基于自然語(yǔ)言處理的鐵路交通事故與關(guān)聯(lián)技術(shù)規(guī)章條款智能推薦技術(shù)研究

王宇嘉，劉 新，賈永剛，保魯昆，徐利民

(中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司運(yùn)輸及經(jīng)濟(jì)研究所，北京 100081)

鐵路交通事故調(diào)查是指在鐵路事故發(fā)生之后，事故調(diào)查人員根據(jù)相關(guān)資料和多方調(diào)查情況對(duì)所報(bào)告的事故原因進(jìn)行分析判斷。根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，多數(shù)鐵路交通事故的發(fā)生與人員的違章行為有直接或間接的關(guān)聯(lián)關(guān)系[1]，近年來(lái)中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“國(guó)鐵集團(tuán)”)也提出了嚴(yán)格事故定性定責(zé)，加強(qiáng)事故內(nèi)部分析，充分利用信息化技術(shù)分析慣性違章行為的要求。而鐵路技術(shù)規(guī)章是鐵路職工生產(chǎn)作業(yè)的基本依據(jù)，因此當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，及時(shí)、準(zhǔn)確地對(duì)事故進(jìn)行分析和判斷，明確事故違反的技術(shù)規(guī)章條款，為事故預(yù)防提供決策支持，對(duì)鐵路安全管理工作具有重要意義。自然語(yǔ)言處理技術(shù)是人工智能領(lǐng)域中的一個(gè)重要研究方向，國(guó)內(nèi)學(xué)者在機(jī)器翻譯、輿情監(jiān)測(cè)、自動(dòng)摘要、觀點(diǎn)提取、文本分類、知識(shí)問(wèn)答等諸多領(lǐng)域?qū)ψ匀徽Z(yǔ)言處理技術(shù)進(jìn)行了研究[2]。因此，有必要借助自然語(yǔ)言處理技術(shù)，構(gòu)建鐵路事故與規(guī)章關(guān)聯(lián)庫(kù)，對(duì)事故報(bào)告等信息進(jìn)行智能化的自動(dòng)分析判斷，實(shí)現(xiàn)人工輔助下事故關(guān)聯(lián)技術(shù)規(guī)章條款的自動(dòng)推薦，為提升事故調(diào)查分析效率，推動(dòng)事故調(diào)查手段的智能化，準(zhǔn)確定位鐵路事故發(fā)生原因及明確責(zé)任劃分提供技術(shù)支撐。

1 我國(guó)鐵路交通事故調(diào)查管理現(xiàn)狀

我國(guó)鐵路交通事故按照等級(jí)由不同的機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)調(diào)查管理。根據(jù)《鐵路交通事故調(diào)查處理規(guī)則》(以下簡(jiǎn)稱《事規(guī)》)規(guī)定，我國(guó)鐵路交通事故依據(jù)造成的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)損失、對(duì)運(yùn)輸生產(chǎn)秩序的影響程度等指標(biāo)劃分為特別重大、重大、較大、一般4 個(gè)級(jí)別[3]。雖然不同等級(jí)的事故的調(diào)查機(jī)構(gòu)、人員組成、調(diào)查期限都不相同，但調(diào)查組都需要查明事故發(fā)生的經(jīng)過(guò)、原因、傷亡和損失，認(rèn)定事故性質(zhì)和責(zé)任，以及提出相關(guān)建議，并將這些內(nèi)容形成事故調(diào)查報(bào)告。

1.1 鐵路交通事故調(diào)查流程

鐵路交通事故調(diào)查主要包括以下流程。

（1）成立調(diào)查組。有關(guān)部門接到事故報(bào)告后，根據(jù)事故情況，初步判斷可能的事故等級(jí)，成立事故調(diào)查組。

（2）制定調(diào)查方案。由事故調(diào)查組組織相關(guān)成員確定調(diào)查人員、調(diào)查內(nèi)容、調(diào)查時(shí)間安排及其他相關(guān)要求等。

