城市軌道交通應(yīng)急能力影響因素及評(píng)價(jià)研究*

何景師 陳曉忠 脫 俗

(東莞職業(yè)技術(shù)學(xué)院，523808，東莞 ∥ 第一作者，副教授)

城市軌道交通由于客流量大、作業(yè)空間狹小、設(shè)施種類多等特點(diǎn)，一旦發(fā)生險(xiǎn)情，事故救援和人群疏散困難，對(duì)乘客生命安全產(chǎn)生巨大威脅，易引發(fā)嚴(yán)重的社會(huì)災(zāi)難。應(yīng)急能力是城市軌道交通預(yù)防、處置安全風(fēng)險(xiǎn)和意外突發(fā)事件決策的重要依據(jù)，當(dāng)前，我國(guó)城市軌道交通快速發(fā)展，其應(yīng)急能力和管理水平卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上城市軌道交通線路建設(shè)的發(fā)展和運(yùn)營(yíng)速度的提高。城市軌道交通的應(yīng)急能力不僅與地方政府的城市應(yīng)急能力息息相關(guān)，更取決于城市軌道交通系統(tǒng)自身的應(yīng)急能力、管理組織能力，也與應(yīng)急預(yù)警、監(jiān)測(cè)、響應(yīng)和事故處理能力息息相關(guān)。凡事預(yù)則立，良好的應(yīng)急能力能夠減少事故發(fā)生的概率，最大程度地降低事故的發(fā)生及其產(chǎn)生的后果，避免引發(fā)更大的災(zāi)難。因此，對(duì)城市軌道交通的應(yīng)急能力因素進(jìn)行識(shí)別和分析，有利于準(zhǔn)確評(píng)估城市軌道交通面對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)急能力和水平。精準(zhǔn)識(shí)別影響應(yīng)急能力的決策因素，以便針對(duì)關(guān)鍵因素和重要因素分類施策，有助于城市軌道交通運(yùn)營(yíng)企業(yè)開(kāi)展安全生產(chǎn)和正確防范突發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，提高運(yùn)營(yíng)管理水平，對(duì)保障城市和社會(huì)公共安全均具有重要意義。因此本研究擬構(gòu)建城市軌道交通應(yīng)急能力評(píng)價(jià)指標(biāo)，并提出一種集成方法來(lái)分析應(yīng)急能力因素的重要屬性、原因?qū)傩院徒Y(jié)果屬性，以正確評(píng)價(jià)各指標(biāo)的邏輯關(guān)系和層級(jí)關(guān)系，進(jìn)而對(duì)應(yīng)急能力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

1 城市軌道交通應(yīng)急能力影響因素及評(píng)價(jià)指標(biāo)

文獻(xiàn)[1-3]指出城市軌道交通和鐵路行車的運(yùn)營(yíng)安全和風(fēng)險(xiǎn)涉及人、設(shè)備、環(huán)境、管理等多方面的因素。我國(guó)城市軌道交通起步較晚，關(guān)于城市軌道交通應(yīng)急系統(tǒng)的研究，文獻(xiàn)[4]中最早提出了城市軌道交通的應(yīng)急能力，從預(yù)警、防御、預(yù)案及組織體系等進(jìn)行了定性分析；文獻(xiàn)[5]分析了踩踏事件的風(fēng)險(xiǎn)傳播和應(yīng)急能力；文獻(xiàn)[6]研究了城市軌道交通應(yīng)急演練評(píng)估能力；文獻(xiàn)[7]探討了軌道交通應(yīng)急預(yù)案的規(guī)范化建設(shè)?，F(xiàn)有關(guān)于軌道交通應(yīng)急能力因素研究的文獻(xiàn)并不多。僅有的這些文獻(xiàn)從不同角度構(gòu)建了應(yīng)急能力指標(biāo)，通過(guò)評(píng)價(jià)方法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重和評(píng)價(jià)總得分，卻忽視了研究應(yīng)急能力因素之間屬性、層級(jí)關(guān)系和邏輯關(guān)系等?；谇叭搜芯康幕A(chǔ)，結(jié)合對(duì)廣州、深圳和東莞城市軌道交通從業(yè)人員的調(diào)研訪談，本文擬從城市軌道交通突發(fā)事件應(yīng)急準(zhǔn)備和預(yù)警能力、城市軌道交通“人、設(shè)、環(huán)、管”應(yīng)急響應(yīng)能力、事后恢復(fù)處理能力等這3個(gè)方面構(gòu)建城市軌道交通應(yīng)急能力影響因素評(píng)價(jià)方法。其具體包括8個(gè)二級(jí)指標(biāo)和26個(gè)三級(jí)指標(biāo)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。城市軌道交通應(yīng)急能力影響因素分級(jí)指標(biāo)如表1所示。

