張佳唯，張 翔，李 強，王 冬，蔣 平

（國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)信息系統(tǒng)與管理學(xué)院；1.2.3本科生，4.博士生，5講師；湖南 長沙 410072）

鐵路客運一般事故影響因素分析

張佳唯1，張 翔2，李 強3，王 冬4，蔣 平5

（國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)信息系統(tǒng)與管理學(xué)院；1.2.3本科生，4.博士生，5講師；湖南 長沙 410072）

近年來隨著高新技術(shù)設(shè)備在鐵路旅客運輸中的普及與廣泛應(yīng)用，造成嚴(yán)重后果的事故發(fā)生率較之前有了較大的降低，但是一般事故仍時有發(fā)生。本文以控制一般事故為目標(biāo)，通過對大量已發(fā)生的一般事故的整理分析，建立歷史事故的故障樹模型，在此基礎(chǔ)上利用改進層次分析法與風(fēng)險估測的思想內(nèi)涵，全面分析人及設(shè)備因素與一般事故的關(guān)系。最后根據(jù)分析結(jié)果提出預(yù)防一般事故的相關(guān)建議。

鐵路旅客運輸；一般事故；故障樹；改進層次分析法；風(fēng)險估測

10.13572/j.cnki.tdyy.2015.01.019

當(dāng)前，我國鐵路正處在建設(shè)發(fā)展的機遇期，大規(guī)模鐵路建設(shè)有序高效推進，技術(shù)裝備水平快速提升，運輸經(jīng)營成效顯著，實施“走出去”戰(zhàn)略形勢喜人，內(nèi)部和諧穩(wěn)定的環(huán)境進一步形成。但必須清醒地認識到我國鐵路加快發(fā)展的新形勢也使運輸安全工作面臨新的挑戰(zhàn)和考驗，鐵路運輸安全工作進入了關(guān)鍵時期〔1〕。

鐵路旅客運輸（以下簡稱“客運”）的根本任務(wù)就是把旅客安全及時地運送到目的地，而鐵路客運的作用、性質(zhì)和特點，決定了鐵路客運必須把安全工作擺在各項工作的首要位置。鐵路客運的安全，不僅與鐵路的聲譽和市場競爭力密切相關(guān)，而且直接與人民的生命財產(chǎn)安全息息相關(guān)。隨著市場經(jīng)濟的飛速發(fā)展，中國鐵路客運安全管理體系發(fā)生了深刻的變革，雖然新的安全管理體系不斷完善，重大事故越來越少，但是列車延時等一般事故依舊時有發(fā)生，鐵路安全工作仍然面臨著巨大的挑戰(zhàn)。因此，本文從有效控制和預(yù)防一般事故的發(fā)生入手，分析影響一般事故發(fā)生的各類因素，根據(jù)分析結(jié)果分別對管理層和和基層職工提出了改進工作的建議，為確保鐵路旅客運輸安全提供參考。

1 鐵路旅客運輸安全現(xiàn)狀

根據(jù)事故造成的人員傷亡、直接經(jīng)濟損失、列車脫軌輛數(shù)、中斷鐵路行車時間等情形，事故等級分為特別重大事故、重大事故、較大事故和一般事故〔2〕。其中，造成3人以下死亡，或者10人以下重傷，或者1000萬元以下直接經(jīng)濟損失的事故稱一般事故〔3〕。行車設(shè)備故障導(dǎo)致臨時停車而造成列車延時等事故都屬于一般事故。

據(jù)統(tǒng)計，2013年國家鐵路未發(fā)生特別重大、重大事故，地方鐵路發(fā)生重大事故1件，全國鐵路交通事故10億t·km事故率為1.253，比2012年下降5.2%，全年鐵路交通事故死亡人數(shù)1 336人，比2012年下降5.7%；10億t·km死亡率為0.336，比2012年下降7.7%〔4〕。通過對西安鐵路局2012年、2013年以來局內(nèi)以及部分外局客運安全事故的統(tǒng)計，所有事故均為一般事故。

由此可認為，在目前的鐵路運行條件下，較大事故及以上程度事故的發(fā)生皆為極小概率事件，而一般事故才是事故主體，它具有較強的廣泛性與普遍性。雖然一般事故造成的后果并不太嚴(yán)重，但其發(fā)生概率很大，且隨著事故的效應(yīng)不斷擴大，其影響也會愈來愈顯著。即從控制風(fēng)險這一角度來說，針對一般事故的研究具有較高的研究價值與意義。但是，目前關(guān)于鐵路客運行車安全的研究大多集中在重大人員傷亡以及財產(chǎn)損失等〔5〕，缺乏對一般事故的關(guān)注。