（3）現(xiàn)場(chǎng)事故調(diào)查。調(diào)查組勘察現(xiàn)場(chǎng)，掌握人員傷亡、機(jī)車車輛脫軌、設(shè)備損壞等情況，保存痕跡和物證，詢問(wèn)事故當(dāng)事人及相關(guān)人員，查閱有關(guān)規(guī)章制度、技術(shù)文件、操作規(guī)程、調(diào)度命令、作業(yè)記錄、臺(tái)賬等，查找事故線索及原因，做好調(diào)查記錄。

（4）事故報(bào)告?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查完成后，各專業(yè)組應(yīng)按調(diào)查組組長(zhǎng)的要求，及時(shí)提交專業(yè)組調(diào)查報(bào)告。調(diào)查組組長(zhǎng)組織審議專業(yè)組調(diào)查報(bào)告，并研究形成《鐵路交通事故調(diào)查報(bào)告》(以下簡(jiǎn)稱“事故報(bào)告”)，對(duì)事故進(jìn)行分析認(rèn)定，完成對(duì)事故的定性定責(zé)，制作《鐵路交通事故認(rèn)定書》，經(jīng)批準(zhǔn)后，送達(dá)相關(guān)單位。

鐵路交通事故調(diào)查流程如圖1所示。

由圖1可以看出，經(jīng)過(guò)一系列嚴(yán)密調(diào)查后，相關(guān)的調(diào)查成果均體現(xiàn)在了事故調(diào)查報(bào)告中。事故報(bào)告撰寫是事故調(diào)查的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，是對(duì)整個(gè)事故調(diào)查的總結(jié)和事故定性、定責(zé)的結(jié)果，因此鐵路交通事故的分析統(tǒng)計(jì)主要圍繞事故報(bào)告開(kāi)展。

圖1 鐵路交通事故調(diào)查流程Fig.1 Investigation process of railway traffic accidents

1.2 鐵路交通事故報(bào)告構(gòu)成

《事規(guī)》中規(guī)定，鐵路事故報(bào)告應(yīng)包括事故概況、事故傷亡及損失、事故原因、事故責(zé)任以及對(duì)事故責(zé)任者的處理建議、事故防范和整改措施建議、事故有關(guān)證明材料等6部分內(nèi)容。

如果僅僅止步于確定責(zé)任者，而不明確其行為違反的具體規(guī)章和條款，則一方面可能定責(zé)的依據(jù)不夠充分，無(wú)法做到以理服人；另一方面，也難以有效地從事故中汲取教訓(xùn)，從而采取有針對(duì)性的措施預(yù)防同類事故的發(fā)生。因此，對(duì)事故中人員違反的相關(guān)技術(shù)規(guī)章條款進(jìn)行分析是一項(xiàng)具有重要意義但十分耗費(fèi)工作量的任務(wù)，需要根據(jù)事故調(diào)查者的經(jīng)驗(yàn)，初步判斷可能違反的技術(shù)規(guī)章條款，再查閱大量不同的規(guī)章相關(guān)規(guī)定，找到違反的相關(guān)條款。如何在復(fù)雜的事故信息中分析出事故直接及間接原因，準(zhǔn)確找到事故責(zé)任人或單位違反的技術(shù)規(guī)章具體條款內(nèi)容，是事故報(bào)告撰寫中的重點(diǎn)及難點(diǎn)。

1.3 鐵路交通事故調(diào)查分析存在問(wèn)題

（1）未充分利用和分析歷史事故報(bào)告數(shù)據(jù)。根據(jù)《事規(guī)》規(guī)定，事故調(diào)查人員需要根據(jù)各種相關(guān)資料和多方調(diào)查情況對(duì)所報(bào)告事故的原因進(jìn)行分析判斷，必要時(shí)還可以借鑒歷史上類似事故的調(diào)查結(jié)論和處理意見(jiàn)。目前需要人工手動(dòng)去查找歷史相似事故，而這一環(huán)節(jié)受事故調(diào)查人員素質(zhì)的影響較大，部分經(jīng)驗(yàn)不足或?qū)ο嚓P(guān)專業(yè)及作業(yè)組織不熟悉的人員將難以通過(guò)自身查詢精準(zhǔn)找到與所分析的事故相似的歷史事故報(bào)告。

