基于層次分析法的光谷廣場(chǎng)地鐵站大規(guī)模人群安全性評(píng)價(jià)

基于層次分析法的光谷廣場(chǎng)地鐵站大規(guī)模人群安全性評(píng)價(jià)

石景萱【摘要】近年來軌道交通建設(shè)已輻射國(guó)內(nèi)大部分省市自治區(qū)，軌道交通正逐步成為人民出行的主要交通方式。軌道交通站點(diǎn)內(nèi)大規(guī)模人群安全問題是關(guān)乎人民生命安全的大事，也是軌道交通安全管理的重[本文來自于wwW.zz-news.cOm]點(diǎn)難點(diǎn)。本文以武漢市光谷廣場(chǎng)地鐵站為例，結(jié)合層次分析法和模糊綜合評(píng)價(jià)法，從乘客因素、環(huán)境因素、管理因素三個(gè)方面，對(duì)地鐵站點(diǎn)大規(guī)模人群的安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)，并針對(duì)評(píng)價(jià)內(nèi)容提出提高地鐵站點(diǎn)人群安全性的建議，為未來的地鐵建設(shè)和管理優(yōu)化提供參考。【關(guān)鍵詞】層次分析法模糊綜合評(píng)價(jià)法地鐵站大規(guī)模人群；安全評(píng)價(jià)一、引言近年來，我國(guó)軌道交通事業(yè)蓬勃發(fā)展，給人民出行帶來無窮便利，但運(yùn)行體系內(nèi)仍存在問題，導(dǎo)致事故頻發(fā)。軌道交通站點(diǎn)內(nèi)大規(guī)模人群一直是造成事故的重大隱患，尤其在突發(fā)事件時(shí)可能造成擁擠踩踏等一系列危害。如4.20深圳地鐵踩踏事故，就給地鐵站點(diǎn)乘客安全管理敲響了警鐘。目前社會(huì)已在加強(qiáng)地鐵安全意識(shí)教育，相關(guān)部門也不斷出臺(tái)政策加強(qiáng)地鐵安全管理，提高軌道交通安全性的目標(biāo)任重而道遠(yuǎn)。本文旨在建立基于層次分析法的模糊綜合評(píng)價(jià)體系，從乘客因素、環(huán)境因素、管理因素三個(gè)方面對(duì)地鐵站點(diǎn)進(jìn)行大規(guī)模人群安全性評(píng)價(jià)。本文選擇武漢市光谷廣場(chǎng)地鐵站為研究對(duì)象，該站點(diǎn)人流量大，且常出現(xiàn)乘客擁堵現(xiàn)象，具有極高的代表性和研究意義。威脅地鐵乘客安全的隱患有很多，如電梯失靈、人群擁擠等。本文把難以量化的潛在危險(xiǎn)源用評(píng)價(jià)模型具化表現(xiàn)出來，從而得知地鐵站點(diǎn)的大規(guī)模人群安全性指數(shù)，并能依此提出改善意見。此評(píng)價(jià)體系對(duì)于優(yōu)化軌道交通設(shè)計(jì)建設(shè)、提高軌道交通安全管理水平、保障乘客人身財(cái)產(chǎn)安全方面都有重大意義。軌道交通人群安全的相關(guān)研究目前已取得不少成果。Berseth等致力研究人群疏散的環(huán)境優(yōu)化，開發(fā)了一個(gè)模擬框架，用來研究建筑元素的最佳位置，如支柱或門在促進(jìn)密集行人流動(dòng)時(shí)的作用[1]。Hao等研究不利視線條件下行人疏散，引入行人視線半徑來描述不良視線條件，采用盲跟蹤的方法來描述看不見的區(qū)域內(nèi)行人的盲目從眾心理[2]。Lei等對(duì)一個(gè)巨大的地下交通樞紐的行人疏散過程進(jìn)行了仿真，使用FDS+Evac模擬行人疏散，詳細(xì)研究了人員密度、出口寬度和自動(dòng)檢票門對(duì)疏散時(shí)間的影響[3]。這些成果為未來研究工作提供了參考。二、層次分析法模型介紹[4]層次分析法是將與決策有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、方案等層次，基于此進(jìn)行定性和定量分析的決策方法。本文使用層次分析法確定地鐵站點(diǎn)大規(guī)模人群安全性指標(biāo)的權(quán)重。其簡(jiǎn)要過程如下：1.