基于模糊層次的鐵路車站貨運(yùn)安全評(píng)價(jià)研究

邸俊輝，邸俊芳

（1.蘭州交通大學(xué) 交通運(yùn)輸學(xué)院，甘肅 蘭州730070；2.涼城第四小學(xué)，內(nèi)蒙古 涼城013750）

車站貨運(yùn)是鐵路系統(tǒng)的重要部分，安全問題已成為運(yùn)輸過程中不可或缺的核心，隨著鐵路系統(tǒng)的進(jìn)一步強(qiáng)化，車站貨物運(yùn)輸成了國(guó)家經(jīng)濟(jì)的重要來源之一，安全問題也隨之產(chǎn)生。在貨運(yùn)改革的進(jìn)行中，人們逐漸認(rèn)識(shí)到安全的重要性，保證貨物的安全運(yùn)輸，而且在運(yùn)輸途中貨物沒有缺失和損壞是鐵路部門必須完成的一個(gè)環(huán)節(jié)，因此，加強(qiáng)車站的貨物運(yùn)輸安全是一個(gè)值得長(zhǎng)期思考和探索的問題。

1 模型的建立

模糊層次是一種模糊數(shù)學(xué)和層次分析結(jié)合在一起的主客觀評(píng)價(jià)方法。在建模過程中，將各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行比較，最后，將結(jié)果的不同等級(jí)水平做一個(gè)系統(tǒng)的客觀反映，把各指標(biāo)信息同正常指標(biāo)相對(duì)照，專家通過對(duì)其數(shù)字的模糊判斷，最終來保證評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性和實(shí)用性。

1.1 車站貨運(yùn)作業(yè)流程圖建立

按照整體車站貨運(yùn)作業(yè)流程可以將其分為目標(biāo)、準(zhǔn)則、實(shí)施三個(gè)基本層次，每個(gè)層次分別代表貨運(yùn)作業(yè)過程中的整體安全、各種作業(yè)的安全、對(duì)各種作業(yè)的影響因素。貨運(yùn)作業(yè)安全體系如圖1所示。

1.2 車站貨運(yùn)作業(yè)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)集建立

以車站整體作業(yè)安全水平為目標(biāo)層，對(duì)其產(chǎn)生影響的因素指標(biāo)集包括:準(zhǔn)則層影響因素為八類不同貨運(yùn)作業(yè)內(nèi)容，表示為Pm；實(shí)施層每類貨運(yùn)作業(yè)安全有若干影響因素，可表示為Qmn，則有

1）貨運(yùn)作業(yè)準(zhǔn)則層:P＝ ｛P1，P2，…，P8｝＝（普通貨物，零擔(dān)貨物，…，貨物檢查）；

2）貨運(yùn)作業(yè)實(shí)施層:Q＝ ｛Qm1，Qm2，…，Qmn｝，m＝1，2，…，8，其中n為影響貨運(yùn)作業(yè)中第m類安全的因素個(gè)數(shù)。

由圖1可知，所選實(shí)施層評(píng)價(jià)指標(biāo)大多是定性的，為了更好地描述車站作業(yè)安全特征，建立五級(jí)評(píng)語(yǔ)集:P＝ ｛P1，P2，P3，P4，P5｝＝｛一級(jí)，二級(jí)，三級(jí)，四級(jí)，五級(jí)｝。

根據(jù)車站貨運(yùn)作業(yè)安全水平中各個(gè)數(shù)據(jù)的分析，可將貨運(yùn)作業(yè)中影響準(zhǔn)則層各種作業(yè)過程的若干因素實(shí)施層按照此集作為評(píng)定。

圖1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.3 模糊矩陣的建立及檢驗(yàn)

根據(jù)實(shí)施層中各類影響因子對(duì)整體貨運(yùn)作業(yè)水平準(zhǔn)則層的不同影響，構(gòu)建并計(jì)算各向量的模糊矩陣

式中:amn＞0；amn＝1／amn（m≠n），amn＝1（m，n＝1，2，…，8）

矩陣中amn的數(shù)值越大，表示第m類的貨運(yùn)作業(yè)在第J類貨運(yùn)作業(yè)中的影響程度越大，當(dāng)amn的值等于1時(shí)，表示這2類作業(yè)在整體貨運(yùn)作業(yè)過程中的重要性相當(dāng)。同理，可以分別建立其它各類貨運(yùn)作業(yè)實(shí)施層影響向量的模糊矩陣

式中:n為影響貨運(yùn)作業(yè)中第m類安全的因素個(gè)數(shù)。

將判斷矩陣A按列正規(guī)化，即，得判斷矩陣

將矩陣B按行相加8，得向量e＝ ［e1，e2，…，e8］T，將其正規(guī)化得準(zhǔn)則層向量U＝ ［u1，u2，…，u8］T，同理可求得實(shí)施層各類作業(yè)影響因素向量U＝ ［um1，um2，…，um8］T，m＝1，2，…，8，計(jì)算判斷矩陣A的最大特征根AU＝λmaxU。計(jì)算整體貨運(yùn)作業(yè)安全一致性

對(duì)整體貨運(yùn)作業(yè)矩陣建立的確立，需對(duì)這兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，其RI值如表1所示。

表1 貨運(yùn)作業(yè)各類影響因素隨機(jī)一致性指標(biāo)

通過上述一致性檢驗(yàn)，專家進(jìn)一步對(duì)其打分，對(duì)各類貨運(yùn)作業(yè)的評(píng)價(jià)等級(jí)建立不同等級(jí)的隸屬度，從而確定實(shí)施層各類作業(yè)的影響程度。