（2）安全監(jiān)督管理信息系統(tǒng)與技術(shù)規(guī)章管理信息系統(tǒng)缺少關(guān)聯(lián)。目前國(guó)鐵集團(tuán)建立了統(tǒng)一的安全監(jiān)督管理信息系統(tǒng)用于管理鐵路事故報(bào)告[4]，還建立了統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)章管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)國(guó)鐵集團(tuán)、各鐵路局集團(tuán)公司、全路各運(yùn)輸站段3 個(gè)層級(jí)技術(shù)規(guī)章的存儲(chǔ)、檢索及查閱。而在事故分析過(guò)程中，對(duì)于技術(shù)規(guī)章管理信息系統(tǒng)的運(yùn)用仍較少。在鐵路安全監(jiān)督管理信息系統(tǒng)與技術(shù)規(guī)章管理信息系統(tǒng)間缺少關(guān)聯(lián)，技術(shù)規(guī)章信息系統(tǒng)無(wú)法讀取相關(guān)事故報(bào)告數(shù)據(jù)，安全監(jiān)督管理信息系統(tǒng)也無(wú)法獲取技術(shù)規(guī)章相關(guān)數(shù)據(jù)。

（3）缺少智能化的鐵路事故相關(guān)技術(shù)規(guī)章條款自動(dòng)推薦技術(shù)手段。目前對(duì)于事故報(bào)告中違反的規(guī)章條款確定、參考?xì)v史事故報(bào)告定責(zé)等工作主要由人工完成，耗費(fèi)了大量的時(shí)間及精力，缺乏智能化的事故調(diào)查分析輔助決策技術(shù)手段。由于鐵路交通事故呈現(xiàn)多樣性、散發(fā)性、不確定性等特征，在事故分析中涉及的鐵路專業(yè)及相關(guān)技術(shù)規(guī)章數(shù)量較多，對(duì)事故調(diào)查人員及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)行分析判斷提出了較大挑戰(zhàn)。

2 鐵路交通事故與技術(shù)規(guī)章關(guān)聯(lián)庫(kù)構(gòu)建

2.1 鐵路交通事故與技術(shù)規(guī)章關(guān)聯(lián)關(guān)系

（1）鐵路事故發(fā)生多與違章違紀(jì)有關(guān)。搜集2008—2018年間全路發(fā)生的鐵路交通事故報(bào)告，按事故原因可分為橫跨線路、違章違紀(jì)、治安傷亡、設(shè)備故障、自然災(zāi)害等5 大類，各類原因引起的事故當(dāng)中，因鐵路職工違章違紀(jì)而造成的事故占比最多，違章違紀(jì)主要體現(xiàn)在未按規(guī)章規(guī)定作業(yè)、隨意橫跨線路、不按規(guī)定設(shè)置防護(hù)、不按規(guī)章規(guī)定行車等。此外，在設(shè)備故障引發(fā)的事故當(dāng)中也有部分是因?yàn)樵O(shè)備年久失修，或未按規(guī)章規(guī)定的檢修周期和檢修標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢修而導(dǎo)致的設(shè)備故障。因此，鐵路事故與技術(shù)規(guī)章緊密關(guān)聯(lián)。

（2）鐵路事故分析中已加入對(duì)違反規(guī)章的分析。隨著近年來(lái)國(guó)鐵集團(tuán)“敬畏規(guī)章”等一系列舉措的實(shí)施，鐵路各專業(yè)越來(lái)越重視技術(shù)規(guī)章的管理及運(yùn)用，在近年來(lái)的鐵路事故分析中，也常在事故教訓(xùn)中對(duì)職工的違章違紀(jì)行為進(jìn)行分析，在事故發(fā)生后，相關(guān)單位常在第一時(shí)間組織研究事故可能違反的規(guī)章內(nèi)容，為事故調(diào)查分析提供輔助支撐。

