楊 雄，王夢(mèng)君，文 超 ，李 靜，陳 彪

(1.中國(guó)鐵路廣州局集團(tuán)有限公司 株洲車站，湖南 株洲 412008；2.中國(guó)鐵路廣州局集團(tuán)有限公司 衡陽(yáng)車務(wù)段，湖南 衡陽(yáng) 421002；3.西南交通大學(xué) 交通運(yùn)輸與物流學(xué)院，四川 成都 610031)

0 引言

貨物運(yùn)輸是將同一去向的貨流集結(jié)在一起形成車流，將同一去向的車流集結(jié)在一起形成列流。在貨物從貨流集結(jié)成列流的過(guò)程中，調(diào)車工作發(fā)揮著重要作用。安全合理的調(diào)車工作能減少貨物集結(jié)車小時(shí)和貨物在站停留時(shí)間，加速貨物周轉(zhuǎn)，能充分發(fā)揮鐵路貨物運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢(shì)。通過(guò)對(duì)鐵路局集團(tuán)公司近4年來(lái)行車事故的統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)調(diào)車事故在鐵路行車事故中占很大比例，為66.7%。此外，影響調(diào)車作業(yè)的因素較多，如何從眾多因素中找出關(guān)鍵因素，提出相應(yīng)的控制措施對(duì)保障調(diào)車作業(yè)的安全具有重要意義。

調(diào)車作業(yè)安全問(wèn)題一直是鐵路運(yùn)輸安全的重點(diǎn)，且調(diào)車作業(yè)易受到內(nèi)部系統(tǒng)和外部環(huán)境的影響[1]。相關(guān)學(xué)者對(duì)調(diào)車工作也展開(kāi)了有關(guān)研究，并取得重要的研究成果，為調(diào)車工作的安全進(jìn)行奠定了基礎(chǔ)。馬毅、劉朋鑫[2-3]基于人、機(jī)、環(huán)境系統(tǒng)論，對(duì)影響調(diào)車作業(yè)安全的因素進(jìn)行全面分析，完善調(diào)車作業(yè)安全評(píng)價(jià)研究體系。謝博才、唐國(guó)榮、張琢等[4-6]基于調(diào)車作業(yè)現(xiàn)狀，找出影響調(diào)車安全作業(yè)的關(guān)鍵因素，并提出相關(guān)有效措施。事故樹(shù)模型成為分析鐵路調(diào)車作業(yè)的主要方法，能較為系統(tǒng)地對(duì)作業(yè)過(guò)程進(jìn)行分析，為車站調(diào)車作業(yè)安全管理提供相關(guān) 依據(jù)[7-8]。

目前對(duì)調(diào)車作業(yè)的影響因素及相關(guān)方法的研究，多是從人員、管理、設(shè)備以及環(huán)境等方面出發(fā)建立模型及算法，且相關(guān)的模型多建立在一定的假設(shè)基礎(chǔ)上，不能完全反映出車站調(diào)車作業(yè)實(shí)際過(guò)程，大多對(duì)問(wèn)題進(jìn)行一定程度的簡(jiǎn)化，缺乏結(jié)合實(shí)際調(diào)車作業(yè)過(guò)程對(duì)影響調(diào)車作業(yè)的因素進(jìn)行微觀分析和細(xì)化研究。因此，通過(guò)具體車站調(diào)車作業(yè)過(guò)程，解析調(diào)車作業(yè)影響因素，并基于調(diào)車作業(yè)人員的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)對(duì)各影響因素進(jìn)行分析具有重要意義。

1 調(diào)車作業(yè)影響因素分析

調(diào)車作業(yè)由參與調(diào)車作業(yè)的人員根據(jù)調(diào)車作業(yè)計(jì)劃實(shí)時(shí)進(jìn)行，整個(gè)作業(yè)過(guò)程需要多個(gè)崗位工種的配合，如需要行車室人員合理安排線路股道排列調(diào)車進(jìn)路、需要調(diào)車組作業(yè)人員對(duì)車輛進(jìn)行摘掛等?？梢钥闯鲇绊戣F路調(diào)車作業(yè)安全的內(nèi)外部因素很多，如何從中得出影響調(diào)車作業(yè)的關(guān)鍵因素是研究的 關(guān)鍵。

