CN114781800A

CN114781800A - 一种城市轨道交通应急演练评估方法

Info

Publication number: CN114781800A
Application number: CN202210285115.4A
Authority: CN
Inventors: 刘丹阳; 潘寒川; 刘志钢
Original assignee: Shanghai University of Engineering Science
Current assignee: Shanghai University of Engineering Science
Priority date: 2022-03-22
Filing date: 2022-03-22
Publication date: 2022-07-22

Abstract

本发明涉及一种城市轨道交通应急演练评估方法，包括：1)根据车站应急处置专项预案及应急演练方案，依次提取关键岗位及各岗位的关键操作，建立具有不同指标层的应急演练的评价指标体系；2)对体系中各指标计算主观权重；3)将各指标作为风险网络模型的节点，建立风险网络模型；4)基于各节点的中间中心度计算各指标的客观权重；5)根据主观权重和客观权重计算各指标的综合权重；6)根据车站应急处置专项预案及应急演练方案，对演练过程各关键步骤的实际操作情况进行记录评分；7)获取综合权重，获取演练的评估结果。与现有技术相比，本发明具有评估结果更加准确，提高应急演练评估结果可信度等优点。

Description

一种城市轨道交通应急演练评估方法

技术领域

本发明涉及轨道交通安全技术领域，尤其是涉及一种城市轨道交通应急演练评估方法。

背景技术

城市轨道交通系统的运营安全是乘客正常出行的前提与保证，也是乘客出行的基本需求和首要标准。为有效应对自然灾害、社会治安和设备故障等突发事件对轨道交通系统造成的影响，应以应急演练与评估的形式提高运营人员的应急处置能力，完善应急处置方案，保障轨道交通系统安全运营。定期开展应急演练，可以检验城市轨道交通车站的应急能力，提高应急工作人员对应急预案的熟练程度和实际操作水平，也可以加强工作人员对突发事件的应急意识和处置能力。然而国内城市轨道交通演练相关的评估理论体系尚处于发展和完善阶段，应急演练的评估方法仍比较单一，且评价指标的权重主观性强，忽略了各评价指标之间的客观联系，易造成评估结果不准确。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种城市轨道交通应急演练评估方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种城市轨道交通应急演练评估方法，该方法包括：

S1：根据车站应急处置专项预案及应急演练方案，依次提取关键岗位及各岗位的关键操作，建立具有不同指标层的应急演练的评价指标体系；

S2：对应急演练的评价指标体系中各指标计算主观权重；

S3：将各指标层的各指标作为风险网络模型的节点，按应急演练进行的流程将各节点连接起来，建立风险网络模型；

S4：基于各节点的中间中心度计算应急演练的评价指标体系中各指标的客观权重；

S5：根据主观权重和客观权重计算应急演练的评价指标体系中各指标的综合权重；

S6：根据车站应急处置专项预案及应急演练方案，对演练过程各关键步骤的实际操作情况进行记录评分；

S7：根据各指标的演练得分情况及综合权重，获取演练的评估结果。

进一步地，S2中，基于层次分析法，采用Saaty的1—9标度法计算应急演练的评价指标体系中各指标的主观权重。

计算应急演练的评价指标体系中各指标的主观权重的具体步骤包括：

S21：对同一指标层的各指标进行两两对比，构建判断矩阵A：

式中，a_ij为应急演练的评价指标体系中的同一指标层的指标，n为该同一指标层的指标个数；

S22：将判断矩阵A的每一列归一化，获取归一化后的结果b_ij：

S23：将归一化后的矩阵按行相加，获取相加后的权重c_i：

S24：基于相加后的权重c_i计算各指标的主观权重w′_i：

进一步地，S4的具体步骤包括：

S41：计算风险网络模型中各指标的中间中心度，计算式为：

式中，d_o为节点o控制点p和点q的交往能力，即为中间中心度；Z_pq为点p和点q之间的路径条数；Z_pq(o)为点p和点q之间经过节点o的路径数量，r为所有节点的数量；