（3）鐵路事故的發(fā)生可能引起規(guī)章制度的制修訂。當(dāng)一定時(shí)間段內(nèi)違反特定技術(shù)規(guī)章或規(guī)章條款的事故數(shù)量達(dá)到一定程度時(shí)，通常存在著2 種可能性，一是技術(shù)規(guī)章或規(guī)章條款的規(guī)定不夠科學(xué)合理或規(guī)定不完善；二是技術(shù)規(guī)章培訓(xùn)宣貫不到位，致使規(guī)章的執(zhí)行大打折扣。如果是第一種情況，則需要立即組織研究對(duì)不合理的規(guī)章條款進(jìn)行修訂補(bǔ)充。因此，事故的發(fā)生有時(shí)也會(huì)促使技術(shù)規(guī)章條款的修訂完善。

通過(guò)科學(xué)合理地構(gòu)建鐵路交通事故報(bào)告與技術(shù)規(guī)章關(guān)聯(lián)庫(kù)，一是便于在事故分析時(shí)查詢相關(guān)技術(shù)規(guī)章規(guī)定，更高效地分析出事故原因及相關(guān)責(zé)任，二是可以盡早發(fā)現(xiàn)技術(shù)規(guī)章制修訂或貫徹執(zhí)行過(guò)程中可能存在的問(wèn)題，并及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，使技術(shù)規(guī)章得到更好的貫徹執(zhí)行，進(jìn)而促進(jìn)鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)安全和運(yùn)輸效率的提升。

2.2 鐵路事故報(bào)告及技術(shù)規(guī)章關(guān)鍵詞提取

（1）自然語(yǔ)言處理技術(shù)應(yīng)用需求。為進(jìn)一步建立鐵路事故報(bào)告與技術(shù)規(guī)章間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，在此引入自然語(yǔ)言處理技術(shù)[5]。雖然鐵路交通事故描述千差萬(wàn)別，但相同或相似事故所違反的規(guī)章和條款，大概率具有相同的指向性，如果能把事故概況中的這些相同或相似的因素提取出來(lái)作為事故特征，就能夠在事故概況與事故違反的規(guī)章條款之間建立一種聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)規(guī)章條款的智能推薦，而自然語(yǔ)言處理技術(shù)恰好具備這一功能，可以在兩者之間搭起一座橋梁。應(yīng)用基于自然語(yǔ)言處理的文本分詞及關(guān)鍵詞提取技術(shù)，其中分詞是自然語(yǔ)言處理的基礎(chǔ)，是將連續(xù)的字序列按照一定的規(guī)范重新組合成詞序列的過(guò)程，分詞準(zhǔn)確度直接決定了文本分析的質(zhì)量；關(guān)鍵詞提取是從文本里面將跟文本意義最相關(guān)的一些詞抽取出來(lái)，是最能夠反映出文本主題或者意思的詞語(yǔ)，而目前鐵路交通事故報(bào)告的文本描述并不提供關(guān)鍵詞，因此通過(guò)自然語(yǔ)言處理技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵路事故報(bào)告的分詞，從而自動(dòng)提取出關(guān)鍵詞，為建立鐵路事故報(bào)告與技術(shù)規(guī)章的關(guān)聯(lián)關(guān)系提供基礎(chǔ)。

（2）關(guān)鍵詞提取算法選擇。從算法的角度來(lái)看，關(guān)鍵詞提取算法主要有2 類。一類是有監(jiān)督學(xué)習(xí)算法，即利用訓(xùn)練好的關(guān)鍵詞提取分類器，對(duì)各個(gè)提取出的候選詞進(jìn)行分類，最終將標(biāo)簽為關(guān)鍵詞的候選詞作為關(guān)鍵詞。另一類為無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)算法，即先提取出候選詞，對(duì)各個(gè)候選詞進(jìn)行打分，然后輸出N(N的大小由用戶根據(jù)需求情況確定)個(gè)分值最高的候選詞作為關(guān)鍵詞。根據(jù)打分的策略不同，有不同的算法，例如TF-IDF，TextRank等算法[6]。