1.1 調(diào)車作業(yè)影響因素

鐵路調(diào)車作業(yè)的影響因素大致可以分為人員因素、設(shè)備因素、環(huán)境因素以及管理因素。對(duì)各因素進(jìn)行細(xì)化分類，能更好地分析調(diào)車作業(yè)情況，便于車站從微觀層面制定措施，減少對(duì)調(diào)車作業(yè)的影響，提高調(diào)車作業(yè)效率。

（1）人員因素。在調(diào)車作業(yè)中，人的主導(dǎo)性、主觀能動(dòng)性及其創(chuàng)造性等能對(duì)調(diào)車作業(yè)產(chǎn)生不同程度的影響，故人員在調(diào)車作業(yè)中起著主導(dǎo)作用。調(diào)車作業(yè)人員因素示意圖如圖1所示，其他人員是指如貨主、鐵路沿線居民等。

圖1 調(diào)車作業(yè)人員因素示意圖Fig.1 Human factors in shunting operations

（2）設(shè)備因素。在調(diào)車作業(yè)中，鐵路設(shè)備是調(diào)車工作正常有序進(jìn)行的基礎(chǔ)，同時(shí)也是調(diào)車作業(yè)安全的保障。調(diào)車作業(yè)設(shè)備因素示意圖如圖2所示。

圖2 調(diào)車作業(yè)設(shè)備因素示意圖Fig.2 Equipment factors in shunting operations

（3）環(huán)境因素。調(diào)車作業(yè)環(huán)境因素可以分為內(nèi)部環(huán)境和外部環(huán)境。內(nèi)部環(huán)境是指調(diào)車工作場(chǎng)所周圍的空間。外部環(huán)境是指外部對(duì)調(diào)車安全的影響，主要是自然環(huán)境的影響，如自然災(zāi)害(地震、山體滑坡等)、天氣影響(如暴風(fēng)雨雪等)。調(diào)車作業(yè)環(huán)境因素示意圖如圖3所示。

圖3 調(diào)車作業(yè)環(huán)境因素示意圖Fig.3 Environmental factors in shunting operations

（4）管理因素。調(diào)車作業(yè)中的管理因素是指車站通過(guò)一系列的安全管理工作來(lái)保障調(diào)車作業(yè)安全有序進(jìn)行，杜絕或最大限度地減少調(diào)車事故的發(fā)生，如從管理制度上降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，從管理盯控中把控關(guān)鍵要點(diǎn)，定期組織調(diào)車作業(yè)人員的安全培訓(xùn)、建立健全合理規(guī)范的作業(yè)流程和作業(yè)制度、事故應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案等。

1.2 層次分析法

層次分析法是一種將定性和定量?jī)烧呦嘟Y(jié)合的多目標(biāo)決策分析方法。層次分析法流程圖如圖4所示，首先對(duì)研究問(wèn)題進(jìn)行層次劃分，建立層次結(jié)構(gòu)，再選取各層指標(biāo)的標(biāo)度，構(gòu)造判斷矩陣，最后進(jìn)行層次單排序及一致性檢驗(yàn)。

圖4 層次分析法流程圖Fig.4 AHP flow chart

1.2.1 建立問(wèn)題的遞階層次結(jié)構(gòu)

將復(fù)雜問(wèn)題細(xì)化成各組成部分，把這些因素按屬性不同分成若干組，以形成不同層次。同一層次的因素作為準(zhǔn)則，對(duì)下一層次的某些因素起支配作用，同時(shí)它又受上一層次因素的支配。這種從上至下的支配關(guān)系形成了一個(gè)遞階層次。處于最上面的層次通常只有1個(gè)因素，一般是分析問(wèn)題的預(yù)定目標(biāo)或理想結(jié)果。中間層次一般是準(zhǔn)則、子準(zhǔn)則。最低一層包括決策的方案。層次之間因素的支配關(guān)系不一定是完全的，即可以存在這樣的因素，它并不支配下一層次的所有因素。

1.2.2 選取標(biāo)度

標(biāo)度體現(xiàn)的是事物間相互比較的結(jié)果，并將這種結(jié)果進(jìn)行量化。標(biāo)度值是根據(jù)資料數(shù)據(jù)、專家的意見(jiàn)和系統(tǒng)分析人的經(jīng)驗(yàn)經(jīng)過(guò)反復(fù)研究后確定。標(biāo)度值及其含義如表1所示，表1中2，4，6，8表示第i個(gè)因素與第j個(gè)因素影響介于上述2個(gè)相鄰等級(jí)之間。

