基于DEMATEL的城市軌道交通安全運營關鍵影響指標研究

武曉煒　蔡小剛　郭海鋒　王毅強

摘 要：依據《城市軌道交通運營安全風險分級管控和隱患排查治理管理辦法》等規范文件，建立更加科學的地鐵安全運營影響指標體系。引入DEMATEL方法，構建基于DEMATEL的城市軌道交通安全運營關鍵影響指標研究模型。研究結果為城市軌道交通運營單位安全管理工作提供了指導性建議。

關鍵詞：城市軌道交通運營 DEMATEL 關鍵影響指標

Safe Operation of Urban Rail Transit Based on DEMATEL Research on Key Impact Indicators

Wu Xiaowei，Cai Xiaogang，Guo Haifeng，Wang Yiqiang

Abstract：According to the normative documents such as the "Administrative Measures for Urban Rail Transit Operation Safety Risk Hierarchical Control and Hidden Hazard Investigation and Management"， a more scientific subway safety operation impact index system is established. The DEMATEL method is introduced， and a DEMATEL-based research model for the key impact indicators of urban rail transit safety operation is constructed. The research results provide guiding suggestions for the safety management of urban rail transit operating units.

Key words：urban rail transit operation， DEMATEL， key impact indicators

1 引言

截止2022年1月，全國共有51座城市開通軌道交通，運營線路270條，運營里程8759公里，實際開行列車285萬列次。2021年全年完成客運量237.1億人次，較2020年增加61.2億人次，增長約35%，達到2019年的99.2%;2021年全年平均客運強度約0.82萬人次每公里日，較2020年增長約14%。城市軌道交通具有客流運輸量大、速度快、準時等優點，能滿足城市早晚高峰等特殊時段客流的快速運輸，然而由于城市軌道交通運行系統復雜，涉及專業種類較多，且基本處于地下環境，一旦發生事故將造成嚴重影響。因此，采用科學有效的方法識別影響城市軌道交通安全運營的關鍵指標，對指導地鐵日常運行管理具有重要意義。

目前，城市軌道交通運營安全管理研究已有較多的成果。馮偉[1]基于LEC法從人、機、環、管四個方面建立了地鐵運營安全狀態評價模型。亢磊磊[2]建立了CUOWA-GRAY地鐵火災安全評價模型。尉強[3]引入網絡分析法、系統動力學和模糊綜合評判法開展地鐵運營安全風險評價研究。馬云東[4]建立了基于OWA-AHP和熵權法的地鐵運營安全評價模型。鹿穎[5]運用風險矩陣法進行了地鐵運營安全評價研究。武丹丹[6]從人因失誤視角，構建包含個人素質、設備、組織管理和環境4個方面的地鐵運營人因失誤安全評價指標體系。曾明華[7]從人、安全管理、環境和設備設施等4個方面構建多態貝葉斯網絡結構，并結合模糊集理論建立模糊多態貝葉斯網絡地鐵運營風險評估方法。已有的研究成果主要對研究對象的整體安全狀態進行了分析，鮮有學者對影響地鐵安全運營的關鍵指標進行研究。

鑒于城市軌道交通運營安全管理研究中存在的不足，本文引入DEMATEL理論，首次建立基于DEMATEL的地鐵安全運營關鍵影響指標研究模型，采取定量方法識別影響地鐵安全運營的關鍵指標，為城市軌道交通運營單位的日常安全管理提供參考，并針對性制定安全決策，切實保障城市軌道交通運營安全平穩。

2 理論基礎

2.1 DEMATEL方法

1971年，美國Bottelle研究所首次構建決策實驗和評價實驗法（DEMATEL），DEMATEL是Decision-making Trial and Evaluation Laboratory的簡稱，是一種將圖論和矩陣論結合進行研究的系統科學方法論。通過調研文獻，DEMATEL方法已在各個研究領域廣泛應用。彭錦云[8]采用DEMATEL法對影響北華山林場可持續發展影響因素進行了研究，并對完善林業相關政策提出了建議;黨文強[9]建立了基于DEMATEL方法的高校建設項目前期管理影響因素分析模型;戴二玲[10]采用DEMATEL方法分析了裝配式混凝土建筑關鍵成本控制指標，并研究相應對策;劉蓉[11]采用DEMATEL方法對森林火災影響因素進行了識別分析。