根據(jù)事故概況文本描述的特點(diǎn)，選擇應(yīng)用TF-IDF算法進(jìn)行事故關(guān)鍵詞的提取。TF-IDF算法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單快速，而且容易理解，能夠滿足大部分的實(shí)際需求。但缺點(diǎn)是用詞頻來(lái)衡量一段文字中一個(gè)詞的重要性不夠全面，有時(shí)重要的詞在文本中出現(xiàn)的頻率可能不夠高，特別是對(duì)于鐵路交通事故報(bào)告這樣專業(yè)性較強(qiáng)的文本場(chǎng)景，有時(shí)候提取的關(guān)鍵詞不能夠反映事故的核心，為此，需要在TF-IDF 算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，引入自定義關(guān)鍵詞權(quán)重的方法。

（3）關(guān)鍵詞提取算法優(yōu)化。自定義關(guān)鍵詞權(quán)重有2 個(gè)含義，一是自定義關(guān)鍵詞，二是自定義關(guān)鍵詞的權(quán)重。在利用通用算法提取事故關(guān)鍵詞的時(shí)候，可能會(huì)遺漏掉最能反映事故特征的關(guān)鍵詞，這時(shí)候可以通過(guò)前期的人工整理，從典型事故概況中提取出事故關(guān)鍵詞，并根據(jù)這些關(guān)鍵詞對(duì)于事故特征的表征程度，賦予1～100 之間的任意權(quán)重。系統(tǒng)在對(duì)事故概況進(jìn)行分析、提取關(guān)鍵詞的時(shí)候，在應(yīng)用通用算法的同時(shí)，還會(huì)考慮關(guān)鍵詞的權(quán)重，將依算法得到的關(guān)鍵詞評(píng)分值與人為設(shè)置的關(guān)鍵詞權(quán)重結(jié)合起來(lái)，經(jīng)過(guò)這樣處理后得到的關(guān)鍵詞和關(guān)鍵詞排序會(huì)更能反映事故的特征，也更接近使用者的預(yù)期。

2.3 鐵路交通事故與技術(shù)規(guī)章關(guān)聯(lián)庫(kù)構(gòu)建

在完成對(duì)鐵路事故報(bào)告關(guān)鍵詞提取的基礎(chǔ)上，需要借助于同義詞/聯(lián)想詞作為事故與技術(shù)規(guī)章之間的媒介，即找到一個(gè)或多個(gè)適當(dāng)?shù)年P(guān)鍵詞，這些關(guān)鍵詞作為事故關(guān)鍵詞的同義詞或聯(lián)想詞，通過(guò)這些同義詞/聯(lián)想詞能夠在技術(shù)規(guī)章庫(kù)中檢索到與事故概況相關(guān)的規(guī)章條款，從而提高規(guī)章檢索的召回率和準(zhǔn)確性。

通過(guò)對(duì)歷史事故報(bào)告中事故概況和事故原因部分的分析，分別抽取事故概況和違反的技術(shù)規(guī)章條款中的關(guān)鍵詞，將規(guī)章關(guān)鍵詞作為事故關(guān)鍵詞的同義詞或聯(lián)想詞加入關(guān)鍵詞庫(kù)中，從而通過(guò)關(guān)鍵詞建立鐵路事故與技術(shù)規(guī)章間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

根據(jù)提出的鐵路交通事故關(guān)鍵詞提取算法，對(duì)搜集的事故報(bào)告進(jìn)行自動(dòng)提取，對(duì)各項(xiàng)關(guān)鍵詞進(jìn)行梳理整合，并對(duì)每一項(xiàng)事故關(guān)鍵詞在規(guī)章中可能相關(guān)的詞進(jìn)行聯(lián)想，形成鐵路事故與技術(shù)規(guī)章關(guān)聯(lián)關(guān)鍵詞庫(kù)，目前已納入1 726 項(xiàng)關(guān)鍵詞匯的關(guān)聯(lián)。鐵路事故與技術(shù)規(guī)章管理關(guān)鍵詞庫(kù)(部分)如表1所示。