2 影響鐵路旅客運輸?shù)陌踩蛩?/h2>

影響鐵路客運安全的因素紛繁復(fù)雜，涉及的方面廣泛，由整體出發(fā)可以分為人、設(shè)備系統(tǒng)與外部環(huán)境三大類因素。其中，外部因素一般是鐵路系統(tǒng)所不能干預(yù)的，比如山洪、風(fēng)暴、地震等。因此，本文將重點探討人與設(shè)備系統(tǒng)對客運安全的影響。

2.1 人的因素根據(jù)對近年來各類交通運輸事故的調(diào)查、統(tǒng)計和分析，在船舶引航作業(yè)中有92.23%以上的事故涉及到引航員或船員人為失誤〔6〕，所有飛行事故中80%都與人的不安全行為有關(guān)〔7〕。大量實踐表明，所有事故的發(fā)生都存在有共性與特性，其中最為突出的共性就是絕大部分事故的主要原因均與人有密切關(guān)系。

對所收集的325個一般事故進行分析，建立各事故故障樹模型〔8〕，對故障樹中每一事件對應(yīng)的因素類型進行分析分類。所建立的典型故障樹如圖1所示，其中深灰色框圖中表示事件對應(yīng)的影響因素（設(shè)備、人員、環(huán)境）。根據(jù)建立的故障樹模型分析得到：在統(tǒng)計的一般事故中，直接人為失誤造成事故（人因事件作為一階割集）發(fā)生的比例占到30.5%，人為失誤造成設(shè)備系統(tǒng)故障進而導(dǎo)致事故發(fā)生的比例占到68.6%。由此認為人是客運行車一般事故中最為重要的因素。

圖1 一般事故典型故障樹模型

2.1.1 人因的定義 在自然科學(xué)和社會科學(xué)中，一切事物在發(fā)展和變化的時候，由于人的參與，使得事物的組成要素、成分、決定事物的條件都隨著人的活動的作用而受到影響。人的這種作用和影響稱之謂人的因素（Human Factors，以下簡稱“人因”）〔9〕。

人的因素種類有很多，通過對鐵路職工的調(diào)查問卷將其歸納為：勞動者文化程度偏低、工作壓力偏大、身心素質(zhì)較低（例如體力與動作反應(yīng)力較差）、班前休息不到位、應(yīng)急處理能力較差、工作中帶有不良習(xí)慣（例如違規(guī)飲酒）。如果沒有牢固樹立安全第一、預(yù)防為主的思想，那么這些因素中的任何一個均可導(dǎo)致一般事故的發(fā)生，甚至造成更嚴(yán)重的后果與損失。

2.1.2 影響因子重要度分析 在統(tǒng)計理論和實踐中，權(quán)重是表明各個評價指標(biāo)（或者評價項目）重要性的權(quán)數(shù)，表示各個評價指標(biāo)在總體中所起的不同作用。在處理數(shù)據(jù)的過程中，可以通過合理的理論方法以及評價指標(biāo)，分析各類因素的權(quán)重，了解

它們對于鐵路客運一般事故的影響程度。通過走訪西安鐵路局各基層單位并發(fā)放調(diào)查問卷，經(jīng)回收問卷以及統(tǒng)計處理后，得到了來自不同職能部門的包括領(lǐng)導(dǎo)與基層職工在內(nèi)的92位曾有過一般事故職責(zé)過失的鐵路人員的相關(guān)信息。通過改進層次分析法進行人因重要度分析。

在傳統(tǒng)的層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）〔10〕中，各因素初始權(quán)重以專家給出的經(jīng)驗評估值為準(zhǔn)，這會使所得結(jié)果帶有較強的主觀性，導(dǎo)致評判結(jié)果與真實情況有所出入。為此對該方法做如下改進：

首先，將問卷里每個人的客觀數(shù)據(jù)如學(xué)歷、工作壓力等進行定量處理，即按照各因素對人的不利影響程度由高到低記為5、4、3、2、1分（例如學(xué)歷方面：5分表示初中及以下，4分表示高中或中專，3分表示大專，2分表示本科，1分表示碩士及以上；）。接著，計算每類因素的平均得分與其對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差，從直觀上觀察它們的重要程度以及內(nèi)部各個數(shù)據(jù)的離散程度；然后借助變異系數(shù)法〔11〕的內(nèi)涵思想確定初級評價指標(biāo)為：