構(gòu)建評(píng)價(jià)等級(jí)在貨運(yùn)作業(yè)安全等級(jí)隸屬度的模糊矩陣

式中:n為影響貨運(yùn)作業(yè)中第m類安全的因素個(gè)數(shù)，ymni為影響貨運(yùn)作業(yè)中第m類安全因素中n個(gè)影響因子對(duì)第i等級(jí)評(píng)價(jià)的隸屬度。

引入貨運(yùn)作業(yè)目標(biāo)層，主要包含6類準(zhǔn)則層權(quán)重向量，對(duì)貨物作業(yè)安全進(jìn)行下一步綜合評(píng)價(jià)，則評(píng)價(jià)結(jié)果定義為

式中:ymn為評(píng)價(jià)影響因子對(duì)第i等級(jí)的安全評(píng)價(jià)隸屬度。

根據(jù)表2對(duì)各類影響因子、各種等級(jí)評(píng)價(jià)不同分值的比較，對(duì)各類隸屬度進(jìn)行比較，得出車站貨物作業(yè)的安全評(píng)價(jià)結(jié)果:Y＝（y1×90）＋（y2×80）＋（y3×70）＋（y4×60）＋（y5×50）。

表2 安全評(píng)價(jià)等級(jí)賦分表

2 算 例

由實(shí)施層6種貨運(yùn)作業(yè)安全影響因素所建立的不同等級(jí)評(píng)價(jià)的隸屬度，可建立對(duì)目標(biāo)層產(chǎn)生影響的6種實(shí)施層貨運(yùn)作業(yè)流程影響因子模糊矩陣。專家通過對(duì)其各個(gè)作業(yè)影響程度的大小以及等級(jí)評(píng)價(jià)得出具體的模糊矩陣，從而求出所對(duì)應(yīng)的權(quán)重向量，如表3所示。

表3 貨物作業(yè)準(zhǔn)則層等級(jí)評(píng)價(jià)權(quán)重向量

則所求影響鐵路車站貨運(yùn)作業(yè)安全準(zhǔn)則層的權(quán) 重 向 量 為:U＝ ［0.04，0.08，0.18，0.10，0.27，0.24］T。

由此可見所求向量滿足一致性要求，貨物運(yùn)輸作業(yè)過程為可接受范圍。貨物運(yùn)輸準(zhǔn)則層中各作業(yè)安全水平對(duì)等級(jí)評(píng)判模糊的隸屬度W＝U，Ym＝經(jīng) 計(jì) 算 得:u1＝ （0.38，0.40，0.17，0，0）；u2＝（0.52，0.36，0.11，0，0）；u3＝ （0.47，0.39，0.10，0，0）；u4＝ （0.53，0.38，0.11，0，0）；u5＝ （0.58，0.24，0.13，0，0）；u6＝ （0.50，0.45，0.21，0，0）。

則 最 終評(píng)價(jià)結(jié)果 為 A＝ （0.04，0.08，0.18，0.10，0.27，0.24）。

按照賦分原則，將評(píng)價(jià)結(jié)果量化為:a＝0.47×90＋0.32×80＋0.27×70＝86.8。

由此可以看出，最終的評(píng)價(jià)結(jié)果為二級(jí)水平，這一結(jié)果說明了該鐵路車站貨運(yùn)作業(yè)的各個(gè)基本作業(yè)流程可以滿足目前整體貨運(yùn)作業(yè)的安全需要。

3 結(jié)束語(yǔ)

運(yùn)用模糊層次分析法對(duì)鐵路貨運(yùn)目標(biāo)市場(chǎng)的確定做了嘗試性的研究。該方法將定性與定量?jī)蓚€(gè)方面結(jié)合起來進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，結(jié)合鐵路貨運(yùn)市場(chǎng)的各項(xiàng)影響屬性因素進(jìn)行綜合考慮，得出最終的可行性評(píng)價(jià)方案。為鐵路貨運(yùn)作業(yè)安全水平的制定提供了科學(xué)依據(jù)。

［1］ 鄧福財(cái)，梁鳳云.安全評(píng)價(jià)的基本原理［J］.滬東中華技術(shù)情報(bào)，2006（3）:2－3.

［2］ 湯兆平，孫劍萍，陳玉潔.鐵路車站貨物運(yùn)輸安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系設(shè)計(jì)［J］.物流技術(shù)，2013（5）:46－49.

［3］ 張濤濤，鄭全成，杜友杰.鐵路危險(xiǎn)貨物罐式集裝箱運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)［J］.交通科技與經(jīng)濟(jì)，2014，16（1）:69－71.

［4］ 殷原，梅家農(nóng)，顏坤友.鐵路專用線危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸安全狀況模糊評(píng)價(jià)［J］.鐵道貨運(yùn)，2011（4）:25－28.

［5］ 劉雪鵬.鐵路危險(xiǎn)貨物專用線安全分析方法研究［J］.物流技術(shù)，2013（11）:155－158.

［6］ 王寄存，劉英偉，嚴(yán)川.鐵路運(yùn)輸安全評(píng)價(jià)體系研究［J］.鐵道貨運(yùn)，2006（12）:21－24.

［7］ RobertTAnderson，ChristoPherPLBarkan，Railroad aceident rates for use intransportation risk analysis.TRB 2004 Anntlm Meeting，2004.

［8］ Veil－Pekka Kmlherg，Kaarin Ruuhilehto，Kirsi Pajunoa.Risk analysis of finnish railways.Tansportation Research Board 81st at Annual Meeting，2002（1）:114－116.

［9］ 韓延龍.鐵路車站超限貨物運(yùn)輸作業(yè)安全評(píng)價(jià)模型［J］.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（4）:44－49.