如表1所示，關(guān)鍵詞關(guān)聯(lián)庫(kù)包括鐵路事故關(guān)鍵詞名稱、所屬專業(yè)、關(guān)鍵詞詞性、技術(shù)規(guī)章中的同義詞/聯(lián)想詞以及推薦權(quán)重等信息。其中，推薦權(quán)重表示當(dāng)該關(guān)鍵詞出現(xiàn)在事故概況中時(shí)被自動(dòng)推薦給用戶的概率大小，權(quán)重越大表示該詞越可能被推薦給用戶，這一權(quán)重考慮了關(guān)鍵詞與事故原因的關(guān)聯(lián)性，同時(shí)依賴專家經(jīng)驗(yàn)來(lái)確認(rèn)。

表1 鐵路事故與技術(shù)規(guī)章管理關(guān)鍵詞庫(kù)(部分)Tab.1 Key vocabulary of railway accidents and technical regulation management(Part)

3 鐵路交通事故關(guān)聯(lián)技術(shù)規(guī)章條款智能推薦技術(shù)

3.1 基于關(guān)鍵詞關(guān)聯(lián)的技術(shù)規(guī)章條款及相似案例自動(dòng)推薦

在完成了鐵路交通事故報(bào)告和技術(shù)規(guī)章條款關(guān)聯(lián)庫(kù)的構(gòu)建后，可以看出鐵路事故概況是通過(guò)關(guān)鍵詞與規(guī)章條款間建立了關(guān)聯(lián)關(guān)系。因此，鐵路事故關(guān)聯(lián)規(guī)章條款和歷史相似案例的推薦是基于關(guān)鍵詞進(jìn)行的自動(dòng)推薦。鐵路交通事故關(guān)聯(lián)規(guī)章條款及歷史事故案例推薦流程如圖2所示。

圖2 鐵路交通事故關(guān)聯(lián)規(guī)章條款及歷史事故案例推薦流程Fig.2 Recommendation process of railway traffic accidentrelated regulations and previous accident cases

當(dāng)系統(tǒng)接收到事故概況信息后，自動(dòng)提取事故概況中的事故關(guān)鍵詞，通過(guò)事故-規(guī)章關(guān)聯(lián)庫(kù)，將事故關(guān)鍵詞轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的規(guī)章關(guān)鍵詞，通過(guò)讀取技術(shù)規(guī)章管理信息系統(tǒng)中技術(shù)規(guī)章條款的數(shù)據(jù)，以規(guī)章關(guān)鍵詞在條款數(shù)據(jù)中檢索相關(guān)規(guī)章條款后，由前端展示給用戶關(guān)聯(lián)條款。同時(shí)根據(jù)自動(dòng)提取的事故關(guān)鍵詞，在系統(tǒng)中存儲(chǔ)的事故報(bào)告數(shù)據(jù)中進(jìn)行檢索，匹配關(guān)鍵詞標(biāo)簽相同的歷史事故報(bào)告，同步為用戶展示關(guān)聯(lián)的歷史相似事故。

3.2 基于人因分析的技術(shù)規(guī)章條款自動(dòng)推薦流程優(yōu)化

基于關(guān)鍵詞關(guān)聯(lián)的技術(shù)規(guī)章條款及相似案例自動(dòng)推薦，雖然能夠快速地實(shí)現(xiàn)事故輔助分析功能，但仍無(wú)法滿足事故分析的復(fù)雜性需求，需要進(jìn)一步對(duì)推薦技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。因此，引入基于人因分析的技術(shù)規(guī)章條款自動(dòng)推薦技術(shù)。