其中，平均值代表此類因素的平均影響程度，即平均得分越高，其總體的不利影響越大；標(biāo)準(zhǔn)差則表示此類因素中各個數(shù)據(jù)的波動程度，即標(biāo)準(zhǔn)差越大，則大部分數(shù)值和其平均值之間差異越大，其不穩(wěn)定性也就越高。其次，依照綜合評價系統(tǒng)客觀性指標(biāo)權(quán)重的確定方法〔12〕，結(jié)合上一步計算出的初始權(quán)重建立判斷矩陣A，

判斷矩陣中第i行和第j列的元素Xij表示因素指標(biāo)Xi與Xj比較后所得的標(biāo)度系數(shù)。計算得到判斷矩陣的最大特征根λmax=7.046 0，以及進行歸一化處理后它所對應(yīng)的特征向量為

此特征向量就是各因素的重要性排序，即人因權(quán)重，進行一致性檢驗〔13〕得到一致性指標(biāo)：CI=0.007 7，隨機一致性比率：CR=0.005 6＜0.10，此矩陣的一致性可以接受，即權(quán)重的分配是合理的。最終得到的人因權(quán)重如圖2所示。

圖2 人因權(quán)重

根據(jù)各因素權(quán)重相對大小，可將上述人為因素劃分為3個等級：

第一等級：工作壓力；

第二等級：學(xué)歷、體力、動作反應(yīng)、休息時間、工作情緒；

第三等級：是否飲酒。

處在第一等級的工作壓力對人的影響程度最大。這主要是因為職工在作業(yè)期間，過站列車的數(shù)量密度大、交會多、停時短，作業(yè)流程長；與此同時，現(xiàn)有的工作人員定編少，尤其是四班制倒換人員缺乏?？瓦\服務(wù)工作屬于高強度勞動，職工身心擔(dān)負著較重的責(zé)任和壓力，難免會在工作細節(jié)上出現(xiàn)問題與失誤，從而導(dǎo)致一般事故的發(fā)生。

第二級的各類人因權(quán)重相對適中，影響較為普遍。一方面，某些學(xué)歷較高的職工自認出色、剛愎自用，不愿下基層鍛煉，不愿向資深職工請教，僅僅是紙上談兵，缺乏實踐經(jīng)驗，對于一些應(yīng)急問題的處理無法下手，導(dǎo)致一般事故時有發(fā)生；另一方面，某些學(xué)歷較低的職工基礎(chǔ)薄弱，自身學(xué)習(xí)能力較差，在出現(xiàn)問題后沒有一定的知識能力來解決問題，從而導(dǎo)致一般事故的發(fā)生。同時，因為個人身心素質(zhì)與生活習(xí)慣的不同，導(dǎo)致了其體力、動作反應(yīng)力、工作情緒等處于波動狀態(tài)，不能保持長期的穩(wěn)定，容易導(dǎo)致一般事故的發(fā)生。

處在第三級的是否飲酒這一因素權(quán)重最低，導(dǎo)致這一結(jié)果的主要原因是鐵路部門近年來對于職工的違規(guī)飲酒現(xiàn)象嚴(yán)抓嚴(yán)控，懲罰措施嚴(yán)厲，故班前或作業(yè)中飲酒問題得到了良好的控制。進行問卷調(diào)查的曾有過一般事故職責(zé)過失的鐵路人員在事故發(fā)生時段均未有飲酒記錄。

2.2 設(shè)備系統(tǒng)因素影響客運行車一般事故的另外一個重要方面是鐵路運輸中的設(shè)備系統(tǒng)?？瓦\行車過程涉及一個大的系統(tǒng)，即使行車設(shè)備擁有很高可靠性事故仍可能會發(fā)生。因此，單一研究設(shè)備可靠性是有缺陷的，需要從提高與改善設(shè)備系統(tǒng)的可靠性入手，從而減少或避免鐵路客運安全事故的發(fā)生。

2.2.1 設(shè)備系統(tǒng)因素的定義 設(shè)備系統(tǒng)是人所依賴的用于進行安全組織生產(chǎn)的軟硬件集合，其作用是對運輸過程中的資源進行協(xié)調(diào)和控制。

