一种对铁路运营现状安全性评价的方法
【技术领域】
[0001] 才f漱涉及轨道交通安全管理,録梦/廣涉及基于网络分析法与vague集相结合的 地铁运营安全评价方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国城市化发展进程的加快，作为理想绿色交通工具的地铁，正越来越多的 出现在许多大中型城市中。目前内地有近30个城市的地铁建设规划已获得了国家批准，可 以预见未来我国将成为世界上最大的轨道交通运营国家。作为一种大容量公共交通工具， 地铁运营的安全性与广大乘客的生命安全休戚相关。由于地铁属于地下工程，具有封闭性 强、人员密集、速度快和应急疏散难度大等突出特点，因此一旦发生事故，后果非常严重。近 年来，电梯逆行和突发火灾事故等在我国地铁运营中频发，而安全管理理论告诉我们"安全 第一，预防为主"。因此，寻求有效的综合评价方法对地铁运营的安全状况进行准确评估， 找出存在的薄弱环节或危险源并能及时发出预警，以便采取针对措施或应急预案具有很 强的现实意义。
[0003] 鉴于安全综合评价工作的重要性，2007年国家安全生产监督管理总局出台了《城 市轨道交通安全预评价细则》，建设部在组织北京地铁等单位编写相关细则后，于2008年正 式颁布了《地铁运营安全评价标准》。但确保地铁运营安全是一项庞大复杂的系统工程，现 行的评价方法存在较大的主观性和不精确性。因此，很多学者正努力寻求更有效的量化评 价方法，这也成为该领域研究的热点，现有方法一定程度上改进了现行的安全评价方法，但 也存在信息反映不全面，对指标间相关性考虑不周，模糊数据处理误差较大等不足。一方 面，地铁运营安全的评价指标体系应该是有许多相互影响、互相作用的指标组成，而上述方 法却假设各指标独立、层级之间严格的从上到下支配，这显然与事实不符。Saaty提出的网 络分析法ANP(Analytic Network Process)可以很好地解决这个问题。该方法中元素之间 可以相互依存，相同或不同层级的指标之间可以是支配或反馈的关系。显然，采用这种方 法所赋的权重更符合实际问题，决策的结果自然也更加准确。另一方面，地铁运营安全评 价过程存在着大量的不确定数据和不完全信息，同时还需要许多专家参与，是一个典型的 多准则模糊评价问题。传统的模糊理论由于隶属度不满足可加性，取大或取小运算则容易 丢失相关信息，易导致评价结果的失真。Gau和Buehrer提出的Vague集是对Zadeh模糊 理论的进一步推广，它对模糊信息的分析处理较普通模糊集更强大、更灵活也更准确，已 广泛应用于自动控制、模式识别和人工智能等，但在安全管理领域中的应用还比较少。基于 ANP与Vague集建立起地铁运营安全的定量综合评价数学模型，以期为改进我国地铁运营 安全工作，提高安全管理水平提供更加有效的科学依据和方法。
【发明内容】
[0004] 针对地铁运营现状安全性评价存在的问题，本发明提出一种基于ANP与Vague集 建立起的地铁运营安全定量综合评价方法。
[0005] 1.建立地铁运营安全评价指标体系 评价指标应既能体现地铁运营的复杂系统特点，又能全面反映系统内互相影响的安全 机制，还能满足实际操作需要。因此，在遵循客观、规范原则的基础上，结合《地铁运营安全 评价标准》规范并参照了国内的相关研究，从人、机、环、管四个方面对地铁运营的安全状况 进行有效的衡量：（1)运营设备设施的安全状况；（2)运营相关人员的安全状况；（3)运营 安全管理水平；(4)外界环境的影响，从而建立了地铁运营安全综合评价指标体系如下表1 所示： 表1地铁运营安全综合评价指标体系
【主权项】
1. 一种对铁路运营现状安全性评价的方法，真镇忽甚于，首先介绍了地铁运营的复 杂性系统特点，接着从人、机、环、管四个方面构建了地铁运营安全评价指标体系，考虑因 素间的相关性，利用网络分析法对所有指标逐一赋权，其次，按照经典模糊综合评价建立 了 Vague集的地铁运营安全评价模型，先给出安全等级的评价集，再计算出各指标相应的 vague集评价值，按照隶属度最大原则对地铁运营安全情况作出综合评判，真咨孩办70步 靈i建立地铁运营安全评价指标体系、评标指标体系权值的确定、构建地铁运营安全模糊综 合评价方法，连发签可有效解决地铁运营安全评价的问题。
