基于可拓评价法的地铁安全风险评价研究

金段艳，倪鹏炯，李 磊，蒋思怡

(浙江师范大学 工学院，浙江 金华 321004)



地铁工程

基于可拓评价法的地铁安全风险评价研究

金段艳，倪鹏炯，李 磊，蒋思怡

(浙江师范大学 工学院，浙江 金华 321004)

以地铁安全风险评估为研究背景，首先根据地铁运营的特点，分析风险因素，利用德尔菲法，确定以人为因素、设备因素、环境因素、管理因素、线下设施因素为基础的评价指标体系，其次，应用可拓集法，确定各个指标的经典域、节域、待评物元，建立关联函数以计算关联度，从而进行可拓评价，以定量的数值说明其安全水平。最后，通过实例，确定评估对象安全风险等级，验证方法的可行性及正确性。

可拓法；评价指标；安全风险；地铁

1 地铁安全风险评价指标体系

评价指标体系的建立是进行综合评价的基础，通过对轨道交通安全事故进行分析，编制评价指标咨询调查问卷，利用德尔菲法，从人为因素、设备因素、环境因素、管理因素、线下设施因素确定评价指标，如表1所示。

表1 轨道交通安全风险评价指标

2 地铁安全风险的可拓集评价

本文以杭州地铁某线路作为评价对象，对该地铁安全风险进行模糊综合评价。

(1)Step1确立评价对象的指标因素集C

确立评价指标，其中一级评价指标集C={C1，C2，…，Cn}(n为一级指标个数)。

(2)Step2确立评价指标权重W

采用层次分析法确定各指标权重，结果如表2所示。

表2 各级风险评价指标权重

(3)Step3确定风险等级V

确定评价集V={Vj，j=1，2，...，m}，(m为风险级别数)，评价采用十分制，分为五个等级{很高，较高，一般，较低，很低}，如表3所示。

表3 安全风险等级划分

(4)Step4 确定经典域和节域

(1)

式中：Vj为评价指标集C关于风险等级Pj所规定的量值范围，即为经典域。其中，ci中q为第i个一级指标下一共有q个二级指标。

(2)

为评价指标集C关于全部风险等级P所规定的量值范围，即P的节域。

(5)Step5确定待评物元

对于待评对象，把所检测得到的数据或分析结果用物元Ri表示：

(3)

Ri为待评价对象，vik为N关于cik的值(1<=k<=q)，即待评对象分析所得的具体数据，k=l,2,...,q,q为2级指标个数。

(6)Step6建立关联函数，确定各指标关联度

①二级指标关联度的计算

采用可拓评价方法中关联函数的定义，确定待评对象二级指标关于风险等级j(j=1,2,...,m)的关联度为：

kj(cik)=-ρ(vik,Vj)-1,ρ(vik,Vp)=ρ(vik,Vj)

(4)

其中：

kj(cik)为第i个1级指标中第k个2级指标关于安全等级j (j=l,2, ..., m)的关联度。

对二级指标“员工文化”的安全等级关联度，由公式(4)计算得：

同理可得，其他二级指标的关联度如表4所示。

表4 二级指标关联度及风险等级

续表4

②一级指标关联度的计算

以“人为因素” 一级指标为例，计算该指标关联度的矩阵如下：

K(ci)={wi1,wi2,…,wiq}

=[0.540 0 0.310 0 0.150 0]

=[-0.690 8 -0.585 4 -0.391 0 -0.022 0 -0.036 8]

(5)

K(ci)为一级指标关联度，wik为二级指标对应的权重。

同理计算其他一级指标的关联度，如表5所示。

表5 一级指标的关联度及风险等级

(7)综合关联度计算

由一级指标的权重向量W=(Wi)与该指标的关联度K(C) =(K(Ci))乘积，可得待评价对象针对各风险等级的关联度矩阵K(N)为：

K(N) ={w1,w2,…,wn}×

=[-0.695 4 -0.592 7 -0.395 4 -0.054 8 -0.055 7]

(6)

由上式计算可得，综合关联度K(N)为：{-0.695 4，-0.592 7，-0.395 4，-0.054 8，-0.055 7}。

Step7风险等级综合评价

Kj(N)=maxj={1，2，…，m}Kj(N)

(7)

则待评价对象属于等级j。

又由：

(8)

其中

j*为目标层风险的级别变量特征值，即得到风险级别的程度。

由公式(7)，可得Kj(N)=-0.0548，j=4，说明该地铁安全风险为4级,即风险级别为较低，由公式(8)，可得j*=4.075，说明该地铁安全风险介于较低与很低之间，有趋于很低的趋势，另外通过表5可知，管理因素的风险等级为很低，人为因素、设备因素、环境因素和线下设施因素的风险等级为较低，其中人为因素的乘客因素和设备因素的给排水系统的风险等级处于一般，需要进一步采取措施加以改进。

3 总 结

本文以地铁安全风险评估为研究背景为研究对象，通过分析风险因素，确定以人为因素、设备因素、环境因素、管理因素、线下设施因素为基础的评价指标体系，用可拓集评价法对识别出的五大风险进行综合评价。通过实例计算，评价结果符合客观实际，具有较强的实用性，可以比较有效地解决地铁安全风险评价问题，同时可为地铁安全管理提供理论依据。

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2016-04-11

金段艳(1994-)，女，浙江绍兴人，本科在读，研究方向：交通运输。

浙江省公益性技术应用研究计划(2015C33015)。

U231

C

1008-3383(2016)11-0151-03