基于適應(yīng)度評(píng)價(jià)的罐車辦理站的優(yōu)化配置研究

海 濤

（鐵道部 運(yùn)輸局，北京 100844）

近幾劃，年積來極，調(diào)我整國(guó)罐鐵車路辦制理定站了的危分險(xiǎn)布貨[1]物，運(yùn)對(duì)輸不改符革合計(jì)安全要求的罐車辦理站、專用線等，實(shí)施了“關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)”措施。但是，當(dāng)前罐車辦理站仍然存在罐車辦理站侵入城市、設(shè)置地點(diǎn)不合理、分布不均衡、分工不合理、運(yùn)輸資源配置缺乏科學(xué)指導(dǎo)等問題[2]。因此，通過分析鐵路危險(xiǎn)貨物罐車運(yùn)輸情況，利用模糊數(shù)學(xué)理論，采用多級(jí)模糊綜合評(píng)判方法，形成罐車辦理站的科學(xué)優(yōu)化配置方法。

1 罐車辦理站適應(yīng)度評(píng)價(jià)模型的建立

1.1 選取評(píng)價(jià)方法

目前用于評(píng)價(jià)的方法很多，如危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法、層次分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)法等方法[3]。由于影響鐵路危險(xiǎn)貨物罐車運(yùn)輸?shù)囊蛩剌^多，其中大量的因素存在著模糊性，難以定量化，而模糊綜合評(píng)價(jià)法恰恰具有系統(tǒng)性和模糊性的特點(diǎn)，因此選取模糊評(píng)價(jià)法對(duì)罐車辦理站適應(yīng)度進(jìn)行多級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)較為理想。

1.2 建立模糊綜合評(píng)價(jià)模型

模糊綜合評(píng)價(jià)模型包括3個(gè)基本要素，即因素集合 U=﹛U1,U2,…，Um﹜、評(píng)價(jià)集合 V=﹛V1,V2,…，Vn﹜ 及單因素評(píng)價(jià)矩陣 R。

（1）因素集合 U。U=﹛U1,U2,…，Um﹜ 是由影響評(píng)價(jià)對(duì)象的各個(gè)因素所組成的集合，其中因素 Ui（i=1,2,…，m）是若干影響因素，對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)為 ai（i=1,2,…，m），反映了各個(gè)因素在綜合評(píng)價(jià)中所具有的重要程度。ai通常應(yīng)滿足歸一性和非負(fù)條件；即，ai≥0。所有的 ai構(gòu)成了U=﹛U1,U2,…，Um﹜上的一個(gè)模糊權(quán)重向量 A=﹛a1,a2,…，am﹜。

（2）評(píng)價(jià)集合 V。評(píng)價(jià)集合 V 是由對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象可能做出的評(píng)價(jià)結(jié)果所組成的集合，可以表示為：V=﹛V1,V2,…，Vn﹜，其中元素 Vj﹛ j=1,2,…，n﹜是若干可能做出的評(píng)價(jià)結(jié)果。模糊綜合評(píng)價(jià)的目的就在于通過綜合考慮評(píng)價(jià)對(duì)象所有的影響因素，從評(píng)價(jià)集合V 中獲得一個(gè)最佳的評(píng)價(jià)結(jié)果。

（3）單因素評(píng)價(jià)矩陣 R。對(duì) U 中的單因素Ui(i=1,2,…，m) 進(jìn)行單因素評(píng)價(jià)，根據(jù)因素Ui確定事物對(duì)評(píng)價(jià)等級(jí) Vj﹛ j=1,2,…，n﹜的隸屬度 (可能性程度)，從而得到單因素評(píng)價(jià)向量 ri=﹛ri1, ri2,…，rim﹜，它是評(píng)價(jià)集 V 上的模糊子集，對(duì) U 中所有的元素進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到總的 (m×n階) 評(píng)價(jià)矩陣 R。R 通常稱為單因素評(píng)價(jià)矩陣，是因素集 U 到評(píng)價(jià)集 V 上的一個(gè)模糊關(guān)系，R (Ui,Vj)= rij表示因素Ui對(duì)評(píng)價(jià)等級(jí) Vj的隸屬度。

