【基于AHP法的高速铁路行车安全评价实证分析8600字（论文）】

基于AHP法的高速铁路行车安全评价实证分析TOC\o"1-4"\h\z\u1绪论 11.1研究的背景及意义 11.2高速铁路行车安全现状 11.2.1国内高速铁路行车安全现状 11.2.2国外高速铁路行车安全现状 22高速铁路行车安全风险理论概述 32.1高速铁路行车安全 32.2风险相关理论 32.2.1风险的概念及特性 32.2.2风险要素及其关系 43呼和浩特市高速铁路行车安全风险演化过程及风险源分析 63.1呼和浩特市高速铁路行车安全风险的形成及演化过程 63.1.1呼和浩特市高速铁路行车运营现状分析 63.1.2呼和浩特市高速铁路行车安全风险的演化过程 73.2呼和浩特市高速铁路行车安全风险源分析 83.2.1人员因素风险源 83.2.2设备因素风险源 93.2.3环境因素风险源 93.2.4管理因素风险源 104呼和浩特市的高速铁路行车安全风险的评价指标 114.1基于AHP法的评价指标建立 114.2指标选取原则 114.3指标体系构建 124.4指标权重的计算 124.5结果分析 165解决对策 17结论 19参考文献 201绪论 1.1研究的背景及意义随着国家经济的不断增长居民生活水平的不断上升，人们对于出行的质量要求也越来越高，这时候高速铁路很好的补充了这个需求，高速铁路具有耗能低、污染小、速度快、安全舒适等优势，近些年来，其已经逐步取代了人们在中长距离旅行中以飞机为首的出行方式。根据《中长期铁路网规划》，截止2020年末，全国铁路营业里程达到14.6万公里，其中高速铁路3.8万公里，中西部地区铁路营业里程9万公里。在高速铁路这样的发展下，行车安全风险是所有人共同关注的地方。因此，提前分析行车安全风险，可以提高保障高速铁路高效安全运行。本研究主要是针对呼和浩特市高速铁路行车过程中的风险源，通过研究风险源及其风险形成和演化方式，评估不安全事项的风险源和风险等级，结合层次分析法，建立风险评价指标体系，分析各个指标的权重，对于分析呼和浩特市的高速铁路行车安全风险源以及行车安全事故的预防有着重要的意义。1.2高速铁路行车安全现状1.2.1国内高速铁路行车安全现状中国高速铁路是封闭电气化铁路，在空中修建接触网来为列车供电；常常使用无砟轨道和无缝钢轨这两种轨道，也有一小部分使用的是有砟轨道；线路实现GSM-R网络覆盖，从而建立数字移动通信系统的全路覆盖，设立综合视频监控、应急通信、调度通信等系统，铁路之间设置自动闭塞或移动闭塞系统；一部分的线路使用“ATO+CTCS2/3”新型列车运行控制系统；大范围的通过采用建立长距离高架桥以作为陆地上的交通路线的铺设平台、桥隧结合方式来铺设轨道线路，以达到控制道路的基础由于受到外界的力量或者自身的重力而下沉的这种现象、节约土地的资源和保护生态环境等。1.2.2国外高速铁路行车安全现状法国的高速铁路行车安全体系：法国的列车自动控制系统TVM实现列车与地面信息的交换。TVM系统可靠性比较高,它可以为司机工作一部分的事情，当地面出现紧急情况的时候，不需要司机的参与就可以保证列车一直在安全的运行，可以有效地防止司机有失误的操作。德国高速铁路ICE采用的是LZB系列列车速度控制系统。LZB80系统最突出的特点之一就是利用铺设在钢轨之间的轨道电缆实现车―地之间的双向信息传输；LZB车载设备可以将列车的精确位置、实际速度、机车及列车工作状况(设备状况、轴温、供电及故障)等信息及时送到地面列控中心；列控中心的计算机根据综合调度中心下达的列车运行计划、列车运行线路状况信息(坡度、曲线半径、限制速度等)、相邻联锁中心送来的列车进路信息等经计算、比较处理后,确定出列车运行间隔最小的列车运行速度，并这一速度控制命令传达到LZB车载设备，由此实现对列车运行速度的控制[1][学位]关于TVM430系统在秦沈线上的运用[1][学位]关于TVM430系统在秦沈线上的运用;郑升（导师：唐涛）；北京交通大学，硕士（专业：电子与通信工程)；2007欧洲一些国家正在建立统一的列车自动控制系统(rCs)。