表1 標(biāo)度值及其含義Tab.1 Scale values and their meanings

1.2.3 構(gòu)造判斷矩陣

建立遞階層次結(jié)構(gòu)以后，上下層次之間因素的隸屬關(guān)系就被確定，再根據(jù)各因素間的影響強(qiáng)度選取合適的標(biāo)度，最后構(gòu)成判斷矩陣。

設(shè)某層有n個(gè)因素，即X= {x1，x2，…，xn}，需比較它們對(duì)上一層某一準(zhǔn)則的影響程度，確定在該層中相對(duì)于某一準(zhǔn)則所占的比重。對(duì)任意2個(gè)因素i與j，用aij表示第i個(gè)因素與第j個(gè)因素的比較結(jié)果，則判斷矩陣計(jì)算公式為

其中滿足aij＞ 0，aij=1，aji=，且i，j =1，2，…，n。

1.2.4 層次單排序及一致性檢驗(yàn)

層次單排序是確定下層各因素對(duì)上層某因素影響程度的過(guò)程。通過(guò)計(jì)算判斷矩陣A的最大特征值λ及其對(duì)應(yīng)的特征向量W，經(jīng)過(guò)歸一化后即為同一層次相對(duì)應(yīng)因素對(duì)于上一層次某因素相對(duì)重要性的排序權(quán)值。通過(guò)成對(duì)比較判斷矩陣能客觀地反映一對(duì)因子的影響力差別，但是還需對(duì)其進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

（1）一致性指標(biāo)計(jì)算。一致性指標(biāo)是用來(lái)衡量同一層各指標(biāo)對(duì)上層某指標(biāo)影響的不一致程度。一致性指標(biāo)越大，用最大特征值對(duì)應(yīng)的特征向量作為被比較指標(biāo)對(duì)上層某指標(biāo)影響程度的權(quán)向量，其不一致程度越大，引起的判斷誤差越大。一致性指標(biāo)的計(jì)算公式為

式中：CI為一致性指標(biāo)；λ為判斷矩陣A的最大特征值；m為判斷矩陣A對(duì)角線元素之和。

（2）查找隨機(jī)一致性指標(biāo)RI。平均隨機(jī)一致性指標(biāo)是多次重復(fù)進(jìn)行隨機(jī)判斷矩陣特征根計(jì)算后取算術(shù)平均得到的，隨機(jī)一致性指標(biāo)RI如表2所示，矩陣同一階數(shù)下的RI取值是一定的。

表2 隨機(jī)一致性指標(biāo)RITab.2 Random consistency indicator RI

（3）計(jì)算一致性比率CR。當(dāng)CR＜0.1時(shí)，可認(rèn)為判斷矩陣的不一致度在容許范圍之內(nèi)，否則要對(duì)判斷矩陣進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。一致性比率CR的計(jì)算公式為

2 實(shí)例分析

通過(guò)分析可得出影響調(diào)車作業(yè)的因素較多，且各因素之間存在一定的關(guān)聯(lián)性，以醴陵南站為實(shí)例，結(jié)合層次分析法分析車站調(diào)車作業(yè)的影響因素，并基于分析的結(jié)果提出具體的調(diào)車作業(yè)措施。

