城市軌道交通行車調度員能力綜合評價研究

劉 潔，豆 飛，寧 堯，朱鴻濤，臧 爍，呂 楠

（1.北京市地鐵運營有限公司，北京 100044；2.地鐵運營安全保障技術北京市重點實驗室，北京 100044）

1 背景

城市軌道交通控制中心作為線網運營的大腦，負責監視全線的客流狀況，調度指揮全線的行車組織、電力供應及環境控制。城市軌道交通行車調度作為線網運營控制中心的關鍵崗位，該崗位人員能力水平直接影響城市軌道交通應急處置能力。既有能力評價的理論研究多聚焦于鐵路行車崗位，如陳振華[1]構建了高鐵列車調度員應急處置能力評價指標體系，采用多層次模糊綜合評價法構建模糊綜合評價模型；孫延浩等[2]在構建高鐵列車調度員綜合評價指標體系的基礎上，通過模糊層次分析法計算各評價指標的權重，并利用證據推理（ER）算法獲得評估結果；宋俊福[3]根據鐵路車站值班員的作業內容和作業過程構建指標評價體系，采取層次分析（AHP）-模糊綜合評價法對鐵路車站值班員應急處置能力進行評價；劉海林等[4]總結鐵路行車事故中人為失誤的主要因素，通過AHP法確定人因失誤元素權重；郭暉[5]統計分析了地鐵運營事件中影響人員安全可靠性的主要因素，提出相關應對措施；張穎[6]利用AHP與主成分分析法相結合的組合評價法，確定鐵路專業技術崗位各評價要素權重比值；武丹丹等[7]通過熵權法和模糊評價構建地鐵運營人因失誤安全評價模型；王澍[8]從調度人員、設備、環境3個方面對高速鐵路調度指揮系統進行可靠性評價；徐友良等[9]基于構建的高速鐵路行車人因可靠性評價指標體系，采用AHP和模糊評價法相結合對高速鐵路行車人因可靠性進行綜合評價。

現有研究對城市軌道交通行車調度員作業內容的分析和綜合評價較為欠缺，本文針對城市軌道交通行車調度員能力綜合評價展開研究，結合行車調度員的作業內容劃分能力類型，根據具體能力內容構建行車調度員能力綜合評價指標體系，依據評價指標的特點，構建AHP-模糊綜合評價法對行車調度員能力進行綜合評價，并以北京地鐵某行車調度員考核成績為例進行能力綜合評價。

2 評價指標體系

為便于量化考評，根據行車調度員的工作內容，對其能力綜合評價指標進行分類劃分，使整個體系的層次清晰明確，構建能力綜合評價指標體系。

行車調度員主要負責監控和指揮運營線路的列車運行作業，協調指揮運營線路的施工和搶修作業，基本作業內容包括運營準備和結束工作、通信設備操作、列車控制系統操作、列車運行計劃管理、調度命令發布、非正常情況下的行車調度、突發事件應急指揮、施工檢修計劃管理、施工檢修組織、指導培訓和技術管理11項重點作業內容。JT/T 1004.1-2015《城市軌道交通行車調度員能力和素質要求 第1部分：地鐵、輕軌和單軌》[10]將行車調度員的能力劃分為基本能力和專業能力，本文結合行車調度崗位“師帶徒”“老帶新”等特點，在基本能力、專業能力的基礎上增加管理能力，構建行車調度員能力一級評價指標。

2.1 基本能力

行車調度員的基本能力是指組織城市軌道交通運營需具備的最基本能力，包括運營準備和結束工作、通信設備操作、列車控制系統操作、列車運行計劃管理、調度命令發布。

（1）運營準備和結束工作。運營準備和結束工作是指行車調度員根據運營準備和結束工作流程和內容，正確完成運營準備和結束的各項作業。運營準備工作包括確認全線影響運營的施工作業注銷情況；根據施工注銷情況安排段場及正線送電；檢查全線設備情況，收回信號控制權，通知全線及段場信號樓開始運營。運營結束工作包括確認全線列車回至段場后安排正線停電，通知全線結束運營，保存當日實跡運行圖。

（2）通信設備操作。通信設備操作是指行車調度員正確使用無線調度系統、專用電話、視頻監視系統等通信設備，主要包括：通過無線調度系統進行正線司機的單呼、組呼、群呼、派接；通過專用電話通知段場或對車站單呼、群呼、全線呼叫；使用無線手持臺進行應急聯絡；通過視頻監視系統調取區域視頻。

（3）列車控制系統操作。列車控制系統操作是指行車調度員根據列車控制系統的操作方法，正確完成各項操作指令，主要包括：識別列車運行基本信息及報警信息；進行進路辦理/取消、信號開放/關閉、列車跳停/扣車、更改列車車次、設置目的地碼等控制操作；進行車站緊急停車按鈕復位、站臺門故障報警確認、進路緊急解鎖等應急操作。