建立多級(jí)遞階層次結(jié)構(gòu)。如在本文中第一級(jí)指標(biāo)為乘客因素、環(huán)境因素、管理因素，乘客因素下設(shè)第二級(jí)指標(biāo)人群異構(gòu)性、人群密度等。2.建立判斷矩陣。判斷矩陣以上一級(jí)的某一要素作為評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，對(duì)本級(jí)要素進(jìn)行兩兩比較來確定矩陣元素值。判斷矩陣元素值反映了人們對(duì)某個(gè)因素相對(duì)重要性的認(rèn)識(shí)，一般采用1～9級(jí)或其倒數(shù)的標(biāo)度方法，如表1所示。3.計(jì)算相對(duì)重要度。對(duì)判斷矩陣求出最大特征根λmax，并求其相對(duì)應(yīng)的特征向量W，即AW=λW。其中，W的分量（W1，W2，…，Wn）就是對(duì)應(yīng)于n個(gè)要素的相對(duì)重要性，即權(quán)重系數(shù)。4.一致性檢驗(yàn)。對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，以確定權(quán)重分配是否合理。檢驗(yàn)公式為CR=CI/RI，CI=（λmax-n）/（n-1）。其中：CI為一致性檢驗(yàn)指標(biāo)；n為判斷矩陣的階數(shù)；RI為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，取值見表2。當(dāng)CR<0.10時(shí)，認(rèn)為判斷矩陣有可接受的不一致性，否則需要重新賦值，直至通過一致性檢驗(yàn)。5.綜合重要度計(jì)算。在計(jì)算了各級(jí)要素的相對(duì)重要度以后，便可從最上級(jí)開始，自上而下地求出各級(jí)要素關(guān)于系統(tǒng)總體的綜合重要度（也稱系統(tǒng)總體權(quán)重）。三、案例研究（一）武漢地鐵光谷廣場(chǎng)站介紹光谷廣場(chǎng)地鐵站位于地鐵2號(hào)線，在虎泉路與光谷廣場(chǎng)交匯處，非換乘站，共四個(gè)出口。光谷廣場(chǎng)周圍高校林立，經(jīng)濟(jì)娛樂建設(shè)發(fā)達(dá)，人流量集中。它因獨(dú)特的地理位置，成為武漢日客流量最大的地鐵站點(diǎn)，但其設(shè)施設(shè)計(jì)卻無法滿足使用需求。該地鐵站出口較少，且在同一直線上；通道也不夠?qū)?，容易造成人群擁堵；每逢?jié)假日，入口處必會(huì)擁堵。它在大規(guī)模人群安全性方面存在極大的安全隱患，具有代表性和重要研究意義。（二）武漢地鐵光谷廣場(chǎng)站大規(guī)模人群安全性指標(biāo)分析1.乘客因素地鐵站點(diǎn)大規(guī)模人群安全性問題中，乘客因素是重中之重。當(dāng)人群大量涌入地鐵站內(nèi)，會(huì)引起人群擁擠、滯留，甚至造成踩踏事故。人群異構(gòu)性的增加、人群年齡構(gòu)成偏幼齡化或老齡化都會(huì)降低安全系數(shù)；當(dāng)人群密度超過負(fù)荷上限，或乘客速度過快、發(fā)生不安全行為，如爭(zhēng)搶電梯等，都可能導(dǎo)致事故的發(fā)生。2.環(huán)境因素地鐵站點(diǎn)大規(guī)模人群安全性與地鐵站環(huán)境因素密切相關(guān)。例如，電梯和樓梯是乘客疏散的必經(jīng)通道，若設(shè)置不合理將大大增加安全隱患。同時(shí)，閘口數(shù)量及方位設(shè)置、出口設(shè)置的個(gè)數(shù)、走向也將影響乘客出站效率。列車的運(yùn)行穩(wěn)定安全性也需關(guān)注，可提高乘客的安全性指數(shù)。3.管理因素地鐵站的安全管理是保障其安全性的重要措施。檢修是否定時(shí)保質(zhì)、排除隱患，現(xiàn)場(chǎng)管理人員是否盡職盡責(zé)、細(xì)心警醒，應(yīng)急預(yù)案是否存在且科學(xué)合理，信息媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是否運(yùn)用在人群安全性監(jiān)測(cè)和事故應(yīng)急救援上等，都影響著其安全性指數(shù)。