既适应高速列车，也适应常规列车安全运行的需要;该系统将运用最新的数字通信技术和微机控制技术，列车不管行驶到哪个国家的铁路，这种列控系统都能确保列车安全[2][学位]关于TVM430系统在秦沈线上的运用[2][学位]关于TVM430系统在秦沈线上的运用;郑升（导师：唐涛）；北京交通大学，硕士（专业：电子与通信工程)；2007

2高速铁路行车安全风险理论概述2.1高速铁路行车安全结合参考其他学者对高速铁路行车安全所述，本文将高速铁路行车安全定义为：高速铁路列车在行驶过程中，可能因为人员的专业技能素质、安全意识、责任感；设备的磨损及维护；车辆环境自然环境；人员的岗位分配合理性和安全管理等人员因素、设备因素、环境因素和管理因素等风险源单个或者多个关联耦合而引起的高速铁路行车安全风险事故。2.2风险相关理论2.2.1风险的概念及特性风险，就是生产目的与劳动成果之间的不确定性，大致有两层含义：一种定义强调了风险表现为收益不确定性；而另一种定义则强调风险表现为成本或代价的不确定性，如果风险表现为收益或者代价的不确定性，说明风险产生的结果可能会带来损失、获得利益或是没有损失也没有获得利益，属于广义风险，所有人行使所有权的活动，应该被看作是管理风险，金融风险也应该属于这个类型。但是风险如果表现为损失的不确定性，说明风险只能表现出损失，没有从风险中获得利益的可能性，属于狭义风险。风险和收益成正比，所以一般积极想要赚更多钱的投资者比较偏向于高风险，因为是为了获得更高的利益，而相对于稳健型的投资者则更注重于安全性的考虑，就会偏向于低风险一些的投资。1.风险存在偶然性由于信息对于未来风险事件不能准确预测。2.风险存在相对性风险会因为发生各种事情因素变化而变化。3.风险存在社会性因为风险而导致的后果和人类社会的关系就决定了风险的社会性，风险的后果会导致人类社会的恐慌，所以就会有很大的社会影响。4.风险存在客观性风险是一种不会因为人的意志和思想而转移到其他地方，独立于人的意识之外的客观存在。5.风险存在不确定性在我们看来，有些风险是必然要发生的，但是什么时间、什么地点发生却是不确定的。例如，生命这个风险中，死亡是必然发生的，但是一个人在他健康的时候要想知道他自己在什么时间、什么地点死亡是不可确定的。2.2.2风险要素及其关系根据风险管理领域众多学者的研究结果我总结出，风险主要由三个要素构成:风险源、风险事件及风险损失。有风险源就会导致风险事件的发生，从而导致风险损失的产生，所以风险源是造成风险损失的根本原因；我们首先要分析出有哪些风险源，然后消除行车安全系统中的风险源，最后来达到从根本上消除风险；高速铁路行车安全是一个复杂的人-列车-事物系统,它的风险源可以分为人的因素风险源、设备因素风险源、环境因素风险源以及管理因素风险源四个方面进行分析[3][学术网文]风险；百度百科[3][学术网文]风险；百度百科风险事件是造成风险损失的显性原因，换句话说，就是必须得先有风险事件的发生才会有风险损失的产生，风险源一般只是一种潜在的危险，而风险事件的发生就是风险源的这种潜在危险变成了现实，从而造成了风险损失[4][学术网文]风险；百度百科[4][学术网文]风险；百度百科影响高速铁路行车安全的设备风险的风险源包括人为因素风险源，设备因素风险源，环境因素风险源和管理因素风险源。