（4）列車運行計劃管理。列車運行計劃管理指行車調度員根據運營需求對列車運行計劃進行編制和調整，實現按運行計劃行車，主要包括：識別及標記列車運行圖關鍵信息；查詢及統計列車兌現和晚點情況；分析客流特征，并根據客流、車輛、信號、供電等條件編制列車運行調整計劃；鋪畫突發事件下的列車運行調整計劃。

（5）調度命令發布。調度命令發布是指行車調度員采用行車標準用語，正確完成調度命令的制定和發布。調度命令必須通過具備追溯功能的渠道發布，且遵循一事一令的原則；調度命令具有嚴格的格式規定，根據交通運輸令2019年第14號文《城市軌道交通行車組織管理辦法》[11]，調度命令包含書面命令和口頭命令，其中書面命令必須說明發令日期、時間、命令號碼、受令內容、發令人、受令人，口頭命令包含命令號碼、受令內容、發令人；調度命令具有嚴格的適用條件，如變更列車運行交路、變更折返方式、手搖道岔、取消原閉塞法行車、區間清客等情況必須發布調度命令。

2.2 專業能力

行車調度員的專業能力是組織城市軌道交通非正常行車、施工管理及應急處置所具備的能力，主要包括非正常情況下的行車調度、突發事件應急指揮、施工檢修計劃管理、施工檢修組織。

（1）非正常情況下的行車調度。非正常情況下的行車調度是指不能按照正常情況行車時，行車調度員采取的一系列行車調整，主要包括：辦理列車清客；組織列車退行；組織列車反方向運行；組織列車跨區段運行；識別備用閉塞法啟用條件，按備用閉塞法組織列車運行。

（2）突發事件應急指揮。突發事件應急指揮是指行車調度員預判線路突發情況可能帶來的影響而采取的一系列應急措施。

（3）施工檢修計劃管理。施工檢修計劃管理是對施工檢修計劃進行審核與調整，主要包括：受理常規及臨時施工檢修計劃；審核列車調試計劃；發現和處理施工檢修計劃中的沖突問題。

（4）施工檢修組織。施工檢修組織是對當日的施工作業進行管理，主要包括：完成施工檢修前的聯系確認工作；組織各類占線施工檢修作業、組織工程車（軌道車）運行、辦理區間封鎖/解除封鎖等作業；組織電客車調試作業；組織列車跨線作業。

2.3 管理能力

行車調度員的管理能力是指行車調度員解決城市軌道交通運營過程中的各種行車組織問題，同時能夠指導和培訓學員所具備的能力，主要包括指導與培訓、技術管理。

（1）指導與培訓。行車調度崗位的重要性決定了該崗位人員必須具有豐富的調度指揮經驗，因此該崗位人員需要對新學員進行指導與培訓，還需要具備較強的學習能力，從而根據新標準和新設備對其他人進行新技術等專項培訓，一般包括：對新學員進行安全和業務培訓和專業指導；制定人才培訓標準，編寫學員培訓計劃、大綱及教學資料；進行新技術、新設備、新標準應用的培訓。

（2）技術管理。除了正常的調度指揮，行車調度員還需參與行車組織方面的技術問題研究并制定相應的解決措施，主要包括：參與運營相關事故調查分析，并提出防范措施；參與編制或完善行車調度規章及相關標準；參與編制或完善新線、改造信號系統設計方案；參與運營組織方案的策劃和列車運行圖編制；組織小型技術革新和技術攻關活動；開展專項創新項目研究。

根據以上的指標定義與分析，構建城市軌道交通行車調度員能力綜合評價指標體系，如圖1所示。

圖1 城市軌道交通行車調度員能力綜合評價指標體系

3 基于 AHP- 模糊評價的行車調度員能力綜合評價方法

城市軌道交通行車調度員能力綜合評價指標體系中各項指標包含的作業內容具有多因素和模糊性特點，因此本文采用AHP-模糊評價法對行車調度員能力進行綜合評判。

3.1 確定權重

運用AHP法確定系統權重時，需要經歷建立層次結構模型、構建判斷矩陣、層次單排序及其一致性檢驗、層次總排序及其一致性檢驗4個步驟。

構造判斷矩陣表示本層所有因素針對上一層某一個因素（準則層或目標層）的相對重要性的比較，通常用1～9標度方法確定判斷矩陣的元素。

假設aij為矩陣的元素，判斷矩陣A為（aij）n×n，確定指標權重及一致性檢驗的基本步驟：

（1）判斷矩陣A進行歸一化處理：

（2）處理后的矩陣按行求和：

（3）確定指標權重向量：

（4）確定最大特征值：

（5）單層次一致性判斷：

（6）層次總排序一致性判斷：

式（1）～式（7）中，wij為判斷矩陣A的列向量；wh為歸一化處理后的矩陣按行求和值；wi為權重向量；γ為最大特征值；n為判斷矩陣的階數；CI為一致性指標，為平均隨機一致性指標，通過查表1確定；wz為二級指標層相對目標層的權重向量；w2為一級指標層相對目標層的權重向量；w3為分塊對角矩陣；w3= diag（w13，w23，w33），w13、w23、w33為二級指標相對一級指標層的權重向量；CRZ為二級指標相對目標層的總排序一致性比率。