當(dāng)模糊權(quán)重向量 A 與模糊評(píng)價(jià)矩陣 R 為已知時(shí)，做模糊變換來進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)：B =A·R =(b1,b2,…,bn)。

2 罐車辦理站的適應(yīng)度評(píng)價(jià)

2.1 罐車辦理站適應(yīng)度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

在多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)體系中，建立指標(biāo)體系是前提條件。通過對(duì)罐車辦理站進(jìn)行系統(tǒng)分析，找出影響評(píng)價(jià)其優(yōu)劣水平的各相關(guān)因素，最終得到可以綜合反映罐車辦理站適應(yīng)度優(yōu)劣水平的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如圖1所示。

圖1 罐車辦理站適應(yīng)度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

整個(gè)指標(biāo)體系可分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層。

（1）目標(biāo)層。即評(píng)價(jià)集合 V，由各種因素對(duì)罐車辦理站適應(yīng)度的影響大小來表示。

（2）準(zhǔn)則層。即因素集合 U，該層為計(jì)算影響鐵路危險(xiǎn)貨物罐車運(yùn)輸適應(yīng)度所確定的評(píng)價(jià)因素，考慮了6種要素，即危險(xiǎn)貨物辦理能力 U1、車站設(shè)備條件 U2、車站所屬性質(zhì) U3、對(duì)所在地環(huán)境影響U4、化工企業(yè)布局 U5、分工合理性 U6。

（3）指標(biāo)層。即為了確定準(zhǔn)則層的每一個(gè)評(píng)價(jià)因素所選定的評(píng)價(jià)因子，構(gòu)成單因素評(píng)價(jià)矩陣 R。

2.2 罐車辦理站適應(yīng)度評(píng)價(jià)權(quán)重系數(shù)的確定

由于罐車辦理站適應(yīng)度評(píng)價(jià)所涉及的因素較多，在綜合評(píng)價(jià)中，為了突出主要的影響因素，客觀、合理地評(píng)價(jià)罐車辦理站辦理鐵路危險(xiǎn)貨物罐車運(yùn)輸?shù)倪m應(yīng)度，通過采用層次分析法確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。各層因素權(quán)重是由國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局及鐵道部等有關(guān)部門建立的危險(xiǎn)貨物專家?guī)熘虚L(zhǎng)期從事危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸研究、具有國(guó)家和鐵路部門認(rèn)定資質(zhì)的相關(guān)專家在綜合分析的基礎(chǔ)上給出的。

結(jié)合評(píng)判系數(shù)矩陣，運(yùn)用層次分析法計(jì)算得到準(zhǔn)則層各因素權(quán)重及檢驗(yàn)結(jié)果如下。