鐵路客運安全系統(tǒng)大致可分為生產(chǎn)組織系統(tǒng)、列車運行控制系統(tǒng)、行車安全監(jiān)控系統(tǒng)和列車調(diào)度指揮系統(tǒng)共4個部分，鐵路客運安全系統(tǒng)各部分具體組成見圖3所示。

圖3 設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.2.2 設(shè)備系統(tǒng)的重要度分析

2.2.2.1 故障樹合并 根據(jù)所收集的西安鐵路局2012、2013年度發(fā)生的一般事故案例，建立所有一般事故的故障樹。通過統(tǒng)計相關(guān)系統(tǒng)在故障樹中出現(xiàn)的頻率，對子系統(tǒng)的重要度進行評價。對不同的故障樹中同一子系統(tǒng)進行合并處理。把所有一般事故的故障樹中涉及到的子系統(tǒng)對應(yīng)到設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型，整個對應(yīng)方式如圖4所示。以此對事故原因盡可能全面地進行總結(jié)，盡量對未認知的事故機理（即設(shè)備系統(tǒng)）進行深入挖掘，避免單一地把事故原因歸結(jié)到人為失誤或者設(shè)備故障。最后，將各個子系統(tǒng)在所有故障樹中出現(xiàn)的頻數(shù)作為其對事故發(fā)生的重要度的表征。子系統(tǒng)在故障樹中的出現(xiàn)頻率越高，頻數(shù)越大，代表這個子系統(tǒng)的重要度就越大。在圖4中，子系統(tǒng)1的頻數(shù)為1，子系統(tǒng)2的頻數(shù)為4，子系統(tǒng)3的頻數(shù)為2。由此可以看出，子系統(tǒng)2的重要度高于子系統(tǒng)1和3。

圖4 由故障樹構(gòu)建總體系統(tǒng)模型

用頻率的形式對各個系統(tǒng)的重要度進行表征，并將其作為設(shè)備系統(tǒng)的初始重要度。各子系統(tǒng)的初始重要度見表1所示。注意，這里只對統(tǒng)計案例中發(fā)生故障的子系統(tǒng)進行了重要度分析與排序。

表1 設(shè)備系統(tǒng)的初始重要度排序

2.2.2.2 結(jié)合風(fēng)險估測的模型修正 上述所得的子系統(tǒng)初始重要度只考慮了其導(dǎo)致事故次數(shù)的多與少，沒有考慮所導(dǎo)致事故后果和后果的嚴(yán)重程度，考慮不夠全面。結(jié)合相應(yīng)的事故風(fēng)險信息，對所得數(shù)據(jù)和結(jié)果作進一步處理，可以得到更加客觀和準(zhǔn)確的子系統(tǒng)重要度。

風(fēng)險大小取決于兩個方面，一是發(fā)生事故的概率，二是事故造成后果的嚴(yán)重程度〔14〕。如果事故發(fā)生概率小，即使后果嚴(yán)重，風(fēng)險也不會太大；有些事故發(fā)生概率很大，后果并不太嚴(yán)重，但風(fēng)險卻很大。風(fēng)險R的計算公式為

式中：S為事故嚴(yán)重度；

P為事故發(fā)生概率。

結(jié)合實際統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對此方法做出一定的修正。對于各子系統(tǒng)引發(fā)事故的概率P，用其對應(yīng)在總體系統(tǒng)模型中頻率來代替；對于嚴(yán)重度S用一般事故中造成的列車延時時間和影響其他列車的數(shù)量來表征。即

式中：T為延遲時間（min）；

N為影響列車數(shù)。

用各系統(tǒng)對應(yīng)的風(fēng)險大小對初始的排序進行調(diào)整和修正，得到更加客觀、全面的重要度排序見表2。

表2 改進處理后的設(shè)備系統(tǒng)的重要度

綜合各方面的因素，得到可信度較高的設(shè)備系 統(tǒng)重要度的排序如圖5所示。

圖5 子系統(tǒng)的初始重要度與改進重要度

通過圖6可清楚看到，機車制動系統(tǒng)、機車檢修精益生產(chǎn)、機車設(shè)備維護系統(tǒng)的重要程度相對很高，即最薄弱的設(shè)備系統(tǒng)主要集中在機車上。再者，供電系統(tǒng)、軌道電路、車輛設(shè)備維護系統(tǒng)等重要程度也相對較高。