2. 根据权利巧求1所巧的她铁运臂安伞综合评价指标体系，巧特征布于，ykk、獻,、部、 管四个方面对地铁运营的安全状况进行有效的衡量；运营设备设施的安全状况；运营相关 人员的安全状况；运营安全管理水平；外界环境的影响。
3. 报据巧利巧求2祈巧的运背巧备巧施的安伞状况C,，M特征在于，轉、境:车辆系统安 全状况Cii，供电系统安全状况Ci2,机电设备安全状况Ci3,通信信号设备安全状况车站建 筑与轨道线路安全状况Cu。
4. 根据权利巧求2所巧的运臂相关人员的安伞状况Cm巧特征布于，時、境:调度员业务 水平与安全意识C21，行车值班人员业务水平与安全意识C22,车站客服人员业务水平与安全 意识C23,列车司机的应变能力C24。
5. 相掘权利要求2所巧的孩嵩安今管理水平C。，巧特征布于，辟為;:安全管理机构及人 员的合理设置C31，安全生产责任制C32,安全教育培训C33,客运组织和调动指挥C34,事故应 急预案及组织安排Cse。
6. 根据权利巧求2所巧的化界环培的影晌Cw巧特征布于，诗為i ;对自然灾害防御的能 力Cw保护区的防护能力C42。
7. 根据权利巧求1所巧的评标指标体系权値的确定，巧特征布于，诚专椒\\驚货m傲 介如下；（1)对问题进行详细描述，确定目标、准则和因素；（2)根据目标、准则和因素构建 ANP网络，典型的ANP网络由控制层和网络层两部分构成；（3)构建无权重超矩阵，即将构 建网络时选取的各准则分别作为主准则，W某因素组中的元素作为次准则，按照因素组中 各因素对其他因素的影响程度构造判断矩阵，并求得归一化特征向量，依此类推将所有判 断矩阵的归一化特征向量汇总到一个超矩阵中；（4)构建加权超矩阵，W各准则指标为主 准则，W因素组为次准则，求出因素组权重矩阵，再乘W无权超矩阵便得到了加权超矩阵； (5)求极限超矩阵，求极限超矩阵是一个反复迭代，然后趋稳的过程，类似于马尔科夫过 程；（6)混合权重的综合。 &.报掘权利巧求1所巧的构律她铁运曹安伞横糊综合评价方法，巧特征布 王^首先，对每个指标设置评价的评语集，其次，在此基础上构造出评价指标体系 的vague集评价矩阵，再次，根据各指标的权重向量和vague集评价矩阵而，对各 指标。^(1=1，2,3,4;^'=1，2,3,4,5)进行基于￥33116集的模糊综合评价，最后，根据 最终得到评价向量Vi,按照Vague集的一种排序规则：设a= [a^，a+]，b=比-，b+]，若 扣，a+] /2《比-，b+] /2,则a《b，按照隶属度最大原则即可得到最终综合评价结果，从而判 断出该地铁总的运营安全状况如何。
【专利摘要】本发明公开了一种对铁路运营现状安全性评价的方法，其特征在于首先介绍了地铁运营的复杂性系统特点，接着从人、机、环、管四个方面构建了地铁运营安全评价指标体系。考虑因素间的相关性，利用网络分析法对所有指标逐一赋权。其次，按照经典模糊综合评价建立了Vague集的地铁运营安全评价模型，先给出安全等级的评价集，再计算出各指标相应的vague集评价值，按照隶属度最大原则对地铁运营安全情况作出综合评判。主要包括地铁运营安全综合评价指标体系的构建、基于ANP的评标指标体系相应赋权、基于Vague集的地铁运营安全综合评价。本发明可有效解决地铁运营安全评价的问题。可广泛用于地铁、轨道的运营现状安全性评价。
【IPC分类】G06Q50-30
【公开号】CN104637023
【申请号】CN201310564966
【发明人】崔铁军, 赫飞, 赵东洋, 吴作启, 孔晶, 冯亚林
【申请人】辽宁工程技术大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年11月14日