第1層6個(gè)方面的權(quán)重集為：A=(a1,a2,a3,a4,a5,a6)=(0.22,0.18,0.10,0.20, 0.15,0.15)。

危險(xiǎn)貨物辦理能力方面：A1=(a11,a12,a13,a14)=(0.24,0.20,0.26,0.30)。

車站設(shè)備條件方面： A2=(a21,a22)=(0.60,0.40)。

車站所屬性質(zhì)方面：A3=(a31,a32)=(0.50,0.50)。

對(duì)所在地環(huán)境影響方面：A4=(a41,a42)=(0.65,0.35)。

化工企業(yè)布局方面：A5=(a51,a52,a53)=(0.40,0.28,0.32)。

分工合理性方面：A6=(a61,a62)=(0.45,0.55)。

3 應(yīng)用實(shí)例

北京鐵路樞紐屬環(huán)形鐵路樞紐，樞紐布置示意圖如圖2所示。北京地區(qū)鐵路樞紐核心區(qū)形成內(nèi)環(huán)(北京一北京南一廣安門一北京西) 和外環(huán) (豐臺(tái)、豐西一東南環(huán)一雙橋一東北環(huán)一西北環(huán)一豐沙一豐臺(tái)、豐西) 二重環(huán)線。通過環(huán)線連接京廣、京山、京包、京原、京九、京承、京秦、京通、豐沙等9條鐵路干線。北京鐵路樞紐是以特大型客運(yùn)站北京站、北京西站和路網(wǎng)性編組站豐臺(tái)西站為主，輔之以北京南站、北京北站等客運(yùn)站和樞紐輔助編組站豐臺(tái)站、雙橋站，以及廣安門、大紅門、百子灣、石景山南站等貨運(yùn)站組成的我國(guó)最大的鐵路樞紐。北京鐵路樞紐范圍：京廣線至琉璃河南站；京山線、京九線至黃村站；京包線至南口站；京原線至良各莊站；京承線至密云站；京秦線至通州南站；京通線至懷柔北站；豐沙線至安家莊站。樞紐內(nèi)共有車站 77 個(gè)，其中特等站4個(gè)、一等站6個(gè)、二等站8個(gè)、三等站 22 個(gè)、四等、五等站 37 個(gè)。本文選擇大紅門、房山、長(zhǎng)辛店、黃村、良各莊、三家店等幾個(gè)典型的危險(xiǎn)貨物辦理站進(jìn)行綜合評(píng)判，各辦理站具體布置情況見圖2。

結(jié)合專家意見對(duì)各站辦理危險(xiǎn)貨物具體情況，經(jīng)過分析得出各站危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸相關(guān)指標(biāo)適應(yīng)度得分情況，如表1所示。

表1 北京地區(qū)辦理站適應(yīng)度評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)分

應(yīng)用文中建立的綜合評(píng)判模型，對(duì)北京樞紐地區(qū)的辦理站進(jìn)行綜合評(píng)判，得到的綜合評(píng)判結(jié)果如表2所示。

表2 北京地區(qū)辦理站適應(yīng)度評(píng)價(jià)結(jié)果

由表2可以看出，北京地區(qū)大紅門站分值較低，不適合辦理危險(xiǎn)貨物。大紅門車站位于城區(qū)，距離市中心較近，周圍人口稠密，北京市已經(jīng)對(duì)該罐車辦理站進(jìn)行了搬遷。房山站分值高，最適合辦理罐車危險(xiǎn)貨物。事實(shí)上，北京鐵路局在進(jìn)行“關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)”中，正在將北京周邊地區(qū)罐車裝運(yùn)的危險(xiǎn)貨物向房山罐車站轉(zhuǎn)移，達(dá)到了學(xué)術(shù)研究指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的作用。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過對(duì)鐵路危險(xiǎn)貨物罐車運(yùn)輸情況分析，提出了罐車辦理站適應(yīng)度的概念，構(gòu)建了基于罐車辦理站適應(yīng)度評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，建立了多層次模糊綜合評(píng)判模型。選擇應(yīng)用實(shí)例按照模糊評(píng)判過程進(jìn)行了計(jì)算和處理，最終得到綜合評(píng)判分值。研究表明：分值越大，方案越重要。通過對(duì)北京地區(qū)罐車辦理站布局狀況進(jìn)行適應(yīng)度評(píng)判，評(píng)判結(jié)論符合北京地區(qū)運(yùn)力資源優(yōu)化配置的實(shí)際情況，對(duì)全路罐車辦理站運(yùn)力資源優(yōu)化配置具有一定的指導(dǎo)意義。

[1]海 濤，張星臣，楊月芳. 鐵路危險(xiǎn)貨物辦理站優(yōu)化配置方法研究[J]. 鐵道學(xué)報(bào)，2006， 28(3)：101-105.

[2]聶欽中，吳育儉. 危險(xiǎn)貨物鐵路罐車安全運(yùn)輸中存在的若干問題及其對(duì)策[J]. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，1997 (6)：58-61.

[3]孫 平. 我國(guó)危險(xiǎn)化學(xué)品道路運(yùn)輸安全評(píng)價(jià)[D]. 北京：北京交通大學(xué)，2007.