如果列车的人员技能不过关，可能会遇到紧急情况的时候就会处理不当，从而加重风险损失。如果设备的自身安全性不高、设备老化以及保养不到位等情况可能导致设备不稳定，从而导致出现风险事件。雷击，暴雨、泥石流、洪水、沙尘暴等外界的不良自然环境也有可能造成轨道出现问题。如果高速铁路相应的部门对人员的管理不足，没有对人员进行素质训练，对日常的一些潜在危险发现不了，就会造成扩大风险源的事故发生。例如一些设备的经过长时间的震动导致零件脱落。而对设备因素、人员因素、环境因素、管理因素这些因素一起进行正确的防范，就会使风险事件、风险损失不发生。总之，人为因素，设备因素、环境因素以及管理因素风险源中的一种或几种因素的耦合作用导致了高速铁路行车安全风险的出现。

3呼和浩特市高速铁路行车安全风险演化过程及风险源分析3.1呼和浩特市高速铁路行车安全风险的形成及演化过程3.1.1呼和浩特市高速铁路行车运营现状分析目前根据本文调查得知呼和浩特市的高速铁路只有两条高速铁路，分别为呼南高速铁路和张呼高速铁路。他们都属于中国《中长期铁路网规划》“八纵八横”的重要部分。呼南高速铁路：呼南高速铁路又称呼南客运专线，是连接内蒙古自治区呼和浩特市和广西壮族自治区南宁市的高速铁路，是“八纵八横”高速铁路中的重要“一纵”，呼南通道位于第五纵，呈现的是南北走向，线路为：呼和浩特-大同-太原-晋中-长治-晋城-郑州-襄阳-常德-益阳-邵阳-永州-桂林-南宁高速铁路。它的线路全程长约117公里，设计速度为350km/h，轨道类型为无砟轨道和无缝钢轨两种轨道类型，它的闭塞类型是自动闭塞。如下图所示：图3-1呼南高铁运行图张呼高速铁路：就是京包客专线张呼段，又称张呼客运专线，是连接河北省张家口和内蒙古自治区呼和浩特市的高速铁路。市《中长期铁路网规划》“八纵八横”之中的“京兰通道”的重要组成部分。呈现的是东西走向，线路西起呼和浩特-旗下营南站-卓资东站-乌兰察布站-兴和北站-怀安站-张家口。线路全长286.773km，内蒙古自治区境内占211.007km，河北省境内占75.766km。张呼高铁主要运行的是：和谐号CRH5型电力动车组和复兴号CR400BF型电力动车组。它的设计速度为250km/h，轨道类型为有砟轨道，闭塞类型为自动闭塞。张呼高铁与京张高铁连接后，把西北、呼包鄂和京津冀经济圈的联系更加密切，满足了这区间的客流量的需求，对区域经济的发展有十分重要的作用。如下图所示：图3-2张呼高速铁路运行图3.1.2呼和浩特市高速铁路行车安全风险的演化过程呼和浩特市高速铁路，行车安全系统由人、设备、环境和管理因素元素组合而成，风险关系很复杂。如果系统发生风险事件后，但是由于人员的因素没有及时的正确操作或者操作失误产生耦合，导致风险事件不变或者变得更大。如果这个耦合的风险再由于设备的原因没有很好的及时制止，甚至就会进一步的导致行车安全风险事故的发生。根据呼和浩特市的风险要素组成，可以建立一个高速铁路行车安全风险行车演化过程图。如下图所示：设备风险设备风险环境风险管理缺陷人员缺陷设备缺陷环境缺陷调度人员应急处理不当调度人员应急处理得当风险不变或减小扩大风险源风险损失呼和浩特市高速铁路行车安全图3-3呼和浩特高速铁路行车安全风险演化图由上图分析可以看出，造成行车安全风险事故的原因由管理缺陷、人员缺陷、设备缺陷、环境缺陷共同的耦合结果。3.2呼和浩特市高速铁路行车安全风险源分析由呼和浩特市高速铁路行车安全风险形成及演化过程可以看出，产生高速铁路行车安全问题的是人员、设备、环境和管理的缺陷，所以这些是风险源，这些风险源可以自己独立直接作用于风险事件的产生，也可以通过相互联系的相互影响而间接的作用于风险时间的产生。