適應綜合維修管理、聯合作業組織、結合部設備運維等新變化方面，仍有待提升。為進一步提升鐵路基礎設施綜合維修技術規章體系適應性、科學性、規范性，需要建立完善的鐵路基礎設施綜合維修技術規章評價體系，從層次清晰、結構合理、內容規范、科學嚴密[1]的角度進行綜合評價，進一步提升綜合維修技術規章管理 水平。

1 鐵路基礎設施綜合維修組織及技術規章體系現狀

1.1 鐵路基礎設施維修管理模式現狀

為積極響應我國深化運輸生產和勞動組織改革的號召，國鐵集團從綜合維修生產一體化管理和深化修程修制改革需要出發，在鐵路基礎設施維修分專業管理模式的基礎上，逐步發展形成“七統一、一聯合”的車間組織生產模式和基礎設施段組織管理模式。

（1）分專業管理模式。分專業維修模式下鐵路基礎設施維修由鐵路局集團公司工務、電務和供電專業處、專業站段、專業車間、專業工區4 個層面進行管理。分專業維修組織管理模式由各專業分專業進行計劃提報，作業組織上各專業分專業進行維修，各專業分別成立站段、車間、工區，相互獨立管理。分專業管理模式各專業層面機構如圖1 所示。

圖1 分專業管理模式各專業層面機構Fig.1 Main operation contents of organization at all professional levels

（2）“七統一、一聯合”的車間組織生產模式。“七統一、一聯合”的主要內涵是“統一組織架構、統一天窗安排、統一生產計劃、統一作業組織、統一應急處置、統一防護管理、統一生產平臺、實施聯合調度”的車間組織生產模式。鐵路局集團公司層面成立生產生活一體化管理領導小組，站段層面成立一體化管理委員會，同時各專業根據生產需要設立專業修理車間。“七統一、一聯合”的車間組織生產模式組織機構設置如圖2 所示。

圖2 “七統一、一聯合”的車間組織生產模式組織機構設置Fig.1 Organization setting of workshop organization production mode of“seven unifications and one combination”

（3）基礎設施段組織管理模式。鐵路基礎設施維修綜合管理模式主要在站段、車間和工區層面進行了整合，將原有的工務段、電務段和供電段整合成為基礎設施段，基礎設施段下設綜合職能科室、3 大專業維修技術中心和車間，并對工電供3 個專業進行統一管理。鐵路基礎設施段組織機構設置如圖3 所示。

圖3 鐵路基礎設施段組織機構設置Fig.3 Organization setting of railway infrastructure section

我國鐵路現階段基礎設施綜合維修管理模式主要采用分專業管理模式和基礎設施段組織管理模式，2 種模式在組織機構上優缺點不盡相同。

分專業維修管理模式：發揮了專業人員規模效應，保證了鐵路維修質量；設立維修機構，實行直線管理，專業執行力強；專業部門的資源集中。但分專業部門之間強調各自專業的分工，容易形成專業壁壘，溝通及管理成本較大。

基礎設施段管理模式：組織結構扁平化和高效化；資源利用率提高；有利于發揮一專多能人員的優勢，人員綜合素質不斷提升。但對于綜合型人才的需求較大，培養培訓的成本有所提升。

分專業維修管理模式優點在于作業人員的專業優勢，各專業內部資源比較集中，但是有較強的專業壁壘，溝通與管理成本較大，而基礎設施段管理模式能有效解決分專業管理模式的缺點，但現階段綜合性專業人才較少，需要加強培養與專業技能培訓。因此，目前我國鐵路在保留分專業管理模式進行鐵路基礎設施維修，充分發揮其專業優勢外，主要推行基礎設施段組織管理模式，從而提高資源利用率。主要對專業管理模式和基礎設施段組織管理模式下技術規章體系進行對比研究并構建評價指標體系。