表1 城市軌道交通應(yīng)急能力影響因素分級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)

2 集成DEMATEL-ISM-TOPSIS法原理

DEMATEL-ISM方法集中了DEMATEL(決策試驗(yàn)分析與評(píng)價(jià)法)和ISM(解釋結(jié)構(gòu)模型法)兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，被應(yīng)用于分析因素指標(biāo)[8]。本研究結(jié)合TOPSIS(優(yōu)劣解距離法)提出一種集成DEMATEL-ISM-TOPSIS方法，用TOPSIS得到各評(píng)價(jià)因子的逼近理想解，以此給各評(píng)價(jià)因子賦權(quán)并計(jì)算決策單元總得分。集成DEMATEL-ISM-TOPSIS法綜合了3種方法的主要優(yōu)點(diǎn),將各指標(biāo)的原因度和中心度得分進(jìn)行排序，以分析應(yīng)急能力因素中的重要屬性、原因?qū)傩?、結(jié)果屬性和結(jié)構(gòu)層級(jí)關(guān)系，并得到評(píng)價(jià)決策單元的總得分。其具體步驟如下。

2.1 建立直接影響矩陣

通過(guò)指標(biāo)兩兩比較評(píng)分得到應(yīng)急能力因素的相互影響關(guān)系評(píng)價(jià)矩陣W，得到規(guī)范直接影響矩陣W1和綜合影響矩陣T如下：

(1)

T=W1(I-W1)-1=(tij)n×n

(2)

式中：

xij——應(yīng)急能力因子si對(duì)因子sj的直接影響；

I——單位矩陣。

2.2 計(jì)算決策評(píng)價(jià)因子的影響度、被影響度、中心度和原因度

將T的因子tij按行、列分別相加得到影響度Fi(因素si對(duì)其他因素的綜合影響)、被影響度Ei(受其他因素si的綜合影響)。對(duì)Fi、Ei分別相加和相減得到中心度Mi、原因度Ni。

(3)

(4)

Mi=Fi+Ei

(5)

Ni=Fi-Ei

(6)

Mi反映了要素在整個(gè)風(fēng)險(xiǎn)體系中的重要性，其中具有較高中心度的因素更為重要。Ni反映了si對(duì)其他因素的純粹影響，Ni>0表明該因素對(duì)其他因素影響大，稱為原因因素；Ni<0表明其他因素對(duì)該因素影響大，稱為結(jié)果因素。

2.3 繪制評(píng)價(jià)因子象限分布圖

以Ni、Mi的數(shù)值為X、Y軸坐標(biāo)，結(jié)合各因子在各象限的位置，分析各評(píng)價(jià)因子的地位與重要性。

2.4 構(gòu)建可達(dá)矩陣

計(jì)算綜合整體影響矩陣H，確立閾值得到可達(dá)矩陣K。

H=I+T=(hij)n×n

(7)

(8)

上式中kij表示因子si到sj的關(guān)聯(lián)關(guān)系，kij=1表示有關(guān)聯(lián)，否則kij=0;λ為閾值，取值[0,1]，通過(guò)λ得到的kij可以剔除影響矩陣中較小的因子。

2.5 構(gòu)建多階ISM

對(duì)可達(dá)矩陣kij進(jìn)行分解，對(duì)可達(dá)集R(ki)={Sj∈n|kij=1}和先行集Q(ki)={Sj∈n|kij=1}的共同集進(jìn)行抽取,如公式(9)所示，依次逐級(jí)抽取后根據(jù)它們的層級(jí)關(guān)系結(jié)構(gòu)畫(huà)出ISM共同集A如下：