2.2 DEMATEL算法

2.3 技術路線

3 關鍵影響指標分析

3.1 影響指標確定

依據《城市軌道交通運營安全風險分級管控和隱患排查治理管理辦法》、《城市軌道交通初期運營期間安全評估規范》等規范文件，城市軌道交通運營管理主要包括設備設施、行車組織、客運組織及運行環境等四個方面，其中設備設施包括車輛、供電、通信、信號、軌道等，行車組織包括調度指揮、列車運行等，客運組織包括車站作業、客流疏導等，運行環境包括生產環境、自然環境、保護區環境等，具體見表1。

3.2 影響指標參數確定

運用DEMATEL方法將影響地鐵安全運營的指標進行兩兩對比，確定城市軌道交通安全運營影響指標直接影響矩陣G。按照式（2）～（3），對矩陣G進行規范化處理得到綜合影響矩陣T，根據矩陣T計算出各指標的影響度、被影響度;按照式（6）～（7），計算出各影響指標的中心度和原因度，具體見表2。

3.3 關鍵影響指標分析

為了更加直觀地顯示各影響指標中心度和原因度的計算結果，以各影響指標中心度為橫坐標、原因度為縱坐標繪制影響指標中心度與原因度分布圖，如圖2所示。

4 結語

引入DEMATEL理論，構建了基于DEMATEL的城市軌道交通安全運營關鍵影響指標研究體系，結合識別出的關鍵影響指標，提出了城市軌道交通日常運營管理工作建議。結論如下：

（1）依據《城市軌道交通運營安全風險分級管控和隱患排查治理管理辦法》、《城市軌道交通初期運營期間安全評估規范》等規范文件，建立更加科學的城市軌道交通安全運營影響指標體系，為定量研究城市軌道交通安全運營關鍵影響指標提供理論基礎。

（2）建立基于DEMATEL的城市軌道交通安全運營關鍵影響指標研究模型，確定了車輛A11、供電A12、信號A14、列車運行A22是影響城市軌道交通安全運營的關鍵指標，關鍵影響指標的識別可以降低事故發生的可能性以及事故發生后造成的損失，為地鐵日常運營管理提供指導性建議。

（3）基于識別出的關鍵影響指標，城市軌道交通運營單位需重點強化設備設施維修保養、加大員工業務技能培訓力度，針對性防范車輛、供電、信號等設備設施，列車運行等行車組織存在的安全風險，切實保障城市軌道交通運營安全平穩。

參考文獻：

[1]馮偉. 基于LEC評價法的城市軌道交通運營安全評價研究[D].吉林大學，2019.

[2]亢磊磊.基于CUOWA-GRAY的地鐵運營火災安全評價[J].消防科學與技術，2018，37（05）：703-707.

[3]尉強. 基于ANP-SD-Fuzzy的地鐵運營安全風險評估研究[D].蘭州交通大學，2019.

[4]馬云東，孫佳君，王洪德.基于OWA-AHP和熵權法的地鐵運營安全風險評估[J].大連交通大學學報，2019，40（04）：86-91.

[5]鹿穎. 基于風險矩陣法的城市軌道交通運營安全評價研究[D].吉林大學，2019.

[6]武丹丹，趙金先，蔣克潔，陳濤.基于可變模糊集的地鐵運營人因失誤安全評價[J].青島理工大學學報，2019，40（06）：133-141.

[7]曾明華，王旭，王轉敏，王敏.基于模糊多態貝葉斯網絡的地鐵運營風險評估方法[J].城市軌道交通研究，2019，22（05）：28-33.

[8]彭錦云，吳鋒，李轉歡.基于DEMATEL法北華山林場可持續發展影響因素研究[J].生物災害科學，2021，44（04）：482-487.

[9]黨文強，張小衛，祁思愷.基于DEMATEL的高校建設項目前期管理影響因素研究[J].項目管理技術，2021，19（12）：19-22.

[10]戴二玲.基于DEMATEL的裝配式混凝土建筑成本控制模型[J].福建建設科技，2021（06）：138-140+161.

[11]劉蓉，段輝良，吳鑫.基于DEMATEL的森林火災影響因素研究[J].安徽農業科學，2021，49（04）：115-118.