1.2 鐵路基礎設施維修技術規章體系現狀

鐵路基礎設施養護維修技術規章管理實行國鐵集團、鐵路局集團公司、站段逐級負責，按歸口管理和專業負責相結合的方式，形成職責分明、相互協調的管理體制[1]。

（1）國鐵集團及鐵路局集團公司層面。目前國鐵集團和鐵路局集團公司層面技術規章體系仍以分專業管理為基礎，國鐵集團層面形成了以《鐵路技術管理規程》為基本規章，鐵路局集團公司層面形成了以《普速鐵路行車組織規則》和《高速鐵路行車組織細則》為基本規章，工務、電務、供電等各專業系統技術規章和單項技術規章為補充的體系。國鐵集團層面未單獨針對綜合維修組織制定相關的技術規章，僅針對個別單項技術規章進行了融合，如將工務、供電專業軌道車管理要求整合，制定了《軌道作業車管理規則》等。

（2）站段層面。①技術規章分類情況。各專業站段、基礎設施段根據實際情況，技術規章分類方式有所不同。部分基礎設施段仍按照工電供3 大專業以及綜合類技術規章進行分類；部分專業站段、基礎設施段技術規章不分類；部分基礎設施段根據作業類型細化了技術規章分類；部分專業站段根據不同科室專業管理或本專業內部細化專業對技術規章進行分類。②技術規章管理情況。各基礎設施段基本形成了由段總工程師主管，段技術教育科負責歸口管理，各專業維修技術中心、生產調度監控中心、安全科、材料科負責專業管理的分工模式，同時成立技術委員會，負責對技術規章制修訂的審查、協調專業間技術規章統一等問題。專業段技術規章歸口管理由具有技術職能的部門負責，專業段內其他部門負責本專業技術規章的專業管理。③技術規章制修訂流程。各站段技術規章制修訂流程相似，均包含起草、征求意見、審查、會簽、發布、報備等環節，技術規章制修訂仍以單專業負責為主。

根據上述分析，現階段鐵路基礎設施維修技術規章體系主要在站段層面存在差異，包括技術規章分類、技術規章歸口管理和專業管理、技術規章制修訂流程等等。因此，主要從站段層面技術規章出發，構建鐵路基礎設施維修技術規章體系綜合評價指標 體系。

2 鐵路基礎設施綜合維修技術規章體系綜合評價指標構建

2.1 指標選取原則與方法

構建鐵路基礎設施綜合維修規章體系綜合評價指標的最終目的是對工務、電務、供電綜合維修技術規章管理進行更加有效的指導，為國鐵集團深化綜合維修生產一體化站段改革提供有效的理論支撐。在設計指標體系和選取指標時，主要遵循以下原則[8]。①系統性原則。選取的指標要考慮技術規章體系逐級管理和專業管理問題，考慮技術規章體系構建“層次清晰、結構合理”的基本原則。②科學性原則。選取的指標應從科學嚴密的角度出發，充分反映鐵路現場作業實際與技術規章界定范疇。③可比性原則。選取的指標應準確反映技術規章體系的共性問題。④定量與定性相結合原則。選取的指標應便于從定量或定性角度進行分析與評價。

2.2 評價指標體系設計

鐵路基礎設施綜合維修技術規章體系從技術規章生命周期分析，主要包括技術規章管理規范化、技術規章內容規范化以及與現場實際適應性3 大方面。綜合評價是對評價對象進行排序和優選的決策基礎，是改善實踐過程、優化管理措施的關鍵支撐，是實施獎懲等管理行為的重要依據[2]。指標體系的科學合理性與否直接決定和影響評價結果的可靠性與可信性。選取對鐵路基礎設施綜合維修規章體系建設水平影響敏感的參數，制定相應的評價指標，建立系統性、整體性的體系水平評價指標體系，通過綜合評價后對技術規章體系水平形成客觀認識。對初步建立的評價指標體系進行篩選后，去除指標之間的重復與沖突以保證指標的獨立性，實現指標的最優化，構建出鐵路基礎設施綜合維修規章體系3 層結構的綜合評價指標體系。評價指標體系架構如表1所示。

3 鐵路基礎設施綜合維修技術規章體系綜合評價模型構建

3.1 層次分析法(AHP)計算指標權重

層次分析法(AHP)[3]是20 世紀末美國學者提出的以主觀分析為主的一種決策分析方法。應用AHP確定鐵路基礎設施綜合維修規章體系各項評價指標的權重[4]。首先使用對比分析和專家咨詢法對各級指標兩兩進行對比分析，確定相互之間的比較標度kij(kji=1/kij)。比較標度表如表2 所示。其中相鄰重要性的中間取值為2，4，6，8。