2.1 醴陵南站調(diào)車作業(yè)流程

醴陵南站調(diào)車作業(yè)流程如圖5所示。車站調(diào)度員在階段計(jì)劃中安排調(diào)車作業(yè)計(jì)劃，并負(fù)責(zé)編制、傳達(dá)布置調(diào)車作業(yè)計(jì)劃；調(diào)車指揮人傳達(dá)調(diào)車作業(yè)計(jì)劃，組織組內(nèi)人員正確及時(shí)完成調(diào)車作業(yè)計(jì)劃，并將作業(yè)計(jì)劃重點(diǎn)、要點(diǎn)交代清楚；車站值班員根據(jù)調(diào)車作業(yè)計(jì)劃，合理安排到發(fā)線使用，認(rèn)真執(zhí)行車機(jī)聯(lián)控；連結(jié)員根據(jù)調(diào)車作業(yè)計(jì)劃和調(diào)車指揮人的布置，做好準(zhǔn)備工作，負(fù)責(zé)非集中區(qū)道岔、進(jìn)路的檢查、準(zhǔn)備及確認(rèn)；扳道員根據(jù)調(diào)車作業(yè)計(jì)劃和車站值班員的布置及時(shí)準(zhǔn)備進(jìn)路，并按規(guī)定與司機(jī)或調(diào)車人員執(zhí)行要道還道相關(guān)要求；內(nèi)勤助理值班員根據(jù)調(diào)車作業(yè)計(jì)劃和車站值班員的布置及時(shí)排列進(jìn)路；外勤助理值班員根據(jù)車站值班員的布置做好接發(fā)列車工作。

圖5 醴陵南車站調(diào)車作業(yè)流程圖 Fig.5 Flow chart of shunting operations at Liling South Station

2.2 調(diào)車作業(yè)影響因素分析

根據(jù)上述影響調(diào)車作業(yè)的因素，構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型，得到調(diào)車作業(yè)影響因素層次結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖6 調(diào)車作業(yè)影響因素層次結(jié)構(gòu)圖 Fig.6 Hierarchical structure of influencing factors of shunting operations

依據(jù)圖6中的層次結(jié)構(gòu)確定判斷矩陣，結(jié)合鐵路現(xiàn)場(chǎng)各工作人員的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)不同層不同項(xiàng)進(jìn)行兩兩比較，從而確定出調(diào)車作業(yè)影響因素的權(quán)重分布。指標(biāo)層A的判斷矩陣為

根據(jù)公式 ⑷ 計(jì)算出判斷矩陣A最大特征根和平均特征向量，并對(duì)判斷矩陣A進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，指標(biāo)層A權(quán)重計(jì)算結(jié)果如表3所示。

表3 指標(biāo)層A權(quán)重計(jì)算結(jié)果Tab.3 Weight calculation results of indicator layer A

對(duì)指標(biāo)層A1，A2，A3，A12和A15按照對(duì)指標(biāo)層A的分析思路進(jìn)行分析，構(gòu)建指標(biāo)層的判斷矩陣，計(jì)算出最大特征根和平均特征向量，進(jìn)行矩陣一致性檢驗(yàn)，最終各指標(biāo)權(quán)重值如表4所示。

從表4可得出人員因素A1，設(shè)備因素A2，環(huán)境因素A3以及管理因素A4對(duì)調(diào)車作業(yè)影響的權(quán)重依次為0.463 9，0.071 9，0.071 9，0.392 3。其中，人員因素A1權(quán)重最大。結(jié)合醴陵南站實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，提出以下提升車站調(diào)車作業(yè)安全相關(guān)建議。

表4 各指標(biāo)權(quán)重值 Tab.4 Weight value of each indicator

（1）具體化車站管理人員職責(zé)。車站管理人員在人員因素中的權(quán)重最大，為0.401 9，是影響車站調(diào)車作業(yè)的重要因素，故在實(shí)際調(diào)車工作中，車站管理人員要認(rèn)真負(fù)責(zé)地對(duì)調(diào)車作業(yè)各環(huán)節(jié)進(jìn)行把控。結(jié)合醴陵南站站場(chǎng)實(shí)際情況，往東貨場(chǎng)進(jìn)行調(diào)車作業(yè)時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)壓信號(hào)調(diào)車，增加調(diào)車作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，為防止或減少車站壓信號(hào)調(diào)車，制定調(diào)車作業(yè)每次不能超過(guò)10鉤計(jì)劃，必須超過(guò)時(shí)需經(jīng)管理人員審核批準(zhǔn)。并規(guī)定壓信號(hào)調(diào)車作業(yè)時(shí)，行車室或信號(hào)樓盯控作業(yè)人員必須現(xiàn)場(chǎng)盯控，做好實(shí)時(shí)記錄。對(duì)于排列的壓信號(hào)調(diào)車進(jìn)路必須將進(jìn)路上的道岔單鎖。此外，車站管理人員加強(qiáng)對(duì)調(diào)車作業(yè)監(jiān)控的回放分析，每天對(duì)調(diào)車班組存在的問(wèn)題進(jìn)行通報(bào)，且在完工會(huì)上積極聽(tīng)取調(diào)車班組現(xiàn)場(chǎng)遇到的相關(guān)問(wèn)題并及時(shí)處理。