人因工程致力于研究人、設(shè)備設(shè)施及工作環(huán)境之間的交互作用，通過(guò)促進(jìn)人在系統(tǒng)中更好地發(fā)揮效能，使系統(tǒng)總體性能達(dá)到最優(yōu)。復(fù)雜人機(jī)系統(tǒng)是指由環(huán)境、信息和人員交互的多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成的系統(tǒng)[7]。鐵路交通事故輔助分析系統(tǒng)便是典型的復(fù)雜人機(jī)協(xié)同系統(tǒng)，系統(tǒng)受人因影響主要體現(xiàn)在鐵路事故關(guān)聯(lián)條款準(zhǔn)確性受分析人員素質(zhì)影響較大，鐵路事故輔助分析系統(tǒng)的用戶一般為安監(jiān)系統(tǒng)及規(guī)章管理相關(guān)人員，不同的事故分析人員其業(yè)務(wù)素質(zhì)差異較大，部分事故分析人員對(duì)事故分析流程較為擅長(zhǎng)，但由于缺乏成熟的現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)，或?qū)σ?guī)章條款內(nèi)容不熟悉，在進(jìn)行關(guān)鍵詞人工調(diào)整時(shí)，難以找到準(zhǔn)確的關(guān)聯(lián)關(guān)鍵詞，或無(wú)法判斷推薦的條款是否準(zhǔn)確，從而無(wú)法找到準(zhǔn)確的推薦條款和歷史事故，影響事故分析的結(jié)果。因此，以人因分析為基礎(chǔ)，探索基于人因工程的技術(shù)規(guī)章條款及相似案例推薦技術(shù)。鐵路交通事故關(guān)聯(lián)規(guī)章條款及歷史事故案例推薦流程優(yōu)化如圖3所示。

圖3 鐵路交通事故關(guān)聯(lián)規(guī)章條款及歷史事故案例推薦流程優(yōu)化Fig.3 Optimization of recommendation process of railway traffic accident-related regulations and previous accident cases

由圖3可以看出，在鐵路交通事故管理規(guī)章條款及歷史事故案例推薦流程(圖2)的基礎(chǔ)上，通過(guò)人工分析的方式，手動(dòng)建立歷史事故和違反的相關(guān)技術(shù)規(guī)章間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，用戶每對(duì)一項(xiàng)事故進(jìn)行關(guān)聯(lián)關(guān)系分析后，系統(tǒng)都會(huì)記錄關(guān)聯(lián)結(jié)果。在進(jìn)行新的事故分析時(shí)，如通過(guò)智能推薦無(wú)法找到合適的關(guān)聯(lián)規(guī)章條款，則可通過(guò)查詢歷史相似事故分析中違反的相關(guān)規(guī)章條款，來(lái)為本事故關(guān)聯(lián)規(guī)章條款提供參考，從而實(shí)現(xiàn)事故分析的目的。

3.3 鐵路交通事故關(guān)聯(lián)技術(shù)規(guī)章條款智能推薦技術(shù)實(shí)現(xiàn)建議

（1）依托技術(shù)規(guī)章信息系統(tǒng)建立鐵路交通事故輔助分析系統(tǒng)。目前全路已建立了統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)章管理信息系統(tǒng)，已完成了各級(jí)技術(shù)規(guī)章文本的錄入，具備各級(jí)技術(shù)規(guī)章檢索及查閱的功能。因此，依托鐵路技術(shù)規(guī)章管理信息系統(tǒng)，應(yīng)用本研究提出的鐵路交通事故關(guān)聯(lián)技術(shù)規(guī)章條款智能推薦技術(shù)，建立鐵路交通事故調(diào)查輔助分析系統(tǒng)。用戶通過(guò)輸入事故概況，由系統(tǒng)自動(dòng)提取事故關(guān)鍵詞，通過(guò)鐵路交通事故與技術(shù)規(guī)章關(guān)聯(lián)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)技術(shù)規(guī)章條款的自動(dòng)推薦，用戶可對(duì)推薦的條款進(jìn)行保存，從而實(shí)現(xiàn)事故可能違反的規(guī)章條款的查詢與分析。

