城市轨道交通行车调度员能力综合评价研究

刘 洁，豆 飞，宁 尧，朱鸿涛，臧 烁，吕 楠

（1.北京市地铁运营有限公司，北京 100044；2.地铁运营安全保障技术北京市重点实验室，北京 100044）

1 背景

城市轨道交通控制中心作为线网运营的大脑，负责监视全线的客流状况，调度指挥全线的行车组织、电力供应及环境控制。城市轨道交通行车调度作为线网运营控制中心的关键岗位，该岗位人员能力水平直接影响城市轨道交通应急处置能力。既有能力评价的理论研究多聚焦于铁路行车岗位，如陈振华[1]构建了高铁列车调度员应急处置能力评价指标体系，采用多层次模糊综合评价法构建模糊综合评价模型；孙延浩等[2]在构建高铁列车调度员综合评价指标体系的基础上，通过模糊层次分析法计算各评价指标的权重，并利用证据推理（ER）算法获得评估结果；宋俊福[3]根据铁路车站值班员的作业内容和作业过程构建指标评价体系，采取层次分析（AHP）-模糊综合评价法对铁路车站值班员应急处置能力进行评价；刘海林等[4]总结铁路行车事故中人为失误的主要因素，通过AHP法确定人因失误元素权重；郭晖[5]统计分析了地铁运营事件中影响人员安全可靠性的主要因素，提出相关应对措施；张颖[6]利用AHP与主成分分析法相结合的组合评价法，确定铁路专业技术岗位各评价要素权重比值；武丹丹等[7]通过熵权法和模糊评价构建地铁运营人因失误安全评价模型；王澍[8]从调度人员、设备、环境3个方面对高速铁路调度指挥系统进行可靠性评价；徐友良等[9]基于构建的高速铁路行车人因可靠性评价指标体系，采用AHP和模糊评价法相结合对高速铁路行车人因可靠性进行综合评价。

现有研究对城市轨道交通行车调度员作业内容的分析和综合评价较为欠缺，本文针对城市轨道交通行车调度员能力综合评价展开研究，结合行车调度员的作业内容划分能力类型，根据具体能力内容构建行车调度员能力综合评价指标体系，依据评价指标的特点，构建AHP-模糊综合评价法对行车调度员能力进行综合评价，并以北京地铁某行车调度员考核成绩为例进行能力综合评价。

2 评价指标体系

为便于量化考评，根据行车调度员的工作内容，对其能力综合评价指标进行分类划分，使整个体系的层次清晰明确，构建能力综合评价指标体系。

行车调度员主要负责监控和指挥运营线路的列车运行作业，协调指挥运营线路的施工和抢修作业，基本作业内容包括运营准备和结束工作、通信设备操作、列车控制系统操作、列车运行计划管理、调度命令发布、非正常情况下的行车调度、突发事件应急指挥、施工检修计划管理、施工检修组织、指导培训和技术管理11项重点作业内容。JT/T 1004.1-2015《城市轨道交通行车调度员能力和素质要求 第1部分：地铁、轻轨和单轨》[10]将行车调度员的能力划分为基本能力和专业能力，本文结合行车调度岗位“师带徒”“老带新”等特点，在基本能力、专业能力的基础上增加管理能力，构建行车调度员能力一级评价指标。

2.1 基本能力

行车调度员的基本能力是指组织城市轨道交通运营需具备的最基本能力，包括运营准备和结束工作、通信设备操作、列车控制系统操作、列车运行计划管理、调度命令发布。

（1）运营准备和结束工作。运营准备和结束工作是指行车调度员根据运营准备和结束工作流程和内容，正确完成运营准备和结束的各项作业。运营准备工作包括确认全线影响运营的施工作业注销情况；根据施工注销情况安排段场及正线送电；检查全线设备情况，收回信号控制权，通知全线及段场信号楼开始运营。运营结束工作包括确认全线列车回至段场后安排正线停电，通知全线结束运营，保存当日实迹运行图。

（2）通信设备操作。通信设备操作是指行车调度员正确使用无线调度系统、专用电话、视频监视系统等通信设备，主要包括：通过无线调度系统进行正线司机的单呼、组呼、群呼、派接；通过专用电话通知段场或对车站单呼、群呼、全线呼叫；使用无线手持台进行应急联络；通过视频监视系统调取区域视频。

（3）列车控制系统操作。列车控制系统操作是指行车调度员根据列车控制系统的操作方法，正确完成各项操作指令，主要包括：识别列车运行基本信息及报警信息；进行进路办理/取消、信号开放/关闭、列车跳停/扣车、更改列车车次、设置目的地码等控制操作；进行车站紧急停车按钮复位、站台门故障报警确认、进路紧急解锁等应急操作。