3.2.1人员因素风险源在高速铁路行车过程中，人员对高速铁路行车安全问题有着重要的作用。通过一些网上和知网的文献阅读分析，得出了人为因素的关键风险源主要包括以下几个方面：1.人员的专业技能素质是指列车人员通过学习或者培训，学会了一定的操作技能和解决问题的能力，这种能力有很大的可能会使列车人员在紧急情况下做出正确的反应。2.人员的安全意识及责任感列车人员在高速铁路行车上必须要有一定的安全与意识及责任感，可以及时的发现列车可能出现的隐患，从而减小影响。3.人员的心理素质人员的心理状态主要是烦躁、抑郁等抗压能力等，心理素质特别好的的人员在面对紧急危险的条件下能够保持清醒的头脑，从而冷静的进行决策和相关一系列的操作，最后降低即将发生的风险事件。3.2.2设备因素风险源对高速铁路行车安全产生影响的设备因素风险源主要是指设备及通信信号设备的状态和设备的耐久度及设备的维修保养。1.通信信号设备状态根据对呼和浩特市的高速铁路的两种车型的研究可得高速铁路的通信信号设备主要有调度集中系统、列车运行控制系统和通信设备组成，如果这些通信信号设备出现了问题，那么列车上的人将会得不到总部的指挥，只能靠自己来减小风险损失。2.设备耐久度任何的硬件设备都有其使用年限，设备只要使用就一定会存在老化及磨损，设备的耐久度很低的情况会很易容易出现风险事件。3.设备的维修保养不足设备的维护保养情况是高速铁路行车安全的重要条件之一，在高速铁路行车的过程中，设备如果及时的维修和保养，那么设备的安全性就越高，设备的使用时间就也会越长。3.2.3环境因素风险源1.车辆环境高速铁路的车辆环境可能会有灯光不适、粉尘太多、列车内空气质量差、列车室内温度过高或者过低、列车内噪音太大等，这些车辆的环境因素都可能会影响司机或者列车人员出现问题或者信息交流出现错误，间接的导致车辆出现风险事件或者风险损失。2.自然环境自然环境主要作用在高速铁路列车外的设备，通过一些自然因素影响这些设备的正常运行和工作，进而对行车安全产生风险事件和风险损失。呼和浩特市的自然环境的不安全状态主要包括闪电、沙尘暴、暴雨、暴雪、雾霜、冰雹、严寒酷暑等气象灾害，还有地震等地质灾害。例如下大雨、下大雪、出现大雾等恶劣的天气会影响司机的操作，从而会影响司机与卡列车人员之间的语言信息沟通，造成列车人员的决策失误；从而影响高速铁路行车的安全性。3.2.4管理因素风险源管理方面的缺陷也会造成高速铁路行车安全问题的出现，不仅仅包括对列车人员的管理，还包括对高速铁路行车过程中设备和环境的管理，主要表现为三个方面：1.人员岗位设置合理性人员岗位设置合理性包括对列车上的人员及系统中其他人员的选拔与分配，倒班的制度等，这些设置的合理性会直接影响到列车在出现事故时有没有足够的外援。2.安全管理安全管理主要涵盖调度所内以及其他相关系统的安全管理机构和安全管理制度；对一些安全方面的问题进行一个规程的制定与修订以及对行车设备的检验、维护与保养、更新换代。

4呼和浩特市的高速铁路行车安全风险的评价指标4.1基于AHP法的评价指标建立AHP法的评价指标应该由高速铁路行车安全的风险因素来建立，所以由上面提到的因素来建立，首先一级指标就是呼和浩特市的高速铁路行车安全风险，再建立二级指标：人员因素、设备因素、环境因素和管理因素，最后建立三级指标，人员因素主要风险源有人员专业技能素质、人员的安全意识及责任感、员工的工作经验和人员的心理素质；设备因素的主要风险源有设备设计缺陷、设备老化及异常磨损和设备的维修保养不足；环境因素就比较简单了，只有两个主要的风险源：车辆环境和自然环境；管理因素的主要风险源有人力资源管理、安全管理和安全文化。