表2 比較標度表Tab.2 Comparison scale

利用極差法[5]求取同一級不同指標之間對上層因素的影響權重，并通過計算一致性比率CRi對判斷矩陣進行一致性檢驗[6]。針對目標A，建立B1、B2、B3的比較標度(kij)矩陣，并求得影響權重及一致性比率(CRi)。

式中：n為本級指標的數量；i為被比較指標；j為比較指標。

一致性比率CRi計算公式如下。

式中：為本級指標矩陣的最大特征值；Ri為隨機一致性指標。

隨機一致性指標取值如表3 所示。根據專家打分和比較標度確定各項指標之間的相互重要性即比較標度kij；通過公式 ⑴ 和公式 ⑵ 計算指標的影響權重和一致性比率CRi。評價指標體系準則層權重計算如表4 所示。評價指標體系指標層權重計算(準則層B1)如表5 所示。評價指標體系指標層權重計算(準則層B2)如表6 所示。評價指標體系指標層權重計算(準則層B3)如表7 所示。

表3 隨機一致性指標取值Tab.3 Random consistency index value

表4 評價指標體系準則層權重計算Tab.4 Calculation of criterion layer weight of evaluation index system

表5 評價指標體系指標層權重計算(準則層B1)Tab.5 Weight calculation of index layer of evaluation index system (criterion layer B1)

表6 評價指標體系指標層權重計算(準則層B2)Tab.6 Weight calculation of index layer of evaluation index system (criterion layer B2)

表7 評價指標體系指標層權重計算 (準則層B3)Tab.7 Weight calculation of index layer of evaluation index system (criterion layer B3)

由表4—表7 分析可得，各級指標比較標度矩陣均滿足一致性檢驗（CRi＜0.1），即構造的矩陣符合要求。

3.2 模糊綜合評價模型

模糊綜合評價法主要是利用模糊數學的隸屬度原理，將定性問題轉化為定量問題，從而對復雜系統做出總體評價[7-9]。主要步驟如下。

（1）建立評語集、隸屬度矩陣。評語集P表示對于因素集的評價集合，評語集設為P={90 (優)，80 (良)，70 (中)，60 (及格)}。

根據隸屬度函數建立指標隸屬度矩陣如下。

式中：rij為各項指標被評為各等級的可能性(根據專家評分優、良、中和及格的占比計算求得)。

（2）建立模糊隸屬度矩陣。模糊隸屬度矩陣為指標的權重向量與對應指標的隸屬度矩陣相乘求得，如下所示。模糊評價結果向量。為各項指標通過模糊評價結果表示對某一基礎設施段鐵路基礎設施綜合維修規章體系水平G，計算方法如下。

（3）

4 模型應用及評價結果分析

4.1 模型應用驗證

通過模型的構建，對各項指標相互之間的權重系數進行分析，能夠橫向比較現階段鐵路基礎設施綜合維修技術規章體系構建各項內容相互的重要性。為了能縱向比較分析不同管理模式下，鐵路基礎設施綜合維修技術規章體系的優缺點，選取同一鐵路局集團公司所屬不同基礎設施維修管理模式的站段，選取方式及站段代號如下。

（1）分專業管理模式：選取管理同一鐵路區段的工務段、電務段和供電段，由于評價是針對鐵路基礎設施綜合維修技術規章體系，因此將3 者視為同一管理機構，編號為F1。

（2）基礎設施段管理模式：與分專業管理模式下的站段隸屬于同一個鐵路局集團公司，編號為F2。

邀請技術規章管理領域、基礎設施養護維修專業領域和安全領域共10 位專家，對F1和F2的各項指標進行打分，評語集為P。計算對應模糊評價結果向量G1和G2。

從模糊評價結果向量G1和G2可以看出，現階段2 種不同管理模式下，基礎設施段管理模式的技術規章體系相較于分專業管理模式專家給的評價分數更高，更有利于鐵路基礎設施綜合維修的發展，主要體現在技術規章體系對于基礎設施綜合維修的適應性方面。