因此，鐵路機務(wù)段應(yīng)著重加強機車的招投標(biāo)、組織檢修、技術(shù)運用及驗收等重要過程，對機車性能參數(shù)做更嚴(yán)格的要求，提高機車再生制動功率與自動化程度，盡量簡化乘務(wù)人員操作，從而提高機車的可靠性與安全性。同時，加強對各系統(tǒng)所涉及設(shè)備的監(jiān)督管理，減少或避免一般事故的發(fā)生。

3 提高鐵路旅客運輸安全性的建議

通過對以上人因重要度與設(shè)備系統(tǒng)風(fēng)險的分析，綜合調(diào)查問卷中鐵路職工對相應(yīng)問題給出的意見，分別對管理層和基層職工的工作提出建議。

3.1 對管理層的建議針對工作壓力和機車系統(tǒng)

重要程度相對最高，對這兩方面提出以下建議。

3.1.1 工作壓力相關(guān)建議

1）加強人員和工作班次優(yōu)化，制定好相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，嚴(yán)格控制職工工作時間，不要過多地占用職工的業(yè)余時間，禁止出現(xiàn)超勞現(xiàn)象。可能的話，最好把工作進行分攤或委派，從而減小職工的工作強度。

2）消除一切的形式主義，真正深入到職工群眾中，與職工真心交流，尤其是對關(guān)鍵崗位職工多多關(guān)懷，做到真正“彎下腰”，傾聽職工心聲，了解一線職工需求，改進后勤保障。

3.1.2 機車系統(tǒng)相關(guān)建議

1）加大對機車設(shè)備的招投標(biāo)力度，投入新技術(shù)、新設(shè)備，提高設(shè)備質(zhì)量，改善客運外部環(huán)境。

2）改善各管理部門的協(xié)調(diào)配合能力，統(tǒng)一安全標(biāo)準(zhǔn)，減少各部門地域特殊規(guī)定，做到信息共享，避免工作脫節(jié)，形成常態(tài)化管理手段。

3.1.3 其他建議

1）加強日常檢查與教育，加強站段間的崗位交流，提高用工制度改革，讓職工珍惜崗位。

2）加強段、站、班組三級安全培訓(xùn)及“三新”人員關(guān)鍵崗位的培訓(xùn)工作，組織學(xué)習(xí)各類安全事故，定期進行業(yè)務(wù)培訓(xùn)及技能演練。

3）組織家庭座談，使廣大職工樹立個人和家庭的關(guān)系，增強職業(yè)榮譽感，做到從思想教育和機制考核入手，大力宣傳人身安全重要性，建立合理的獎罰制度。

4）加大安全檢查力度從作業(yè)過程入手，查找安全隱患和問題，及時整改落實；嚴(yán)格事故責(zé)任追究和賠賞，采取行政和經(jīng)濟手段，提高職工的安全意識。

3.2 對基層職工的建議

1）在日常工作中與同事建立有益的、愉快的合作關(guān)系，與上級建立有效的、支持性關(guān)系，了解自己和領(lǐng)導(dǎo)在工作中的權(quán)利和義務(wù)，做到相互理解。

2）及時總結(jié)，把所有的出色工作都記錄在案，并不時查閱，一是總結(jié)經(jīng)驗，二是為自己尋找自信。

3）工作間隙適時出入一下工作地，變換所在環(huán)境，放松大腦，恢復(fù)精力；下班后，學(xué)會享受個人空間，每天尋找時間散散步，或做適量的運動，與家人朋友在一起聊聊天等。

4）定期接受培訓(xùn)，對設(shè)備精檢細修，樹立主人翁意識，提高業(yè)務(wù)素質(zhì)，學(xué)習(xí)應(yīng)急處理方法，事后對問題進行分析查找問題關(guān)鍵所在，并與大家分享。

5）加強標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)水平，實現(xiàn)操作簡單化、程序化、模塊化，收發(fā)信息專業(yè)化；過濾不用或無效的信息，防止非正常的接發(fā)列車工作環(huán)節(jié)，設(shè)備工作后嚴(yán)格落實設(shè)備試驗檢查工作。

4 結(jié)束語

在對影響鐵路客運行車一般事故的原因分析的基礎(chǔ)上，向鐵路相關(guān)部門提出了有關(guān)的意見建議。為鐵路相關(guān)部門做出相應(yīng)的改進措施提供參考，達到減少和避免一般事故發(fā)生的目的，確保鐵路客運行車的安全。

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