（4）列车运行计划管理。列车运行计划管理指行车调度员根据运营需求对列车运行计划进行编制和调整，实现按运行计划行车，主要包括：识别及标记列车运行图关键信息；查询及统计列车兑现和晚点情况；分析客流特征，并根据客流、车辆、信号、供电等条件编制列车运行调整计划；铺画突发事件下的列车运行调整计划。

（5）调度命令发布。调度命令发布是指行车调度员采用行车标准用语，正确完成调度命令的制定和发布。调度命令必须通过具备追溯功能的渠道发布，且遵循一事一令的原则；调度命令具有严格的格式规定，根据交通运输令2019年第14号文《城市轨道交通行车组织管理办法》[11]，调度命令包含书面命令和口头命令，其中书面命令必须说明发令日期、时间、命令号码、受令内容、发令人、受令人，口头命令包含命令号码、受令内容、发令人；调度命令具有严格的适用条件，如变更列车运行交路、变更折返方式、手摇道岔、取消原闭塞法行车、区间清客等情况必须发布调度命令。

2.2 专业能力

行车调度员的专业能力是组织城市轨道交通非正常行车、施工管理及应急处置所具备的能力，主要包括非正常情况下的行车调度、突发事件应急指挥、施工检修计划管理、施工检修组织。

（1）非正常情况下的行车调度。非正常情况下的行车调度是指不能按照正常情况行车时，行车调度员采取的一系列行车调整，主要包括：办理列车清客；组织列车退行；组织列车反方向运行；组织列车跨区段运行；识别备用闭塞法启用条件，按备用闭塞法组织列车运行。

（2）突发事件应急指挥。突发事件应急指挥是指行车调度员预判线路突发情况可能带来的影响而采取的一系列应急措施。

（3）施工检修计划管理。施工检修计划管理是对施工检修计划进行审核与调整，主要包括：受理常规及临时施工检修计划；审核列车调试计划；发现和处理施工检修计划中的冲突问题。

（4）施工检修组织。施工检修组织是对当日的施工作业进行管理，主要包括：完成施工检修前的联系确认工作；组织各类占线施工检修作业、组织工程车（轨道车）运行、办理区间封锁/解除封锁等作业；组织电客车调试作业；组织列车跨线作业。

2.3 管理能力

行车调度员的管理能力是指行车调度员解决城市轨道交通运营过程中的各种行车组织问题，同时能够指导和培训学员所具备的能力，主要包括指导与培训、技术管理。

（1）指导与培训。行车调度岗位的重要性决定了该岗位人员必须具有丰富的调度指挥经验，因此该岗位人员需要对新学员进行指导与培训，还需要具备较强的学习能力，从而根据新标准和新设备对其他人进行新技术等专项培训，一般包括：对新学员进行安全和业务培训和专业指导；制定人才培训标准，编写学员培训计划、大纲及教学资料；进行新技术、新设备、新标准应用的培训。

（2）技术管理。除了正常的调度指挥，行车调度员还需参与行车组织方面的技术问题研究并制定相应的解决措施，主要包括：参与运营相关事故调查分析，并提出防范措施；参与编制或完善行车调度规章及相关标准；参与编制或完善新线、改造信号系统设计方案；参与运营组织方案的策划和列车运行图编制；组织小型技术革新和技术攻关活动；开展专项创新项目研究。

根据以上的指标定义与分析，构建城市轨道交通行车调度员能力综合评价指标体系，如图1所示。

图1 城市轨道交通行车调度员能力综合评价指标体系

3 基于 AHP- 模糊评价的行车调度员能力综合评价方法

城市轨道交通行车调度员能力综合评价指标体系中各项指标包含的作业内容具有多因素和模糊性特点，因此本文采用AHP-模糊评价法对行车调度员能力进行综合评判。

3.1 确定权重

运用AHP法确定系统权重时，需要经历建立层次结构模型、构建判断矩阵、层次单排序及其一致性检验、层次总排序及其一致性检验4个步骤。

构造判断矩阵表示本层所有因素针对上一层某一个因素（准则层或目标层）的相对重要性的比较，通常用1～9标度方法确定判断矩阵的元素。

假设aij为矩阵的元素，判断矩阵A为（aij）n×n，确定指标权重及一致性检验的基本步骤：

（1）判断矩阵A进行归一化处理：

（2）处理后的矩阵按行求和：

（3）确定指标权重向量：

（4）确定最大特征值：

（5）单层次一致性判断：

（6）层次总排序一致性判断：

式（1）～式（7）中，wij为判断矩阵A的列向量；wh为归一化处理后的矩阵按行求和值；wi为权重向量；γ为最大特征值；n为判断矩阵的阶数；CI为一致性指标，为平均随机一致性指标，通过查表1确定；wz为二级指标层相对目标层的权重向量；w2为一级指标层相对目标层的权重向量；w3为分块对角矩阵；w3= diag（w13，w23，w33），w13、w23、w33为二级指标相对一级指标层的权重向量；CRZ为二级指标相对目标层的总排序一致性比率。

