鐵路調(diào)車場調(diào)速系統(tǒng)安全性能模糊評價分析

宋博洋

（西南交通大學(xué)峨眉校區(qū) 交通運輸系，四川 峨眉 614202）

在鐵路編組站的解編調(diào)車作業(yè)過程中，調(diào)速系統(tǒng)對調(diào)車場車輛溜放速度的控制是保證調(diào)車作業(yè)安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前，按照調(diào)速設(shè)備和制式的不同，我國鐵路調(diào)車場調(diào)速系統(tǒng)主要分為3種：點式調(diào)速系統(tǒng) (間隔制動和目的制動均為減速器)、點連式調(diào)速系統(tǒng) (調(diào)速設(shè)備為減速器+減速頂)、連續(xù)式調(diào)速系統(tǒng) (調(diào)速設(shè)備基本上為各種不同類型的減速頂)[1]。影響調(diào)速系統(tǒng)安全性能的因素較多，如調(diào)速制式和設(shè)備、調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計和投運年限、施工質(zhì)量、能力利用率和承擔(dān)的解編工作量、作業(yè)人員的操作水平等[2]，僅以是否發(fā)生調(diào)車事故、調(diào)車事故的多少和大小、安全連掛率來評判調(diào)速系統(tǒng)的安全性能是不全面的。在影響調(diào)速系統(tǒng)安全性能的因素中，大部分因素只能確定其定性指標(biāo)，具有模糊性。而模糊綜合評價法是應(yīng)用模糊關(guān)系合成的原理，從多個因素對評判事物隸屬等級狀況進行綜合評判的一種方法。在模糊綜合評判中，指標(biāo)的可綜合性問題是在模糊綜合評判過程中自然解決的，不需要專門的指標(biāo)無量綱化處理。該方法適用性較強，既可用于主觀指標(biāo)的綜合評判，又可用于客觀指標(biāo)的綜合評判。因此，可采用模糊綜合評價法對調(diào)速系統(tǒng)的安全性能進行評價分析，以便有針對性地采取有效管理和防范措施。

1 模糊綜合評價法

1.1 確定調(diào)速系統(tǒng)安全性能評價因素集

建立影響調(diào)速系統(tǒng)安全性能的評價因素集，以各主要影響因素為元素組成評價因素集合，記為U。

影響調(diào)速系統(tǒng)安全性能的主要因素是設(shè)計質(zhì)量和采用的技術(shù)設(shè)備條件、施工質(zhì)量、作業(yè)人員操作水平、使用年限和維修質(zhì)量、能力利用率和作業(yè)量等。因此，影響駝峰調(diào)速系統(tǒng)安全性能的評價因素集可確定為：U＝{設(shè)計和技術(shù)設(shè)備，施工質(zhì)量，操作水平，使用年限和維修，能力利用率和作業(yè)量}。

首選以上5個因素作為定量分析指標(biāo)，主要是考慮這5個因素對調(diào)速系統(tǒng)安全影響較大。在完成分析并根據(jù)分析結(jié)果進行改進后，依據(jù)整改到位情況，可以再將其他次級因素作為考量因素加以分析、優(yōu)化和改進。

1.2 選定評價等級集

評價等級集一般根據(jù)經(jīng)驗和要求加以確定，記為V。

通常vj可視為ui對不同評價等級的隸屬度，可根據(jù)經(jīng)驗確定。調(diào)速系統(tǒng)安全性能及其影響因素可選定優(yōu)、良、中、差4個等級作為評價等級集，即V＝{優(yōu)，良，中，差}。

1.3 確立評價因素權(quán)重集

根據(jù)各因素對調(diào)速系統(tǒng)安全性能影響的重要程度，對各影響因素賦予相應(yīng)的權(quán)重a1，組成評價因素權(quán)重集，記為A。

一個車站調(diào)速系統(tǒng)安全性能各影響因素的權(quán)重值，可在調(diào)查的基礎(chǔ)上，結(jié)合采用的調(diào)速制式、技術(shù)設(shè)備和系統(tǒng)的自動化程度由專家主觀確定。