（2）提高車站調(diào)度員能力水平，優(yōu)化調(diào)車作業(yè)計(jì)劃。車站調(diào)度員是調(diào)車作業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，在人員因素中的權(quán)重為0.325。在編制調(diào)車作業(yè)計(jì)劃前，車站調(diào)度員必須準(zhǔn)確掌握線路容車數(shù)、停留車位置以及對(duì)貨位等情況。編制的調(diào)車計(jì)劃要充分利用調(diào)車機(jī)車能力，并考慮到室外調(diào)車作業(yè)人員、室內(nèi)工作人員以及機(jī)車司機(jī)等的作業(yè)量。醴陵南站車站調(diào)度員可采取主要利用車站專用調(diào)車機(jī)車進(jìn)行東西貨場(chǎng)的調(diào)車作業(yè)，利用本務(wù)機(jī)車進(jìn)行來(lái)往茶陵、醴陵方向的取送車作業(yè)。

（3）合理分配調(diào)車組人員和信號(hào)樓工作人員工作。調(diào)車組人員、信號(hào)樓工作人員在人員因素中的權(quán)重分別為0.053 2和0.157 5。調(diào)車組人員根據(jù)調(diào)車計(jì)劃解編車輛，調(diào)車作業(yè)前對(duì)線路存車位置、車輛防溜情況和線路條件等進(jìn)行檢查；在調(diào)車作業(yè)時(shí)，調(diào)車組人員要分別對(duì)車列兩邊進(jìn)行仔細(xì)檢查，確認(rèn)貨物裝載狀態(tài)和有無(wú)危及調(diào)車作業(yè)安全情況，信號(hào)樓工作人員根據(jù)調(diào)車作業(yè)計(jì)劃布置進(jìn)路，合理安排車站的線路使用，盯控作業(yè)人員每班現(xiàn)場(chǎng)檢查1次防溜情況并到站調(diào)室輸入檢查記錄，助理值班員通過(guò)智能鐵鞋管理系統(tǒng)每4 h檢查1次防溜情況并輸入檢查記錄，調(diào)車組人員每12 h檢查1次防溜情況并登記《防溜登記本》。

（4）統(tǒng)籌設(shè)備因素、環(huán)境因素和管理因素，合理化調(diào)車作業(yè)。在設(shè)備因素、環(huán)境因素和管理因素中，管理因素權(quán)重最大，應(yīng)根據(jù)調(diào)車作業(yè)中存在的問(wèn)題，做好培訓(xùn)工作，健全作業(yè)制度；無(wú)線調(diào)車燈顯設(shè)備在設(shè)備因素中的權(quán)重最大，為0.455 5。車站根據(jù)調(diào)車組反饋的情況，每周及時(shí)對(duì)無(wú)線調(diào)車燈顯設(shè)備使用情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；下雨和高溫天氣在環(huán)境因素中權(quán)重占比較大，分別為0.310 3和0.351 1，故車站調(diào)度員在編制調(diào)車計(jì)劃時(shí)應(yīng)充分考慮室外調(diào)車人員的工作環(huán)境，合理安排調(diào)車作業(yè)時(shí)間。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)醴陵南站的調(diào)車作業(yè)影響因素進(jìn)行分析，并結(jié)合分析結(jié)果提出加強(qiáng)對(duì)車站調(diào)車作業(yè)管理的具體措施。基于調(diào)車作業(yè)實(shí)際過(guò)程對(duì)其影響因素進(jìn)行細(xì)化分析，能輔助支持鐵路車站調(diào)車作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和制度的制定。調(diào)車作業(yè)作為鐵路貨運(yùn)工作的重要組成部分，分析調(diào)車作業(yè)影響因素，是保障鐵路貨運(yùn)高效、有序生產(chǎn)的前提。未來(lái)以調(diào)車作業(yè)影響因素為基礎(chǔ)，可對(duì)鐵路車站調(diào)車工作安全系統(tǒng)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，找出調(diào)車工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，便于車站及時(shí)調(diào)整調(diào)車工作，適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。