A={sj∈n|R(ki)∩Q(ki)=R(ki),i=0,1,…，n}

(9)

2.6 評(píng)價(jià)得分

(10)

(11)

(12)

Q=qiCi

(13)

3 模型應(yīng)用與評(píng)價(jià)

3.1 計(jì)算影響度、被影響度、原因度和中心度

用0～5來(lái)表示不同程度的影響關(guān)系等級(jí)指標(biāo)，其中0表示幾乎無(wú)影響，5表示強(qiáng)烈影響。本研究邀請(qǐng)了19位專家進(jìn)行評(píng)分，其中地鐵一線操作人員8名、地鐵管理人員4名，研究院所和高校5名、政府部門管理人員2名，取平均值得到評(píng)價(jià)矩陣W。根據(jù)公式(1)～(6)得到城市軌道交通應(yīng)急能力各因素的影響度、被影響度、原因度和中心度數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 城市軌道交通應(yīng)急能力各影響因素的影響度、被影響度、原因度、中心度數(shù)據(jù)

3.2 構(gòu)造多層次ISM

閾值λ經(jīng)過(guò)試驗(yàn)取值0.12，得到可達(dá)矩陣K，求解共同集合進(jìn)行層級(jí)的抽取，最終得到城市軌道交通應(yīng)急能力因素ISM如圖1所示。

圖1 城市軌道交通應(yīng)急能力因素的ISM

3.3 評(píng)價(jià)得分

依據(jù)公式(10)～(13)得到各應(yīng)急能力因素的逼近理想解C，并對(duì)評(píng)價(jià)因素客觀賦權(quán)得到指標(biāo)權(quán)重值和線路評(píng)分。對(duì)珠三角相鄰的3座城市的3條線路(線A、線B、線C)進(jìn)行評(píng)分，指標(biāo)權(quán)重值和線路評(píng)分見(jiàn)表3。最后得到3條線路各二級(jí)指標(biāo)因素得分和評(píng)價(jià)總分如表4所示。根據(jù)計(jì)算結(jié)果顯示，線路C的應(yīng)急能力評(píng)價(jià)總分為4.11,線路A、線路B得分分別為3.98、4.09。綜合實(shí)際情況看，線路B所在的城市開(kāi)通軌道交通的時(shí)間較短，目前只有1條線路，在應(yīng)急組織和制度管理、應(yīng)急預(yù)警和宣傳機(jī)制、應(yīng)急人力保障等相關(guān)方面還不很完善，得分相對(duì)較低。

表3 珠三角3座相鄰城市的3條線路指標(biāo)權(quán)重值和線路評(píng)分表

表4 珠三角3座相鄰城市的3條城市軌道交通線路應(yīng)急能力評(píng)價(jià)得分

4 應(yīng)急能力影響因素分析

4.1 評(píng)價(jià)因子屬性和重要性分析

原因度表示應(yīng)急能力因素評(píng)價(jià)矩陣的影響因素與其因素的影響關(guān)系。原因度>0的城市軌道交通應(yīng)急能力因素可以稱為原因要素，原因度<0的城市軌道交通應(yīng)急能力因素稱為結(jié)果要素。城市軌道交通應(yīng)急能力因素原因度大于0的因素排序如下：s1>s3>s8>s20>s9>s10>s6>s2>s7>s21>s12>s4>s19>s11。這表明，應(yīng)急規(guī)章制度、應(yīng)急知識(shí)培訓(xùn)教育、演練計(jì)劃和實(shí)施、危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)收集、應(yīng)急備用通信設(shè)備系統(tǒng)、應(yīng)急備用供電系統(tǒng)、應(yīng)急預(yù)案編制、應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)和人員構(gòu)成、乘客安全應(yīng)急知識(shí)宣傳、事故信息發(fā)布與廣播、專業(yè)救援隊(duì)伍、預(yù)警設(shè)備啟用機(jī)制、應(yīng)急指揮多部門聯(lián)動(dòng)、應(yīng)急指揮監(jiān)控系統(tǒng)等這14個(gè)因素對(duì)其他因素的影響較大，是應(yīng)急能力評(píng)價(jià)指標(biāo)的原因要素，除此之外的其他12個(gè)應(yīng)急能力因素稱為結(jié)果要素。