（2）通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)不斷提升智能推薦準(zhǔn)確性。在輔助系統(tǒng)建立的過(guò)程中，可以引入機(jī)器學(xué)習(xí)機(jī)制[8]，讓系統(tǒng)根據(jù)用戶的人工調(diào)整，自動(dòng)學(xué)習(xí)推薦結(jié)果。系統(tǒng)自動(dòng)提取的事故關(guān)鍵詞如與用戶的預(yù)期不一致，或不足以真正反映事故的特征時(shí)，用戶可以對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行人工修改，系統(tǒng)根據(jù)修改后的關(guān)鍵詞進(jìn)行技術(shù)規(guī)章條款的全文檢索，用戶在檢索結(jié)果中選取貼合事故實(shí)際情況的1 個(gè)或多個(gè)條款后，系統(tǒng)則可自動(dòng)記錄用戶的這些行為，并將事故關(guān)鍵詞和用戶輸入的規(guī)章關(guān)鍵詞建立關(guān)聯(lián)，自動(dòng)添加到事故-規(guī)章關(guān)聯(lián)庫(kù)中。通過(guò)這種方式，所有用戶在事故分析過(guò)程中的輸入和選擇不斷地以事故-規(guī)章關(guān)聯(lián)關(guān)系的形式添加到事故-規(guī)章關(guān)聯(lián)庫(kù)中，隨著關(guān)聯(lián)庫(kù)的不斷豐富，其所覆蓋的事故類型和事故場(chǎng)景逐步增多，系統(tǒng)推薦規(guī)章條款的準(zhǔn)確性也會(huì)不斷提升。

（3）逐步聯(lián)通鐵路安監(jiān)管理信息系統(tǒng)與技術(shù)規(guī)章管理信息系統(tǒng)。目前鐵路交通事故歷史報(bào)告存儲(chǔ)于鐵路安監(jiān)管理信息系統(tǒng)中，與技術(shù)規(guī)章管理信息系統(tǒng)缺乏接口及協(xié)同運(yùn)用機(jī)制。在建立鐵路交通事故輔助分析系統(tǒng)后，可為兩系統(tǒng)的聯(lián)通建立紐帶，輔助分析系統(tǒng)運(yùn)用成熟后，可直接從安監(jiān)管理信息系統(tǒng)中讀取相關(guān)事故數(shù)據(jù)，為開(kāi)展基于大數(shù)據(jù)的鐵路交通事故分析及關(guān)聯(lián)技術(shù)規(guī)章條款研究提供技術(shù)支撐。

4 結(jié)束語(yǔ)

安全是鐵路的生命線，目前鐵路投入了大量人力、物力和財(cái)力于安全理論研究、安全設(shè)備研發(fā)等，旨在筑起人防、物防、技防相結(jié)合的安全防線。鐵路交通事故分析作為安全管理的重要一環(huán)，需要采用智能化分析手段提升事故分析的科學(xué)性、準(zhǔn)確性，查找事故可能違反的規(guī)章條款，幫助鐵路職工從事故中吸取違章教訓(xùn)。通過(guò)分析鐵路交通事故調(diào)查流程特征，挖掘鐵路交通事故與技術(shù)規(guī)章內(nèi)在關(guān)聯(lián)關(guān)系，研究構(gòu)建了鐵路交通事故與技術(shù)規(guī)章關(guān)聯(lián)庫(kù)，提出鐵路交通事故關(guān)聯(lián)規(guī)章條款智能推薦的關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)現(xiàn)途徑。鐵路技術(shù)規(guī)章及交通事故調(diào)查分析管理部門可根據(jù)所提出的技術(shù)方法，開(kāi)發(fā)建立鐵路交通事故輔助分析系統(tǒng)，不斷提升鐵路交通事故分析的智能化、信息化，為進(jìn)一步探索事故背后的違章規(guī)律，優(yōu)化相關(guān)技術(shù)規(guī)章條款等提供技術(shù)支撐。