S42：将各指标的中间中心度占全指标总中间中心度的比例作为各指标的客观权重w″_i，计算式为：

式中，n为应急演练的评价指标体系中的同一指标层的指标个数。

进一步地，应急演练的评价指标体系中各指标的综合权重的计算式为：

w＝α·w′+(1-α)·w″

式中，a为比例系数，w′为各指标的主观权重，w″为各指标的客观权重。

进一步地，S7中，根据各指标的演练得分情况及综合权重，采用优劣解距离法获取演练的评估结果。具体步骤包括：

S71：将各项指标的演练评分等级转化为相应得分；

S72：根据转化的相应得分构建加权评分矩阵，该矩阵的元素为每个班组的指标值；

S73：以每个演练评价指标下的最优指标值作为正理想解，最劣指标值作为负理想解，计算每个班组的指标值与正理想解、负理想解的欧式距离；

S74：根据S73得到的欧氏距离，计算每个班组的指标值与理想解的相对贴近度，进而获取演练的评估结果。

进一步地，所述加权评分矩阵的元素x_ij的表达式为：

x_ij＝w_is_ij

式中，w_i为各项指标最终求得的综合权重；s_ij为各项指标的演练评分等级转化的相应得分。

进一步地，所述每个班组的指标值与正理想解的欧式距离

的表达式为：

式中，

为每个演练评价指标下的最优指标值，即正理想解，n为应急演练的评价指标体系中的同一指标层的指标个数；

每个班组的指标值与负理想解的欧式距离

的表达式为：

式中，

为每个演练评价指标下的最劣指标值，即负理想解。

进一步地，每个班组的指标值与理想解的相对贴近度C_j的计算式为：

式中，

为每个班组的指标值与正理想解的欧式距离，

为每个班组的指标值与负理想解的欧式距离。

相较于现有技术，本发明考虑了各指标之间的客观联系，适当减少了各指标的权重主观性，使应急演练评估结果更加准确，提高了应急演练评估结果的可信度。

附图说明

图1为实施例中城市轨道交通应急演练评估方法的流程示意图；

图2为实施例中建立的应急演练的评价指标体系示意图；

图3为实施例中建立的风险网络模型的原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

实施例

如图1所示，本发明涉及一种城市轨道交通应急演练评估方法，该方法的具体实施步骤包括：

S₁：根据城市相关的应急处置专项预案及车站急演练方案，将关键岗位及各岗位的关键操作依次提取出来，建立应急演练的评价指标体系。该体系内容如图2所示。

将车站大客流应急演练评估作为目标层S，将提取出来的关键岗位多职能队长、多职能站控、站厅巡视员、站台巡视员、客服中心巡视员、公交接驳巡视员作为准则层P，并分别记为P₁、P₂、P₃、P₄、P₅、P₆；将提取出来的各关键岗位的关键操作共37项作为指标层M，并分别记为M₁、M₂、M₃、…、M₃₇，以此建立应急演练的评价指标体系，如图2所示。

S₂：使用层次分析法，采用Saaty的1—9标度法来计算体系中各指标的主观权重。具体步骤如下：

S₂₁：对同层的各指标进行两两对比，构建判断矩阵A为：

式中，a_ij表示应急演练的评价指标体系中同一指标层的指标，n表示该指标层的指标个数。

S₂₂：将判断矩阵A的每一列归一化，归一化后的结果b_ij为：

S₂₃：将归一化后的矩阵按行相加，得到相加后的权重c_i：

S₂₄：根据式(4)即可计算得到各指标的主观权重w′_i：

各指标的主观权重为w′＝(w′₁,w′₂,…,w′_n)，如表1所示。

表1各指标的主观权重

S₃：将指标层的各指标作为风险网络模型的节点，再按应急演练进行的流程将各节点连接起来，即可建立风险网络模型，如图3所示。

S₄：使用各节点的中间中心度计算各指标的客观权重。具体步骤包括：

S₄₁：计算风险网络模型中各指标的中间中心度，其计算式为：

式中，d_o为节点o控制点p和点q的交往能力，即为中间中心度；Z_pq为点p和点q之间的路径条数；Z_pq(o)为点p和点q之间经过节点o的路径数量，r为所有节点的数量。

S₄₂：将各指标的中间中心度占全指标总中间中心度的比例作为各指标的客观权重w″_i，计算式为：

各指标的客观权重为w″＝(w″₁,w″₂,…,w″_n)，如表2所示。

表2各指标的客观权重

S₅：基于各指标的客观权重，通过线性合成计算各指标的综合权重。

先后通过层次分析法和风险网络得到各指标的主观权重w′_i与客观权重w″_i之后，再通过线性合成得到各指标的综合权重w，其计算式为：

w＝α·w′+(1-α)·w″ (7)