中心度體現(xiàn)了城市軌道交通突發(fā)事件應(yīng)急能力的各評(píng)價(jià)因素的重要性，按照中心度得分體現(xiàn)的城市軌道交通應(yīng)急能力因素的重要性排序如下：s19>s21>s5>s4>s3>s15>s6>s20>s9>s24>s23>s11>s8>s13>s14>s2>s1>s7>s22>s12>s10>s26>s17>s25>s18>s16。城市軌道交通突發(fā)事件應(yīng)急能力因素指標(biāo)中，應(yīng)急指揮多部門聯(lián)動(dòng)、事故信息發(fā)布與廣播、應(yīng)急預(yù)警監(jiān)測(cè)上報(bào)和反饋、預(yù)警設(shè)備啟用機(jī)制、應(yīng)急知識(shí)培訓(xùn)教育、人群疏散組織能力、應(yīng)急預(yù)案編制、危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)收集、應(yīng)急備用通信設(shè)備系統(tǒng)、事后恢復(fù)運(yùn)營(yíng)秩序、事后現(xiàn)場(chǎng)清理、應(yīng)急指揮監(jiān)控系統(tǒng)等12個(gè)因素的重要程度得分處于平均分以上，表明這幾個(gè)因素在城市軌道交通突發(fā)事件應(yīng)急能力中起著重要作用。

4.2 評(píng)價(jià)因素象限分布

根據(jù)Ni、Mi分布得到城市軌道交通應(yīng)急能力影響因素分布如圖2所示。

圖2 城市軌道交通應(yīng)急能力影響因素分布圖

位于第一象限的軌道交通應(yīng)急能力影響因素是關(guān)鍵因素，這些因素的中心度大于平均值，原因度>0，表明其重要程度和作用大，對(duì)其他因素影響也大，是決策評(píng)價(jià)矩陣的關(guān)鍵因素。關(guān)鍵因素根據(jù)中心度排名如下：s3、s20、s9、s6、s21、s4、s19、s11。位于第二象限的屬于結(jié)果型因素，這些因素重要程度相對(duì)較高，但是受其他因素影響大，屬于結(jié)果型因素，包括：s5、s15、s23、s24。位于第三象限的評(píng)價(jià)因素的原因度和中心度都較低，屬于過(guò)渡型因子。位于第四象限的評(píng)價(jià)因素原因度>0，對(duì)其他因素影響大但中心度小，屬于影響力型因素。

4.3 評(píng)價(jià)因子的邏輯層級(jí)關(guān)系分析

根據(jù)ISM，最外層的結(jié)構(gòu)因素是對(duì)應(yīng)急能力有直接影響作用的因素，包括：演練計(jì)劃和實(shí)施s8、應(yīng)急備用供電系統(tǒng)s10、專業(yè)救援隊(duì)伍s12、應(yīng)急志愿者s14、應(yīng)急通道設(shè)計(jì)和提示s16、應(yīng)急照明和導(dǎo)向設(shè)計(jì)s17、疏散避難場(chǎng)地條件s18、應(yīng)急救援物資儲(chǔ)備s22、事后現(xiàn)場(chǎng)清理方案s23、事后恢復(fù)運(yùn)營(yíng)秩序s24、事故危險(xiǎn)源追蹤調(diào)查s25、應(yīng)急救援評(píng)估s26等。底層影響因素包括：應(yīng)急知識(shí)培訓(xùn)教育s3、預(yù)警設(shè)備啟用機(jī)制s4、乘客安全應(yīng)急知識(shí)宣傳s7、應(yīng)急指揮多部門聯(lián)動(dòng)s19、事故信息發(fā)布與廣播s21、應(yīng)急規(guī)章制度s1等。