表1 矩陣的平均隨機一致性指標

邀請北京地鐵調度指揮中心的20位資深調度員作為專家，按照1～9標度法確定所有指標的重要性，整理得出一級及二級指標的判斷矩陣，確定行車調度員能力指標權重如表2所示，且一級、二級指標均通過一致性檢驗。

表2 行車調度員能力指標權重

表2中，a1表示基本能力，a11表示運營準備和結束工作；a12表示通信設備操作，a13表示列車控制系統操作，a14表示列車運行計劃管理，a15表示調度命令發布；a2表示專業能力，a21表示非正常情況下的行車調度，a22表示突發事件應急指揮，a23表示施工檢修計劃管理，a24表示施工檢修組織；a3表示管理能力，a31表示指導與培訓，a32表示技術管理。

3.2 模糊綜合評價

在確定行車調度員能力評價指標體系及權重后，采用模糊評價進行綜合評價，步驟如下。

3.2.1 確定評語集

根據國內關于能力評價的一般做法，同時考慮行車調度員工作的安全影響因素較大，由通常的5類評語調整為4類，將行車調度員的能力水平簡化為4個等級，即：優秀、良好、一般、較差，將所有的成績按照總分100進行歸一化處理，每項評語的取值區間如表3所示。

表3 行車調度員能力評價集合

3.2.2 確定決策矩陣

確定決策矩陣有2種方法，具體如下。

（1）方法1。通過考核成績確定決策矩陣元素值，如某調度員在某項指標考核中獲得成績為優秀，則所在區間的決策元素值為1，其余為0，則該項指標的決策因素為（1，0，0，0）。

（2）方法2。不同專家對調度員某項指標進行考核，按照優秀、良好、一般、較差，各等級的概率確定決策矩陣元素值。如共有10位專家對某項指標考核，4 位專家給出優秀，3位專家給出良好，3位專家給出一般，則該項指標的決策因素為（0.4，0.3，0.3，0）。

隨著地鐵調度指揮仿真系統級預案數字化[12-14]的發展，對調度員的分項指標考核可以通過仿真系統實現，因此采用方法1（指標考核簡單準確，成績相對客觀）來確定決策矩陣元素值。

通過二級評價指標的考核得到相應的成績確定決策矩陣元素值為rij，其對應的單因素決策矩陣如下：

3.2.3 確定模糊評價集合

根據合成算法得出二級模糊評價結果：

類似得出：

從而得到一級模糊評價決策矩陣：

式（8）～式（11）中，B1為基本能力的模糊評價向量；B2為專業能力的模糊評價向量；B3為管理能力的模糊評價向量；A1為基本能力的判斷矩陣；A2為專業能力的判斷矩陣；A3為管理能力的判斷矩陣；R1為基本能力決策矩陣；R2為專業能力決策矩陣；R3為管理能力決策矩陣；R為一級模糊評價決策矩陣。

3.2.4 確定評價結果

一級模糊評價決策矩陣與一級指標權重矩陣合成得到一級模糊評價結果，根據最大隸屬度原則，將B集合的最大元素值對應的評價元素作為考核結果。

式（12）中，B為一級模糊評價向量；A為判斷矩陣。

4 案例分析

北京市地鐵運營有限公司研發了城市軌道交通行車調度員智能人機交互平臺，可以模擬城市軌道交通正常運營的場景，也可以設置道岔故障、列車救援等常見的應急場景。該平臺基于行車調度員口述命令為主的崗位特點，研究了智能語音交互技術，支持計算機單項場景評分。本文采用行車調度員智能人機交互平臺對某行車調度員各項指標進行考核，由智能評測系統根據行車調度員的實際操作進行考核，考核成績如圖2所示。

圖2 行車調度員智能交互平臺某調度員能力考核成績

（1）依據分項場景的考核，可以得出行車調度員該項能力指標的考核成績（管理能力則需要根據專門的試題獲取考核成績），根據決策元素的方法1，得出行車調度員能力二級評價指標各決策元素，整理后如表4所示。

表4 行車調度員能力綜合評價的基礎數據

（2）進行一級模糊評價，結果如下：

根據最大隸屬度原則，評價矩陣的最大元素值為0.412 6，按照評語集合，該行車調度員的能力評價水平為“優秀”，與該行車調度員日常作業水平相符。

5 結語

本文構建的城市軌道交通行車調度員能力綜合評價指標體系涵蓋了調度員由運營前的準備到運營結束的全部作業，同時結合模糊綜合評價法對行車調度員的能力水平進行了客觀評價，但是在確定一、二級指標權重采用的AHP法會受到專家主觀意識的影響，下一步將結合更多的行車調度員考核成績數據開展指標權重的客觀方法研究。此外，目前關于調度員管理能力指標的研究較少，需要深入思考。