四、評(píng)價(jià)體系構(gòu)建（一）層次分析法確定權(quán)重根據(jù)層次分析法的原理，對(duì)安全因素指標(biāo)進(jìn)行分層次標(biāo)注。經(jīng)過對(duì)光谷廣場(chǎng)地鐵站專家的咨詢，得出方案矩陣如下：安全評(píng)價(jià)X：λmax=3.00，CI=0，RI=0.58，CR=0<0.1該矩陣具有滿意的一致性權(quán)重W=（0.40，0.20，0.40）T乘客因素：λmax=5.3831，CI=0.07662，RI=1.12，CR=0.068<0.1該矩陣具有滿意的一致性權(quán)重=W1=（0.074，0.191，0.450，0.05，0.235）T同理，根據(jù)專家提供的數(shù)據(jù)，環(huán)境因素各權(quán)重為：λmax=5.058，CI=0.0145，RI=1.12，CR=0.013<0.1該矩陣具有滿意的一致性權(quán)重=W2=（0.261，0.165，0.369，0.156，0.049）T管理因素各權(quán)重為：λmax=4.014，CI=0.005，RI=0.89，CR=0.0056<0.1該矩陣具有滿意的一致性權(quán)重=W2=（0.082，0.155，0.496，0.267）T故各安全因素權(quán)重為：W=（0.030，0.076，0.180，0.020，0.094，0.052，0.033，0.074，0.031，0.010，0.033，0.062，0.198，0.107）T（二）模糊綜合評(píng)價(jià)進(jìn)行評(píng)價(jià)根據(jù)評(píng)標(biāo)專家給出的意見，光谷廣場(chǎng)地鐵站安全評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬矩陣為：R=（0.92，0.81，0.60，0.83，0.75，0.90，0.62，0.54，0.63，0.72，0.43，0.79，0.64，0.52）所以綜合評(píng)判向量B=WR=0.664故該地鐵站點(diǎn)大規(guī)模人群安全性指標(biāo)為0.664五、結(jié)論與對(duì)策建議光谷廣場(chǎng)地鐵站點(diǎn)大規(guī)模人群安全性指標(biāo)的評(píng)估值體現(xiàn)了其安全性。所占比重高的因素需要人們的重點(diǎn)關(guān)注，評(píng)估分?jǐn)?shù)低的部分需要著重解決。根據(jù)模糊綜合評(píng)價(jià)體系評(píng)價(jià)出的結(jié)果，本文對(duì)提高地鐵站點(diǎn)大規(guī)模人群安全性有以下建議：（1）加強(qiáng)地鐵站點(diǎn)人流監(jiān)測(cè)，采取限流措施人流負(fù)擔(dān)過重是地鐵站點(diǎn)的一個(gè)重大安全隱患，地鐵站應(yīng)加強(qiáng)人流監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)更新人群密度數(shù)據(jù)。當(dāng)該數(shù)值達(dá)到危險(xiǎn)域時(shí)，應(yīng)采取限流措施，如在地鐵站口設(shè)施障礙，乘客分批次進(jìn)入等。同時(shí)地鐵站內(nèi)各通道要分區(qū)域配備疏導(dǎo)人員，切實(shí)保障人群安全。（2）加強(qiáng)地鐵站內(nèi)檢修管理，排除安全隱患若地鐵站內(nèi)檢修不及時(shí)或不到位，極易留下安全隱患。管理者應(yīng)建立切實(shí)的安檢制度，并督促保質(zhì)保量完成。對(duì)電梯、樓梯要進(jìn)行定時(shí)檢查，保障其安全運(yùn)行。對(duì)列車更是要進(jìn)行每日安檢，避免事故發(fā)生。