模糊LSM-集值統(tǒng)計法在地鐵運營安全風(fēng)險評估中的應(yīng)用

姜秋耘

（南京地鐵運營保安服務(wù)有限責(zé)任公司，江蘇 南京 210008）

0 引言

地下鐵道以其獨有的有軌交通系統(tǒng)，具有不受地面道路情況的影響，能夠按照設(shè)計能力正常運行，快速、安全、舒適、準點地運送乘客的優(yōu)勢。因此世界上許多國家都確立了優(yōu)先發(fā)展軌道交通的方針，投入了大量的資金和科學(xué)技術(shù)力量[1-3]。隨著地鐵運營規(guī)模的不斷擴大，客流量的急劇增加，軌道交通網(wǎng)絡(luò)作為媒介勢必加快風(fēng)險傳播、加劇風(fēng)險危害，嚴重時會造成級聯(lián)失效、網(wǎng)絡(luò)癱瘓甚至人員傷亡。運用傳統(tǒng)的事后堵漏、拉網(wǎng)排查、保姆式管理等傳統(tǒng)安全管理方式已經(jīng)不能滿足當前軌道交通行業(yè)安全生產(chǎn)需要。風(fēng)險管理的理念得到越來越多政府主管部門、地鐵運營企業(yè)以及行業(yè)專家的高度認可和推崇。針對軌道交通運營安全風(fēng)險辨識出來的人、物、管理、環(huán)境等風(fēng)險因素，采取符合地鐵行業(yè)特性的風(fēng)險評估方法，評估風(fēng)險模式、危害程度、因素來源、發(fā)生頻率等特征，研究排除或降低風(fēng)險的各種防控措施，預(yù)先預(yù)想風(fēng)險失控后的應(yīng)急處置，評價各種應(yīng)對策略的經(jīng)濟和安全效益，是迫切需要進行深入研究的任務(wù)。

1 模糊LSM-集值統(tǒng)計法模型

1.1 模型原理

根據(jù)交通運輸部《交通運輸安全生產(chǎn)風(fēng)險管理辦法（征求意見稿）》要求，交通運輸企業(yè)（含軌道交通運輸企業(yè)）安全生產(chǎn)風(fēng)險評估以風(fēng)險事件概率、危害程度及管理控制難度作為評估指標。本文嘗試提出模糊LSM-集值統(tǒng)計法作為地鐵行業(yè)風(fēng)險評估推薦方法，同時分別按照地鐵運營行業(yè)歷史同類安全生產(chǎn)事故發(fā)生情況和致險因素狀況與臨界控制指標接近程度確定風(fēng)險事件概率L；按照歷史同類事故最大損失確定危害程度S；按照風(fēng)險管控所需的人、財、物和技術(shù)投入，以及生產(chǎn)經(jīng)營單位自身能力確定管理控制難度M的取值范圍。

由于地鐵運營實際過程中存在著大量的不確定性，因此行業(yè)專家無論是個人還是團隊均無法對風(fēng)險因素給出明確的打分數(shù)據(jù)，通常使用區(qū)間數(shù)對某一特定指標進行模糊性的描述。周榮喜[4]嘗試將Delphi和AHP方法進行加權(quán)集值統(tǒng)計，陳曉明[5]提出了基于集值統(tǒng)計的直覺模糊聚類，蘇偉生[6]將模糊集值統(tǒng)計引入到輸出跟蹤控制器的設(shè)計。集值統(tǒng)計法很好的解決了評估指標模糊性、范圍動態(tài)變化以及專家自身水平不一的問題，每次指標打分時得到一個模糊子集，表示專家系統(tǒng)對風(fēng)險因素判斷的一個區(qū)間估計。

1.2 LSM取值研究

地鐵運營過程中的風(fēng)險常具有事故后果嚴重、社會影響惡劣、運營系統(tǒng)動態(tài)、運行作業(yè)繁復(fù)等特點。LEC法作為傳統(tǒng)的安全評價方法具有簡潔、實用、適用面廣的優(yōu)勢，但沒有考慮風(fēng)險源的安全防護管控作用，事故后果只考慮了人員死亡情況并未考慮到經(jīng)濟損失、環(huán)境破壞、社會影響等情況。運用于地鐵運營風(fēng)險評估，必須對其進行優(yōu)化。本文在LEC法的基礎(chǔ)上，嘗試提出一種新改進的風(fēng)險評估方法：LSM方法。