式中：α表示比例系数，为了权衡主观权重和客观权重的比例，优选地，由专家建议，α＝0.6。

各指标的综合权重为w＝(w₁,w₂,…,w_n)，如表3所示。

表3各指标的综合权重

指标	综合权重(w<sub>i</sub>)	指标	综合权重(w<sub>i</sub>)
				M<sub>1</sub>	0.007	M<sub>20</sub>	0.044
M<sub>2</sub>	0.045	M<sub>21</sub>	0.008
				M<sub>3</sub>	0.103	M<sub>22</sub>	0.005
M<sub>4</sub>	0.040	M<sub>23</sub>	0.023
				M<sub>5</sub>	0.059	M<sub>24</sub>	0.020
M<sub>6</sub>	0.093	M<sub>25</sub>	0.031
				M<sub>7</sub>	0.029	M<sub>26</sub>	0.006
M<sub>8</sub>	0.008	M<sub>27</sub>	0.007
				M<sub>9</sub>	0.010	M<sub>28</sub>	0.030
M<sub>10</sub>	0.025	M<sub>29</sub>	0.038
				M<sub>11</sub>	0.051	M<sub>30</sub>	0.009
M<sub>12</sub>	0.034	M<sub>31</sub>	0.007
				M<sub>13</sub>	0.045	M<sub>32</sub>	0.005
M<sub>14</sub>	0.016	M<sub>33</sub>	0.030
				M<sub>15</sub>	0.016	M<sub>34</sub>	0.014
M<sub>16</sub>	0.006	M<sub>35</sub>	0.019
				M<sub>17</sub>	0.014	M<sub>36</sub>	0.012
M<sub>18</sub>	0.028	M<sub>37</sub>	0.011
				M<sub>19</sub>	0.052

S₆：根据车站应急处置专项预案及应急演练方案，对演练过程各关键步骤的实际操作情况进行记录评分。

根据车站各岗位的操作手册及应急演练方案，及演练过程中每项关键操作执行的失误程度来判定各项指标的评分等级，如表4所示。

对实际操作情况打分的依据是车站各岗位的操作手册及应急演练方案，按照操作的失误程度来设置评分等级，一共分为5个等级，分别为等级A：严格按照规章制度，动作或者语言熟练；等级B：对规章制度不够熟练，动作或者语言不到位，未影响演练；等级C：未按照规章制度的要求执行，对演练造成一定程度的影响；等级D：可能会影响到演练的正常进行，或对行车安全、人员安全、设备完好性造成威胁；等级E：已经严重影响了演练的正常进行，或已经造成人员受伤、设备损坏等。

表4各项指标的评分等级

S₇：根据各指标的演练得分情况及综合权重，计算得到演练的评估结果。具体步骤包括：

S₇₁：将各项指标的演练评分等级转化为相应得分，具体地：

对实际操作情况打分的依据是车站各岗位的操作手册及应急演练方案，按照操作的失误程度来设置评分等级，一共分为5个等级，分别为等级A：严格按照规章制度，动作或者语言熟练，得分为100；等级B：对规章制度不够熟练，动作或者语言不到位，未影响演练，得分为75；等级C：未按照规章制度的要求执行，对演练造成一定程度的影响，得分为50；等级D：可能会影响到演练的正常进行，或对行车安全、人员安全、设备完好性造成威胁，得分为25；等级E：已经严重影响了演练的正常进行，或已经造成人员受伤、设备损坏等，得分为0。

转化后的得分记为s₁₁,s₁₂,…,s_ij，如表5所示。

表5转化后得分

S₇₂：根据转化的相应得分，构建加权评分矩阵B_nxm，其中元素x_ij的计算式为：

x_ij＝w_is_ij (8)

式中，w_i为各项指标最终求得的综合权重；s_ij为各项指标的演练评分等级转化的相应得分，矩阵的元素x_ij为每个班组的指标值。

S₇₃：以每个演练评价指标下的最优指标值作为正理想解

最劣指标值作为负理想解

然后计算每个班组的指标值与正理想解、负理想解的欧式距离

计算公式为：

计算结果为：

S₇₄：最后再计算每个班组的指标值与理想解的相对贴近度C_j，计算式为：

最后得到的每个班组的指标值与理想解的相对贴近度为：

C_j＝(0.796，0.471，0.869，0.792)

S₈：根据各指标的得分情况、优劣解距离法的计算结果对本次演练进行分析。

具体地：

通过演练各指标的得分情况以及S7中优劣解距离法计算的相对贴近度，得出参与演练的各班组的优劣排序为班组三＞班组一＞班组四＞班组二，所以班组三在本次演练总体上表现最好，班组四相较之下最差。

其次从各指标的失误程度上来看，班组三中多职能站控在演练过程中多次失误且操作不够熟练，但该班组的其他岗位表现优秀，几乎没有出现失误的地方，使得班组整体分数最高；班组一和班组四的整体表现接近，但班组一的多职能队长和多职能站控较班组四来说，出现失误的节点权重较低，最终结果较班组四更好；班组二因各岗位都出现过失误的情况，使得整体表现在四个班组中最差。建议班组一和班组三的多职能站控应加强对车站设备操作的熟练度，班组四应针对重要节点进行培训，班组二应提高各岗位的专业素质，改善班组的整体失误情况。

与现有技术相比，本发明方法考虑了各指标之间的客观联系，适当减少了各指标的权重主观性，使应急演练评估结果更加准确，提高了应急演练评估结果的可信度。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。