基于模糊层次的铁路混装货物装运安全评价研究

蒋诗云

(中国铁路昆明局集团有限公司 昆明东站，云南 昆明650000)

1 混装货物装运特点及安全控制要点

1.1 混装货物装运特点

（1）货物品名包装多样化，货物价值较高。混装货物运输适用于2种及2种以上品名货物的运输，现场实际操作中会遇到不同厂家、不同规格、不同尺寸的多种货物需要一批运输，更有甚者，会出现无包装或二次包装货物的运输需求。同时也会有价值相对较高的白货[1]。

（2）货物件数多，装车重量难确定。托运人在汽车进货时，利用汽车磅确定货物重量，现场作业中，经常出现多辆汽车运输的多种货物装入多辆铁路货车中的情况，给作业现场单种品名货物重量的确认及铁路货车内所装全部货物的重量确认带来很大难度，需要货运站配备台秤或轨道衡来辅助确定。此时，既需要规范装车重量，又需要提高装车效率，货运站可采取禁止多辆汽车运输的多种货物装入多辆铁路货车，但该种方式与客户运输便利性相悖，直接影响客户运输体验，不利于货源维护。

（3）客户运输需求繁杂，安检要求高。由于托运人运输需求偏向白货，经常出现托运人有意或无意中拉运打火机、压缩喷雾、含酒精饮料、齿轮油等铁路禁止运输或安全性难以界定的货物。同时，混装货物属于中国国家铁路集团有限公司(以下简称“国铁集团”)规定全检范围，对于原厂包装签署安全运输协议，并交纳保证金的客户，也需保证20%或以上的比例抽检方能入库装车[2-3]。

1.2 混装安全控制要点

（1）确保承运货物本身性质安全。货运需求受理人员在受理客户混装货物运输需求时，要对待装运货物品名进行查验，重点要确保待装运货物品名不属于《危险货物品名表》(GB12268)中规定的9类危险货物。对于虽不在《危险货物品名表》(GB12268)中，但物化性质不明确的货物，货运需求受理人员要求托运人提供相应检测或证明文件。安检员在对货物进行安检时，要对照经货运需求受理人员核查过的物品清单，保证实际货物与物品清单列载相同，无明显二次包装痕迹，肉眼检查或使用安检仪、爆探仪等设备检测通过。

（2）确保混合装载后货物安全。客户在提报混装货物运输需求时，同时提报装载示意图，内含各品名货物数量及单件重，铁路人员对照物品清单，确保装载示意图中所绘左右对称，重量均衡，轻货在上，重货在下。货运员及装卸队对照装载示意图进行装车作业，以保证车辆均衡装载。

（3）确保装车车辆上线运输安全。进货环节汽车过磅，凭磅单装车。多辆汽车运输的多种货物装入多辆铁路货车时，使用台秤检测各品名货物单件重量。装车完毕后使用轮重测定仪检测铁路货车是否装载均衡，并通过轨道衡检测全车装车重量是否小于容许载重量[4]。

1.3 混装安全评价指标体系

为对铁路混装货物装运安全做出科学、合理的评价，需要全面了解影响其安全的各因素，构建铁路混装货物装运安全评价指标体系[5]。以铁路混装货物装运安全为目标层，按照“人防”“物防”“技防”3方面划分准则层(一级指标)，并将作业中影响准则层的若干因素列为实施层(二级指标)，建立铁路混装货物装运安全评价指标体系如图1所示。

2 铁路混装货物装运安全评价方法研究

2.1 评价指标权重确定

采用层次分析法(AHP)对各指标的权重进行确定[6-8]，具体步骤如下。

图1铁路混装货物装运安全评价指标体系Fig.1 Safety assessm ent system on railway m ixed cargo shipment

（1）构造判断矩阵。为判断各指标相对于上一层次相应指标的权重，将指标ai和ai(i，j=1，…，n)相对于上一层次指标按重要程度进行两两比较，记aij为第i个指标相对于第j个指标的比较结果，aji=1 /aij，采用9级标度确定各指标相互间的重要程度值aij。9级标度定义如表1所示。

表1 9级标度定义Tab.1 Nine-levelscale defnition

通过专家打分数据，建立判断矩阵A为

（2）用“和法”求判断矩阵的特征向量。判断矩阵的特征向量为W= (w1，w2，…，wn)T，n为矩阵阶数，其中特征向量的第i个元素wi可表示为

（3）对判断矩阵进行一致性检验。上述计算得到的wi是否能作为“各指标相对于上一层指标的重要性排序依据，应检验判断矩阵中aij值之间是否具有一致性，即aij=wi/wj，因而判断矩阵A可表示为

记W=(w1，w2，…，wn)T，则

当判断矩阵完全一致时，判断矩阵的最大特征根等于矩阵阶数，即λmax=n；当判断矩阵存在误差时，λmax＞n，误差越大，λmax-n的值越大。

计算判断矩阵的最大特征根λmax为

层次分析法中用CI作为检验判断矩阵一致性的指标。由于判断矩阵的阶数n越大，一致性越差，为消除阶数对一致性检验的影响，引入修正系数RI，RI取值如表2所示，并最终用一致性比例CR值作为判断矩阵是否具有一致性的检验标准。