對(duì)地鐵站內(nèi)任何有安全隱患的設(shè)備設(shè)施都要制定安檢方案，并按時(shí)完成。（3）加強(qiáng)工作人員安全教育，提高職業(yè)素養(yǎng)對(duì)地鐵工作人員要進(jìn)行定期的安全培訓(xùn)，尤其是相關(guān)的安全工作者，以提升他們的安全意識(shí)和職業(yè)素養(yǎng)。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)管理者，要加強(qiáng)他們的危機(jī)意識(shí)建設(shè)，提升他們的危險(xiǎn)源辨識(shí)能力，以及時(shí)遏止事故的發(fā)生。（4）加強(qiáng)應(yīng)急預(yù)案設(shè)計(jì)實(shí)施，增強(qiáng)應(yīng)急水平地鐵站點(diǎn)的應(yīng)急預(yù)案是降低事故損失的重中之重，要建立科學(xué)的應(yīng)急疏散預(yù)案，并定期進(jìn)行模擬演練，提高應(yīng)急疏散水平。要根據(jù)地鐵站設(shè)施設(shè)計(jì)的實(shí)際情況不斷更新應(yīng)急方案，使之切實(shí)可行。在應(yīng)急救援時(shí)要合理利用網(wǎng)絡(luò)媒體技術(shù)，及時(shí)通報(bào)信息，加強(qiáng)事故救援效率和水平。（5）加強(qiáng)民眾安全知識(shí)宣傳，提升安全意識(shí)在地鐵站內(nèi)和列車上可利用新媒體，如廣播、視頻等宣傳安全教育知識(shí)，包括安全急救常識(shí)和應(yīng)避免的不安全行為。在地鐵站內(nèi)可通過貼標(biāo)語和海報(bào)等方式提醒乘客安全乘車，避免不安全行為發(fā)生。提升乘客的安全意識(shí)是提升乘車安全性的重要基礎(chǔ)。本文以武漢市光谷廣場(chǎng)地鐵站為例，結(jié)合AHP和模糊綜合評(píng)價(jià)方法，從乘客因素、環(huán)境因素和管理因素三個(gè)方面對(duì)地鐵站人群的安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)，提出改進(jìn)地鐵站人群安全性建議。層次分析過程是在決策方法的定性和定量分析的基礎(chǔ)上，將與決策相關(guān)的要素分解為目標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)劃和其他層次，適合解決大規(guī)模人群安全評(píng)價(jià)的問題。光谷廣場(chǎng)地鐵站極具代表性，針對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果提出的意見和建議也十分有效。在未來研究中，我們希望能考慮更多的安全評(píng)價(jià)影響因素，同時(shí)建立更科學(xué)有效的評(píng)價(jià)機(jī)制[本文來自于wwW.zz-news.cOM]，擺脫對(duì)人主觀因素的依賴，使評(píng)價(jià)更為真實(shí)可靠。我們希望這項(xiàng)研究可以為未來地鐵建設(shè)和管理優(yōu)化提供啟示和參考。【參考文獻(xiàn)】[1]GlenBerseth，MuhammadUsman，BrandonHaworth，MubbasirKapadia，PetrosFaloutsos.Environmentoptimizationforcrowdevacuation[J].Comp.Anim.VirtualWorlds，2015，26：377–386.[2]YueH.，WangS.，JiaX.L.，LiJ.，ShaoC.F..Simulationofpedestrianevacuationwithblindherdmentalityunderadversesightconditions[J].Simulation：TransactionsoftheSocietyforModelingandSimulationInternational，2016，92（6）：491–506.[3]LeiW.J.，LiA.G.，GaoR.，H