浅析铁路阔大货物装载加固方案比选研究

2021-12-06孙意军

青海交通科技 2021年3期

孙意军

(酒钢集团甘肃丝路宏聚煤炭有限公司嘉峪关 735100)

引言

我国进入了新时代，经济社会的快速发展和国家铁路货物发送量的持续增长，长、大、笨重等阔大货物的运输量呈日益增加的趋势。阔大货物明显具有品种类型繁杂、规格重量不一的特点，大多属于工农业和军用大型设备，制定选择科学的货物装载加固方案显得尤为重要。研究铁路运输相关理论[1]，针对货物的运输要求和装载加固的特点，选出最优或较优装载加固方案，可保证铁路阔大货物安全经济运输。目前相关研究文献较少，文献[2]初次提出装载加固方案的综合评价指标体系和评价标准，采取一种常见的分析方法-专家打分法，确定方案的优缺点。文献[3]采用灰关联决策理论对方案进行比选，关联度越大方案越好。纵览研究文献，可分两类，一是首先建立评价指标体系，然后对评价的标准予以确定，但对评价指标的影响因素分析较少，专家评分评价法因主观因素占主导地位，不确定性较大。二是侧重于评价方法的研究，而对评价指标和影响因素的研究不够深入，选择有些宏观，与铁路现场实际结合难度大。

1 铁路阔大货物装载加固方案

1.1 铁路阔大货物装载加固方案的相关概述

更好满足国民经济发展的需求是铁路货物装载加固[4]的核心任务，为的是确保货物和运输车辆不受损坏、保证行车安全，使得货物安全快速、经济便捷地运输，目前主要采取提高货车载重力利用率、容积率的方式实现。方案设计时必须满足一下两个条件：一是符合《铁路货物装载加固规则》等技术规范[5]；二是根据货物特性、特征，满足运输基本要求。

1.2 铁路阔大货物装载加固步骤

铁路阔大货物装载加固流程如图1所示。

图1 铁路阔大货物装载加固流程图

2 铁路阔大货物装载加固方案影响因素分析

安全可靠性是评价方案质量的奠基石，是评价最根本要求，也是方案是否可行的关键。影响指标：重车重心高、纵横向偏移量和货物超限的程度等。按照对应的某种特定规则，可适当调整量化指标，以便程序化识别处理相关数据，方便操作。

经济效益性是评价方案质量的分水岭。评估方案时，要将铁路经济效益和托运人切身利益进行综合考虑，尽可能选用综合费用少的方案[6]。经济性对于托运人可用运费和装载装置费等来衡量，但对于铁路企业来说是要复杂得多。主要指标：货物超限等级、重车重心高、所使用车辆的性质、车辆载重力利用率、加固材料和方法、运输费用等。

3 铁路阔大货物装载加固方案评价方法分析

3.1 铁路阔大货物装载加固方案综合评价体系分析

货物装载加固方案通常由运输车辆种类、货物特征、装载加固材料和加固方法这几部分构成，甚至相同的货物摆放位置不同即有不同方案，如表1。因此，方案指标体系的设计不仅要遵循与目标的一致性、直接的可测性及指标的相互独立性等基本原则，而且要遵循全面科学性、针对独立性、可操作性及定性定量结合的原则。

表1 阔大货物装载加固方案综合评价指标体系

3.2 铁路阔大货物装载加固方案综合评价体系评价方法分析

3.2.1 模糊综合评价法

模糊综合评价法是借助模糊数学理论，应用模糊矩阵的并、交运算进行合成，定量困难因素，分析评判事物隶属等级，从而综合评价的一种方法。对于较复杂的系统，常常出现权数分配难或者计算结果偏离实际没有价值等。此种情形，可对因素分层逐层评价，可采取由低到高、逐层多级模糊综合评判。

3.2.2 层次分析法

(1)层次分析法基本原理

层次分析法(AHP)是解决多目标决策的模型和方法[7]。以问题为导向，制定清晰目标，理清问题实质划分种类确定因素，再分析因素联系及影响确定权重，逐层明确权重因子，既要考虑横向之间影响，也要兼顾纵向之间关系，然后算出组合预测权重，并逐层递推计算，直到最后一层(即方案层)，最终确定的权重大小代表比选优选、次选。

(2)层次分析法基本方法和步骤

Step1：分析不同因素间关系，建立多层递阶控制系统，如图2所示。

图2 层次分析法图解

Step2：调查问卷等确定因素重要性，构造判断矩阵；标度可设置为1-9，见表2。

表2 标度释义

Step3：对判断矩阵进行一致性检验，算出被比较元素对于特定准则的相对权重。

Step4：根据权重矩阵得出元素的合成权重(得分)，并依次排序。

与现有的其他决策方法相比，层析分析法适用于装载加固方案中的优势：复杂决策定量分析，直观便捷、操作简单，并通过两两比较加入定性分析结果，既充分发挥定量准确便于分析的优势，也充分兼顾了经验的定性分析，使决策科学准确合理[8]。加之货物装载加固方案影响因素较多，且因素间关联大、程度不同，综合比选便变得困难复杂[9]。若使用其他数学方法比选装载加固方案会变得十分困难复杂，而采用层次分析法则可以迎刃而解[10]。