表1 矩阵的平均随机一致性指标

邀请北京地铁调度指挥中心的20位资深调度员作为专家，按照1～9标度法确定所有指标的重要性，整理得出一级及二级指标的判断矩阵，确定行车调度员能力指标权重如表2所示，且一级、二级指标均通过一致性检验。

表2 行车调度员能力指标权重

表2中，a1表示基本能力，a11表示运营准备和结束工作；a12表示通信设备操作，a13表示列车控制系统操作，a14表示列车运行计划管理，a15表示调度命令发布；a2表示专业能力，a21表示非正常情况下的行车调度，a22表示突发事件应急指挥，a23表示施工检修计划管理，a24表示施工检修组织；a3表示管理能力，a31表示指导与培训，a32表示技术管理。

3.2 模糊综合评价

在确定行车调度员能力评价指标体系及权重后，采用模糊评价进行综合评价，步骤如下。

3.2.1 确定评语集

根据国内关于能力评价的一般做法，同时考虑行车调度员工作的安全影响因素较大，由通常的5类评语调整为4类，将行车调度员的能力水平简化为4个等级，即：优秀、良好、一般、较差，将所有的成绩按照总分100进行归一化处理，每项评语的取值区间如表3所示。

表3 行车调度员能力评价集合

3.2.2 确定决策矩阵

确定决策矩阵有2种方法，具体如下。

（1）方法1。通过考核成绩确定决策矩阵元素值，如某调度员在某项指标考核中获得成绩为优秀，则所在区间的决策元素值为1，其余为0，则该项指标的决策因素为（1，0，0，0）。

（2）方法2。不同专家对调度员某项指标进行考核，按照优秀、良好、一般、较差，各等级的概率确定决策矩阵元素值。如共有10位专家对某项指标考核，4 位专家给出优秀，3位专家给出良好，3位专家给出一般，则该项指标的决策因素为（0.4，0.3，0.3，0）。

随着地铁调度指挥仿真系统级预案数字化[12-14]的发展，对调度员的分项指标考核可以通过仿真系统实现，因此采用方法1（指标考核简单准确，成绩相对客观）来确定决策矩阵元素值。

通过二级评价指标的考核得到相应的成绩确定决策矩阵元素值为rij，其对应的单因素决策矩阵如下：

3.2.3 确定模糊评价集合

根据合成算法得出二级模糊评价结果：

类似得出：

从而得到一级模糊评价决策矩阵：

式（8）～式（11）中，B1为基本能力的模糊评价向量；B2为专业能力的模糊评价向量；B3为管理能力的模糊评价向量；A1为基本能力的判断矩阵；A2为专业能力的判断矩阵；A3为管理能力的判断矩阵；R1为基本能力决策矩阵；R2为专业能力决策矩阵；R3为管理能力决策矩阵；R为一级模糊评价决策矩阵。

3.2.4 确定评价结果

一级模糊评价决策矩阵与一级指标权重矩阵合成得到一级模糊评价结果，根据最大隶属度原则，将B集合的最大元素值对应的评价元素作为考核结果。

式（12）中，B为一级模糊评价向量；A为判断矩阵。

4 案例分析

北京市地铁运营有限公司研发了城市轨道交通行车调度员智能人机交互平台，可以模拟城市轨道交通正常运营的场景，也可以设置道岔故障、列车救援等常见的应急场景。该平台基于行车调度员口述命令为主的岗位特点，研究了智能语音交互技术，支持计算机单项场景评分。本文采用行车调度员智能人机交互平台对某行车调度员各项指标进行考核，由智能评测系统根据行车调度员的实际操作进行考核，考核成绩如图2所示。

图2 行车调度员智能交互平台某调度员能力考核成绩

（1）依据分项场景的考核，可以得出行车调度员该项能力指标的考核成绩（管理能力则需要根据专门的试题获取考核成绩），根据决策元素的方法1，得出行车调度员能力二级评价指标各决策元素，整理后如表4所示。

表4 行车调度员能力综合评价的基础数据

（2）进行一级模糊评价，结果如下：

根据最大隶属度原则，评价矩阵的最大元素值为0.412 6，按照评语集合，该行车调度员的能力评价水平为“优秀”，与该行车调度员日常作业水平相符。

5 结语

本文构建的城市轨道交通行车调度员能力综合评价指标体系涵盖了调度员由运营前的准备到运营结束的全部作业，同时结合模糊综合评价法对行车调度员的能力水平进行了客观评价，但是在确定一、二级指标权重采用的AHP法会受到专家主观意识的影响，下一步将结合更多的行车调度员考核成绩数据开展指标权重的客观方法研究。此外，目前关于调度员管理能力指标的研究较少，需要深入思考。