当CR＜0.1，判断矩阵具有一致性。

表2 RI 取值Tab.2 Num ericalvalues of RI

当矩阵通过一致性检验后，计算所得特征向量即可作为本层指标相对于上层指标的权重。当CR≥0.1时，应对判断矩阵进行修正，直至通过一致性检验为止。

2.2 指标综合评价

铁路混装货物装运安全评价指标体系中存在一些难以量化的指标，如“人防”及“技防”中货运需求受理人员对品名及配装示意图的审核、安检员作业标准的执行、装车货运员“三检”及监装作业标准执行等。针对这些难量化的指标引入模糊性概念，对9项二级指标分隶属准则层采用模糊评价法进行评价，最终用“得分”来对各指标安全性进行量化。基于模糊综合评价法的铁路混装货物装运安全评价流程如下。

（1）确定评价等级。为了更好的描述各指标的安全影响程度，结合常规评价经验，针对铁路混装货物装运安全建立评价集合P={P1，P2，…，Pk}，其中k表示评价等级数量，为方便后续量化评价，对各等级进行赋值。

（2）建立评价矩阵。选择一定数量的货物运输安全类专家对评价体系内的各二级指标一次打分，分对应一级指标的不同对打分进行汇总统计，并进行归一化处理，用rij表示第i个指标获得评级Pj的专家人数占参与评分总人数的比例，m表示指标个数，得到评价矩阵R。

（3）确定模糊算子。模糊算子是模糊综合评价法中使用的模糊变换运算，通常用◦表示，常用的模糊算子有4类，为充分体现权重作用，采用算子◦为[9]

（4）模糊综合评价。用权重系数W=(w1，w2，…，wn)与归一化后的评价矩阵R进行模糊乘积运算得到准则层第i个指标的综合得分向量S。

将各级评价赋值分别代入即可获得对应准则层的评价得分。

（5）安全性综合评价。将各准则层得分与其权重进行加权，获得铁路混装货物装运安全评价的最终得分。

3 实例分析

以某站铁路混装货物装运安全为研究对象，由国铁集团确定10位专业素质高、安全管理经验丰富的专家成立安全评价小组，对照建立的混装货物装运安全评价指标体系，分层次构造判断矩阵确定指标对应权重并对本站二级指标进行模糊综合评价，最终得到该站混装货物装运安全的评价结果。

3.1 构造判断矩阵并确定指标权重

采用算数平均法对10位专家构造的各层判断矩阵进行处理，整理获得某站混装货物装运安全评价的各层判断矩阵，其中准则层指标Ai对目标层A的判断矩阵为

实施层指标Aij对相应的准则层Ai的判断矩阵分别为

由于“技防”准则层下仅有一个实施层指标，因而该层不需通过建立判断矩阵的方式对指标权重进行求解，直接可得该指标权重为1，即W3=1。

对以上判断矩阵进行特征向量求解及一致性检验，判断矩阵A的特征向量WA=(0.231 0.665 0.104)T，一致性比例CR=0.084 ＜ 0.1；判断矩阵A1的特征向量W1= (0.12 0.08 0.12 0.34 0.34)T，一致性比例CR=0.008 9 ＜ 0.1；判断矩阵A2的特征向量W2=(0.14 0.43 0.43)T，一致性比例CR=0 ＜ 0.1。以上判断矩阵均通过一致性检验，因而某站混装货物装运安全评价指标的权重表如表3所示。

3.2 各指标评价及综合得分计算

（1）确定评价等级。为了更好的描述各指标的安全性，建立五级评语集：P={P1，P2，P3，P4，P5} ={高，较高，中等，较低，低}，并对其赋值为P={4，3，2，1，0}。

（2）统计获得评价矩阵。

收集10名货运专家对二级指标的打分结果，并对打分情况进行整理，获得某站二级指标评价统计表如表4所示。

表3某站铁路混装货物装运安全评价指标的权重表Tab.3 Weights of the railway m ixed cargo shipm ent safety indicators at a railway station

表4某站二级指标评价统计表Tab.4 Statistical table of a secondary index evaluation at a railway station

准测层的“人防”“物防”“技防”3个指标对某站二级指标评价统计表进行归一化处理得相应的评价矩阵为

（3）模糊评价及安全性综合评价。采用算子◦对某站“人防”准测层下各指标进行模糊综合评价获得“人防”准测层的得分向量S1。

将赋值代入获得某站“人防”得分为0.314×4+0.464×3+ 0.198×2+ 0.024×1+ 0×0= 3.068。同理可得某站“物防”得分为0.14×4+ 0.43×0+ 0.43×4 =2.28；“技防”得分为0.3×4+0.6×3+0.1×2+0×1+0×0=3.2。综合可知，该站铁路混装货物装运安全评价得分为0.231×3.068+0.665×2.28+0.104×3.2=2.505。该得分显示出该站铁路混装货物装运安全评价等级为“较高”。

（4）评价结果分析。结果显示该站混装货物装运安全基本满足要求，仍有突出安全隐患。在目前情况下，建议对安全弱项进行整改。若要加强该站混装货物装运安全性，可率先从得分最低的“物防”方面进行补强，采取增配轮重测定仪方式。

4结束语

混装货物运输由于其独特的兼容性、广泛适用性及灵活性，在铁路运输中越来越被市场所认可。相比单一品名运输来说，混装货物的运输安全也更难管控，更容易出现安全突发事故。基于模糊层次的铁路混装货物装运安全评价研究对基层混装货物办理站内的风险进行量化处理，对各层次指标的确定及判断矩阵的构建贴合目前混装货物办理站的作业流程及作业标准，对基层货运站具有现实指导意义，因而评定分数可作为基层货运站混装货物办理能力评定的依据，也可对办理站已存在的安全风险点进行有效规避，提升风险对抗能力。