LSM方法，主要是計算風(fēng)險源的風(fēng)險大小，計算公式如下：

式中：

D—風(fēng)險度，也就是風(fēng)險源的風(fēng)險大?。?/p>

L—風(fēng)險事件發(fā)生概率大?。?/p>

S—風(fēng)險事件后果嚴重程度；

M—生產(chǎn)經(jīng)營單位對風(fēng)險源的管控程度。

L表示風(fēng)險事件發(fā)生的概率大小。參考LEC法在公路、工礦等產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用獲得參考取值標準，結(jié)合《交通運輸安全生產(chǎn)風(fēng)險管理辦法（征求意見稿）》，將風(fēng)險事件發(fā)生的可能性歸類為重大、較大、一般和較小并設(shè)置一個取值區(qū)間，見表1。

表1 L的取值區(qū)間Tab.1 Value range of L

S表示風(fēng)險事件后果的嚴重程度。類似的，將風(fēng)險事件后果的嚴重程度歸類為重大、較大、一般和較小并設(shè)置一個取值區(qū)間，見表2。

參考《GB/T 30012-2013城市軌道交通運營管理規(guī)范》運營管理控制難度分析，結(jié)合地鐵行業(yè)特性和實際情況，從安全管理、經(jīng)費投入以及技術(shù)人才投入3方面考慮生產(chǎn)經(jīng)營單位對風(fēng)險源的管控程度，得到管理控制難度M的取值，見表3。

D為風(fēng)險度，按照風(fēng)險大小由高到低，風(fēng)險源依次分為重大風(fēng)險源、較大風(fēng)險源、一般風(fēng)險源和較小風(fēng)險源4個等級，見表4。

表3 M的取值區(qū)間Tab.3 Value range of M

表4 D的取值區(qū)間表Tab.4 Value range of D

1.3 集值統(tǒng)計法確定指標值

設(shè)某一評估指標體系中有m個評估指標，其所構(gòu)成的集合稱為U=｛u1，u2，ui，…，um｝。邀請參與確定指標值的專家有n個，集合為T=｛t1，t2，ti，…，tn｝。對于某一評估指標aij，各專家在限定的取值區(qū)間內(nèi)打分，表示為[a1j，b1j]，[a2j，b2j]，…，[aij，bij]，…，[anj，bnj]。對于某指標ui指標值，專家系統(tǒng)所給出的集值區(qū)間形成一個集值統(tǒng)計序列，見表5。該序列疊加形成在評估值軸上的一種分布，即樣本落影函數(shù)

其中，aij≤ui≤bij時，x（aij，bij）=1；ui＜aij或ui＞bij時，x（aij，bij）=0；i=1,2,...,n；j=1,2,...,m。

當各專家評分區(qū)間分布比較集中，說明評估者對評估指標把握度較好，落影分布圖形狀較收斂，反之則較為扁平。當n個專家給出的是同一常數(shù)值時，說明評估結(jié)果不是一個區(qū)間，可以精確定量計算，評估者對于指標度量完全有把握。多個專家對單個評估指標ui的指標值為：

表5 評估指標集值統(tǒng)計區(qū)間Tab.5 Value range of index

2 地鐵客運系統(tǒng)風(fēng)險評估指標體系建立

地鐵運營安全生產(chǎn)風(fēng)險指標體系建立主要采取現(xiàn)場觀察法、問卷調(diào)查法、安全檢查表法、預(yù)先危險性分析法、腦力風(fēng)暴、危害與操作性分析、工作安全分析等方法對風(fēng)險源進行辨識，在辨識的過程中，把危險因素分為物理性因素、化學(xué)性因素、生物性因素、心理生理性因素、行為性因素以及其他因素等6種，從不同的因素中全面考慮到所有可能的風(fēng)險源，采取有效的措施來減輕突發(fā)事件的危害。從時態(tài)（過去、現(xiàn)在和將來）、狀態(tài)（正常、異常和緊急）和影響因素（人、物、環(huán)境和管理）等3個方面出發(fā)，結(jié)合各專業(yè)特性選擇恰當?shù)谋孀R方法，同時對風(fēng)險源進行定期更新。