4.2 評價結果分析

（1）分專業管理模式具有技術規章內容專業化強的特征。分專業維修管理模式技術規章體系在“技術規章內容評價”方面得分更高，主要體現為技術規章專業管理要求內容更加詳盡，各級各專業技術規章結構更加完整，技術規章細化內容更加合理、詳實。主要原因有：一是現場人員專業素質更高，對本專業內的技術設備、技術條件和技術標準理解更全面，在細化和執行技術規章時能夠充分發揮專業特長；二是生產力更加充足，作業人員和管理人員僅需負責本專業技術規章內容的執行和細化。

（2）基礎設施段管理模式規章體系具有專業協調性強的優勢。基礎設施段管理模式技術規章體系在“技術規章適應性評價”方面得分更高，主要體現為技術規章與組織生產關系更加協調，結合部和人員管理更加高效。主要原因有：一是組織機構扁平化、高效化，能充分發揮生產資源的利用，使得生產作業和應急響應更加高效；二是打破專業壁壘，規章內容更偏向于指導專業間有效配合。

（3）綜合維修技術規章體系在保持專業管理不弱化、提升組織管理綜合化方面有待進一步提升。通過評價結果可以看出，保持專業管理不弱化對于提升技術規章內容得分具有正向促進作用，因此綜合維修技術規章體系應保留純專業管理相關內容，以專業技術中心為主體，加強專業技術規章管理；同時對于涉及結合部設備及作業的技術規章，應不斷提升其協調性、綜合性，使技術規章體系能更好地指導現場作業組織。

4.3 優化建議

綜合維修技術規章體系應充分結合不同管理模式的優勢，不斷加強技術規章管理及專業內容管理，并根據綜合維修實際情況，提高技術規章體系的適應性。

（1）進一步制修訂綜合性技術規章。基礎設施段建設初期，綜合類技術規章仍有缺失，或現有技術規章不利于聯合作業的開展，影響作業效率，例如施工維修綜合防護、線路防護柵欄及聲屏障設置與管理、工務安全管理、電務安全管理、供電安全管理等方面。因此現階段應根據現場作業實際，進一步研究并開展綜合性技術規章制修訂工作。

（2）完善綜合監測檢測管理機制。隨著鐵路信息化的發展以及智能化設備的推進和應用，對鐵路安全防護措施應加強“技防”，盡量少采用“人防”，以提高鐵路安全防護效率，因此技術規章體系建設過程中要準確規定監測檢測設備、作業和人員的相關內容，完善綜合檢測檢測管理機制。例如軌道檢測、變形監測、線路巡檢、綜合檢測車運用管理、信號集中監測、供電6C 系統運用管理等。

（3）加強生產資源綜合利用管理。涉及多專業共用的生產資源主要包括軌道作業車和大型養路機械。軌道作業車包括軌道車和接觸網作業車，用于鐵路基礎設施檢測維修、應急搶險等工作的重要裝備，涉及專業較為綜合，作業場景較多，是工電自輪運轉特種設備的重要組成部分，但針對此類設備運用管理的技術規章仍有待完善，生產資源綜合利用管理仍有待加強。

（4）加強綜合性人員的培養和培訓。現階段各專業之間的專業壁壘較高，3 個專業間的作業人員和作業內容很難實現相互配合，因此需要運用科學合理的培訓手段和管理方式，逐步打破各專業之間的壁壘，深化技術規章在現場的理解與執行，從而提高基礎設施綜合維修的效率。

5 結束語

鐵路基礎設施綜合維修技術規章體系構建是提升保證鐵路運輸安全、鐵路運輸效率的重要支撐，為提升綜合維修技術規章體系建設水平，選用AHP 法構建綜合維修技術規章體系綜合評價體系及模糊評價數學模型，可以為分析鐵路基礎設施綜合維修技術規章體系的完整性、評價其建設水平提供方法及理論支撐。鐵路基礎設施綜合維修技術規章體系還應著重加強技術規章與安全管理、監測檢測、機械設備運用、生產組織、聯合作業以及聯合應急之間的協調性，進一步推進綜合性技術規章的制修訂、逐步完善綜合監測檢測管理機制、不斷加強生產資源綜合利用管理和綜合性作業人員的培養和培訓，從而更高效地指導鐵路運輸作業安全生產，保障運輸效率。