1.4 建立單因素模糊綜合評判矩陣

通過對各影響因素進行單因素模糊評判，可得到每一因素的評價結(jié)果。例如，對i項影響因素的評價結(jié)果為：(ri1，ri2，…，rim)。由單因素評價結(jié)果即可建立單因素模糊綜合評判矩陣R。

1.5 進行模糊綜合評判決策

通過模糊向量評價因素權(quán)重集A和模糊綜合評判矩陣R的合成進行模糊變換，由此實現(xiàn)對調(diào)速系統(tǒng)安全性能的模糊綜合評判決策，其決策模型為：B＝A.R，即

在進行模糊變換時，采用 (∨，∧) 算子，按最大—最小運算法則進行。式中：∨、∧為模糊算子。∨表示取最大，稱為模糊加 (并)；∧表示取最小，稱為模糊積 (交)。即

bj是指在綜合考慮所有因素影響時，評價方案對評價等級集中第j個元素的隸屬度。對評價方案的決策是依據(jù)隸屬度的大小進行的。

決策模型的實質(zhì)是對于每個等級的vj而言，只考慮rij中最大的起主要作用的因素，而忽略其他因素的影響，是一種“主要因素決定型”的綜合評判方法，比較適用于單因素綜合評判。

2 應(yīng)用實例

對某區(qū)段站調(diào)速系統(tǒng)安全性能進行模糊綜合評判。該車站調(diào)車場共有6條股道，解編調(diào)車作業(yè)以駝峰為主，作業(yè)方式為單推單溜，主要承擔(dān)2個方向區(qū)段、摘掛列車的解編作業(yè)，日均解體 600 余輛，駝峰能力利用率為 0.80。調(diào)速制式為“微機可控頂＋減速頂”連續(xù)式自動調(diào)速制式，駝峰溜放部位和車場第一制動位為微機可控頂，由微機自動控制，車場股道內(nèi)連掛區(qū)為普通減速頂，不需要外部控制，調(diào)速系統(tǒng)于 1999 年投入使用。

2.1 確定評價因素集

選定評價因素集為：U＝{設(shè)計和技術(shù)設(shè)備，施工質(zhì)量，安全管理和操作水平，使用年限和維修質(zhì)量，能力利用率和作業(yè)量}。

2.2 選定評價等級集

選定優(yōu)、良、中、差4個等級作為評價等級集，V＝{優(yōu)，良，中，差}。

2.3 確立評價因素權(quán)重集

根據(jù)車站采用的調(diào)速制式、調(diào)速系統(tǒng)的自動化程度和技術(shù)設(shè)備條件，通過對各因素影響調(diào)速系統(tǒng)安全性能的重要程度進行分析，確定評價因素權(quán)重集為：A＝{0.3，0.2，0.1，0.3，0.1}。

2.4 建立單因素模糊綜合評判矩陣

對首選的5個主要因素進行調(diào)查、測試、測量，并征求有關(guān)專家，以及設(shè)計、使用維修等單位及業(yè)務(wù)部門的意見，在整理、匯總和分析有關(guān)意見的基礎(chǔ)上進行單因素評判，得到以下單因素模糊綜合評判矩陣：2.5 進行模糊綜合評判

采用（∨，∧）算子，按最大—最小運算法則，求得車站調(diào)速系統(tǒng)安全性能的綜合評判結(jié)果如下。

同樣可得：b2＝0.2，b3＝0.2，b4＝0.1。

在此基礎(chǔ)上進行歸一化處理：

根據(jù)上述評判結(jié)果，按最大隸屬原則，可以得到結(jié)論：該區(qū)段站駝峰調(diào)速系統(tǒng)的安全性能為優(yōu)。

[1] 陳佳玲，胡安洲，肖貴平. 鐵路行車安全保障系統(tǒng)[M]. 北京：中國鐵道出版社，1996.

[2] 趙吉安，肖貴平. 鐵路運輸安全管理[M]. 北京：中國鐵道出版社，1999.