4.2指标选取原则（1）综合性原则评级指标应该具有综合性，应该全面针对研究地区的各种影响因素方面的考虑，从而就能对主要研究地区进行综合全面的选取指标。（2）客观性原则指标体系的选取一定要建立在客观性的原则上，选取出来的指标要具有特征性，能够客观的反映研究地区的特征，从而使指标的选取能更客观、更真实。（3）易获性原则指标体系的选取一定要选取比较容易获取的，需要通过现场观察或者是网上查阅资料的方法来获得。（4）可度量性可以用一些等级进行分级，对于定量指标能用具体数值来进行分级。4.3指标体系构建高速铁路行车安全风险层次分析模型：高速铁路行车安全风险高速铁路行车安全风险安全风险人员因素安全风险设备因素安全风险环境因素安全风险管理因素安全风险人员专业技能素质人员的安全意识及责任感人员的心里素质通信信号设备状态设备耐久度设备的维修保养不足车辆环境自然环境人员岗位设置合理性安全管理4.4指标权重的计算根据呼和浩特市高速铁路实际情况为例，分析出的多种因素，通过数据调查（问卷星问卷调查）对各项指标进行选择比例，得到矩阵A：表4-1权重矩阵：高速铁路行车安全风险人员因素设备因素环境因素管理因素人员因素1144设备因素1144环境因素1/41/411管理因素1/41/411推导步骤：计算用矩阵A：A=矩阵维度n=4对矩阵A以列进行归1化：A=归1化最大特征向量wi=过程行列式AW=一致性CR求解：λ根据1～9阶的判断矩阵的RI值表可知：n=4RI=0.89表4-21～9阶的判断矩阵的RI值表n123456789RI000.520.891.121.261.361.411.46CI=CR=由次可知矩阵A具有满意的一致性。表4-3权重矩阵：高速铁路行车安全风险-->人员因素人员的专业技能素质人员的安全意识及责任感人员的心理素质人员的专业技能素质11.255人员的安全意识及责任感0.814人员的心理素质1/51/41推导步骤：根据上一个矩阵同理可得：计算用矩阵B1BCI=CR=表4-4原始权重矩阵：高速铁路行车安全风险-->设备因素通信信号设备状态设备耐久度设备的维修保养不足权重(wi)通信信号设备状态11/51/40.1设备老化及磨损511.250.5设备的维修保养不足40.810.4推导步骤：同理可得计算用矩阵B2BCI=CR=表4-5权重矩阵：高速铁路行车安全风险-->环境因素车辆环境自然环境车辆环境19自然环境1/91推导步骤（根法矩阵求解）：同理可得计算用矩阵B3BCR=0.0<0.1。(矩阵维度n<=2时,CR=0.0)表4-6权重矩阵：高速铁路行车安全风险-->管理因素人员岗位设置合理性安全管理人员岗位设置合理性11安全管理11推导步骤（根法矩阵求解）：同理可得计算用矩阵B4BCR=0.0<0.1。(矩阵维度n<=2时,CR=0.0)表4-7准则层权重表准则层权重人员因素0.4设备因素0.4环境因素0.1管理因素0.1表4-8决策子准则层结论（权重）表底层元素结论值(全局权重)同级权重上级人员的专业技能素质0.20.5人员因素人员的安全意识及责任感0.160.4人员的心理素质0.040.1通信信号设备状态0.040.1设备因素设备耐久度0.20.5设备的维修保养不足0.160.4车辆环境0.090.9环境因素自然环境0.010.1人员岗位设置合理性0.050.5管理因素安全管理0.050.5表4-9子准则层的影响度排序表底层元素权重人员的专业技能素质0.2设备耐久度0.2人员的安全意识及责任感0.16设备维修保养不足0.16车辆环境0.09人员岗位设置合理性0.05安全管理0.05人员的心理素质0.04通信信号设备状态0.04自然环境0.014.5结果分析由上述指标权重的计算可以看出，占全局权重最高的是人员专业技能素质和设备耐久度，这两个行车安全风险因素要高于其他的风险因素，所以我们应该重点对这两个风险因素加强防范，对设备的耐久度进行更进一步的优化，选择更耐用的设备，对人员专业技能素质加强锻炼，对人员进行正规的培训。当然不能只对这两个风险因素进行改善，我们要对其他所有风险因素都进行逐一的改进，争取做到风险因素非常非常小，近乎于零。