對(duì)于外層的直接影響因素，如果發(fā)生突發(fā)事件，這些因素會(huì)直接影響城市軌道交通的應(yīng)急能力從而直接影響突發(fā)事件的處理結(jié)果。底層和中間層的其他因素則通過(guò)直接影響因素對(duì)應(yīng)急能力產(chǎn)生影響。因此，要重視直接影響因素,針對(duì)這些因素逐一采取措施完善應(yīng)急手段，以提高應(yīng)急管理能力。

根據(jù)各因素的象限分布和因素解釋結(jié)構(gòu)模型，提升應(yīng)急管理能力要注意以下方面：一是注意在事前應(yīng)急準(zhǔn)備和預(yù)警機(jī)制上，要合理編制預(yù)預(yù)案，仔細(xì)論證所提出的應(yīng)急預(yù)案是否是可操作性的，應(yīng)仔細(xì)審查方案是否具有合理性，應(yīng)急預(yù)案制定完成后要注重對(duì)員工應(yīng)急知識(shí)的培訓(xùn)和教育，做到遇到突發(fā)事件臨危不懼、熟悉應(yīng)急流程和應(yīng)急對(duì)策；二是通過(guò)完善相關(guān)應(yīng)急指揮監(jiān)控系統(tǒng)、應(yīng)急通信設(shè)備系統(tǒng)，加強(qiáng)城市軌道交通危險(xiǎn)源檢測(cè)收集信息能力，及時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控城市軌道交通運(yùn)營(yíng)有可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)和意外情況，防患于未然；三是建立完善應(yīng)急指揮多部門聯(lián)動(dòng)機(jī)制，根據(jù)危險(xiǎn)級(jí)別制定預(yù)警設(shè)備啟用機(jī)制，做到及時(shí)發(fā)布危險(xiǎn)信息，避免隱報(bào)瞞報(bào)釀成更大事故，及時(shí)發(fā)布信息也有利于及時(shí)疏散人群、減少客流以便及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施；四是完善城市軌道交通場(chǎng)所應(yīng)急設(shè)備設(shè)施，如完善應(yīng)急通道設(shè)計(jì)和提示，布局疏散避難場(chǎng)地、補(bǔ)充應(yīng)急救援物資等。

5 結(jié)語(yǔ)

基于城市軌道交通安全因素、應(yīng)急能力影響因素從應(yīng)急準(zhǔn)備和預(yù)警能力、人設(shè)環(huán)管應(yīng)急響應(yīng)能力、事后恢復(fù)處理能力3個(gè)一級(jí)指標(biāo)構(gòu)建了城市軌道交通應(yīng)急能力指標(biāo)，具體包括8個(gè)二級(jí)指標(biāo)和26個(gè)三級(jí)指標(biāo)。提出一種集成DEMATEL-ISM-TOPSIS法分析應(yīng)急能力影響因素的重要屬性、原因?qū)傩院徒Y(jié)果屬性，以正確評(píng)價(jià)各指標(biāo)的邏輯關(guān)系和層級(jí)關(guān)系，進(jìn)而對(duì)應(yīng)急能力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。通過(guò)模型得到城市軌道交通應(yīng)急能力影響因素的影響度、被影響度，計(jì)算出體現(xiàn)城市軌道交通應(yīng)急能力影響因素重要程度和作用大小的中心度指標(biāo)，體現(xiàn)城市軌道交通應(yīng)急能力影響因素對(duì)其他因素影響力的原因度指標(biāo)。以城市軌道交通應(yīng)急能力影響因素的中心度、原因度為坐標(biāo)，把應(yīng)急能力的影響因素劃為四個(gè)象限，分為關(guān)鍵因子、影響力型因子、過(guò)渡型因子、結(jié)果型因子。構(gòu)建了ISM，分析了各因素的層級(jí)邏輯關(guān)系，得到軌道交通應(yīng)急能力因素的逼近理想解并以此給各指標(biāo)客觀賦權(quán)。最后對(duì)3條線路進(jìn)行打分評(píng)價(jià)得到總得分和二級(jí)指標(biāo)得分，從而分析各線路的不足之處。研究結(jié)果表明了評(píng)價(jià)指標(biāo)的適用性和研究方法的科學(xué)性。