以南京地鐵運營風(fēng)險辨識結(jié)果為例，大致可以歸納為客運風(fēng)險、物資設(shè)施風(fēng)險、票卡風(fēng)險、車輛風(fēng)險以及綜合后勤保障風(fēng)險五類一級指標。每類一級指標又可細分為火災(zāi)類、設(shè)施設(shè)備類、行車事故類、人身傷害類、自然災(zāi)害類、公共事件類以及其他類為二級指標。二級指標下面又可根據(jù)風(fēng)險因素細分眾多三級指標，體系較為復(fù)雜、龐大。本文基于篇幅有限，僅以客運系統(tǒng)風(fēng)險評估為例進行指標體系建立，本文所指客運系統(tǒng)暫不涉及設(shè)施設(shè)備類風(fēng)險，見表6。

表6 地鐵客運系統(tǒng)風(fēng)險評估指標體系Tab.6 Risk evaluation index system of metro transport system

3 應(yīng)用實例

以南京地鐵為例，邀請來自地鐵安全技術(shù)部門、客運部門、調(diào)度部門、外聘專家、政府主管部門的5位專家對表6的各項客運系統(tǒng)風(fēng)險源進行模糊LSM-集值統(tǒng)計法評估。專家在表1-3取值限閾內(nèi)進行模糊區(qū)間打分。以火災(zāi)類風(fēng)險（乘客攜帶危險易燃品u1、電氣火災(zāi)u2、禁煙區(qū)域吸煙u3、動火作業(yè)u4）為例進行操作說明。專家打分，見表7。

表7 地鐵客運安全風(fēng)險評估指標專家打分表Tab.7 Expert scoring table on risk evaluation of metro transport system

根據(jù)式（3）得：

根據(jù)地鐵設(shè)計防火標準等相關(guān)規(guī)范，地鐵施工均采用阻燃、難燃材料，劃分防火、防煙分區(qū)，且布設(shè)火災(zāi)自動報警、氣體滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、自動噴淋系統(tǒng)、疏散指示系統(tǒng)等，因此火災(zāi)發(fā)生的風(fēng)險概率不大，但是由于事故后果程度嚴重，管控難度較大，因此火災(zāi)風(fēng)險等級較高。上述數(shù)值處理結(jié)果恰好印證了地鐵客運火災(zāi)風(fēng)險總體評估等級為較大級。針對地鐵客運火災(zāi)風(fēng)險，運營方應(yīng)采取相應(yīng)的管控措施，一是根據(jù)加強巡視，確定車站消防安全巡查頻次為每2小時一次，并做好動火管理；二是加強安檢，從源頭上消除危險能量。以設(shè)備安檢為主，人工安檢為輔，做到逢包必查，逢液必查，逢疑必問；三是配備防爆桶，防止能量散逸；四是做好車站安全文明乘車及禁帶違禁品目錄的宣傳工作；五是加強警地聯(lián)動協(xié)同機制，每半年至少開展一次車站火災(zāi)應(yīng)急演練，確保一旦事故發(fā)生，立即采取措施，抑制事態(tài)發(fā)展以降低后果的嚴重度。

4 結(jié)論

（1）模糊LSM-集值統(tǒng)計法原理簡潔清晰，容易被地鐵運營安全管理人員接受和掌握，具有很強的可操作性。同時肯定了企業(yè)安全防護管控在評估風(fēng)險性時的作用，有較強的現(xiàn)實意義。

（2）能夠最大限度地發(fā)揮專家的作用，確保初始風(fēng)險評估結(jié)果最大可能的符合項目的實際情況，使后期的風(fēng)險防控工作更具科學(xué)性和有效性，保證了評估結(jié)果的可靠性，提高了風(fēng)險評估的精度。

（3）將風(fēng)險評估這一個復(fù)雜的過程按層次分解為多個子過程，各個子過程的評價指標是有關(guān)人員在風(fēng)險評價標準閾值內(nèi)，根據(jù)實際情況以及個人經(jīng)驗進行評估得出，使評估人員的思維過程數(shù)學(xué)化、系統(tǒng)化，便于半定量的計算出風(fēng)險度D的值，計算結(jié)果可信度強。