5解决对策随着呼和浩特市近些年来的飞速发展，高速铁路也发展迅速，根据上面层次分析法得出的权重影响度排序，可知人员的专业技能素质和设备的耐久度影响最大，其次是人员的安全意识及责任感和设备维修保养不足影响最大，所以我们主要对这四个影响因素来实施对策。（1）针对人员的对策人员的专业技能素质，高速铁路比普通铁路对技能人才的整体素质要求更高，所以在高速铁路人员专业技能培养方面，要使他们掌握高速铁路相关的新技术和知识、熟悉新的设备，对设备具有较强的动手操作技能，并对工作实践中能解决高速铁路行车过程中出现的问题、适应高速铁路行车的素质。在人员选拔的时候我觉得可以把人员的专业技能素质和人员的心理素质一起培养。人员的选拔是高速铁路培养人才的重要环节，只要人员选拔很过关，就可以在根源上确保高速铁路人才的基本素质。在选拔的时候，有关部门可以对身体素质、学历、技术、工作经历、专业知识等都可以设置一个门槛，进行考核。考核成功之后，对其进行培训，培训他们职业的态度也就是我们其中的一个指标人员的安全意识及责任感：一个人在工作上是否有成就，可以从他对这份工作的责任感来看出来，除了拥有工作所必备的知识，技能之外还必须有责任感。这些潜在的因素可以很好的预测人员在工作岗位上的工作绩效。还有培训心理素质和技能的稳定性，在列车高速度运行的条件下工作，必须要有一个好的心理素质，这样才可以在列车出现风险事件的紧急情况下保持一个平稳的心态来实施一个正确的操作。（2）针对设备的对策提高设备的耐久度和设备维修保养不足，设备的耐久度可以根据设备的材料来制作，用更耐用的材料来代替现有的设备材料，如果没有的话，就需要使工作人员隔一段时间就要检查一次设备的磨损及老化问题，设备的维修保养，也使同样的道理，加强对设备的维修和保养，增多维修保养的工作人员。对维修保养工作人员进行轮班制，不让工作人员太疲劳，导致维修保养不严密。希望以上对策可以对提高高速铁路行车安全风险有着重要意义。

结论呼和浩特市作为内蒙古的首府，近些年来，人口的日渐增多，经济的发展也非常的迅速，虽然作为一个三线城市，但是消费和一线城市相差不大，所以经济增长的非常快，高速铁路的发展也在呼和浩特市逐渐重视起来，所以呼和浩特市的高速铁路行车安全也应该被重视起来。我通过对呼和浩特市高速铁路的研究及调查，对呼和浩特市高速铁路行车安全的演化过程进行了分析，然后通过演化过程分析出呼和浩特市高速铁路行车安全的风险源有人员因素、设备因素、环境因素和管理因素，通过问卷调查方法调查出人员因素和设备因素的影响最大。再基于层次分析法对呼和浩特市高速铁路行车安全风险建立指标，进行计算分析，通过对子准则层的指标权重的计算最后得出人员的专业技能素质和设备的耐久度影响度最大，其次是人员的安全意识及责任感和设备的维修保养不足影响度最大。这几个因素对于高速铁路行车安全影响很大，所以应该针对这几个风险源进行改进，对人员进行培训和提高设备的耐久度和对设备进行合理的保养。参考文献[1]ZhangFan,WangFeng,YaoShujie.High-speedrailaccessibilityandhazepollutioninChina:Aspatialeconometricsperspective[J].TransportationResearchPartD,2021,94.[2].Texas