毕业论文-北京市轨道交通司机安全性评价研究.doc

北京城市学院2012届毕业设计（论文）北京市轨道交通司机安全性评价研究学生姓名： 学 号： 班 级： 08交通本2 专 业： 交通工程 学 部： 信息学部 指导教师： 二一二年五月摘 要随着北京市轨道交通的大跨步发展，轨道交通的安全性也越来越受到人们的关注。要保证行车的安全性，就必须要做到“人-机-环境”三者的有机协调和统一，它是保证系统安全的必要条件。而其中，司机因素是影响系统安全性的重要原因之一。本论文从轨道司机的安全行为学入手，在机车乘务员安全性量化模型的基础上，结合轨道交通的行业特点和司机职业特征，通过理论和实践，对轨道交通司机安全性评价指标进一步优化，提取轨道交通司机安全性评价指标，建立轨道交通司机安全性评价指标体系。并通过文献综述、现场实践调研获取相关数据，对北京市轨道交通司机安全性进行评价。最后，结合现实情况，从司机安全培训与管理、车辆设备和高科技的运用，环境方面的监督等方面提出建设性的建议，提高司机行车安全性，切实保证北京市轨道交通安全，为乘客创造安全和谐的交通环境。关键词：轨道交通安全；司机安全性评价；安全指标；司机安全培训与管理AbstractAs Beijing rail transit development of big stride, rail transportation security is also more and more attention by people. To ensure traffic safety, it is necessary to do the man - machine - environment and the organic co-ordination and unified, it is a necessary condition to ensure system security. And among them, the driver factors affect the security of the system, it is one of the important reasons. This paper start from the track the safety of the driver behavior, on the basis of the quantitative model of the locomotive crew safety, combined with the rail transportation industry characteristics and drivers of occupational characteristics, theory and practice, to further optimize the evaluation of the safety of rail transport drivers, extract driver safety evaluation of rail transit, rail transit driver safety evaluation index system. And through the literature review, field practice research to obtain relevant data to evaluate the safety of rail transport drivers in Beijing. Finally, combined with the reality, from the driver safety training and management, vehicles and the use of high-tech equipment, environmental supervision and puts forward constructive Suggestions, improve the security of driving the driver, to ensure that the Beijing rail traffic safety, for passengers to create a secure and harmonious traffic environment. Keywords：rai transportation security; driver safety evaluation; safety indicators driver; safety training and management目 录1绪论11.1研究背景11.2国内外研究现状11.2.1国外对轨道交通司机安全评价项目的研究现状11.2.2国内对轨道交通司机安全评价项目的研究现状21.3研究内容及思路22安全性评价及其相关理论32.1安全性评价及其相关理论32.1.1安全性评价的概念32.1.2安全性评价的方法42.1.3安全性评价指标的选择原则42.2人的安全性评价理论及其相关研究52.2.1人的安全性评价52.3层次分析法在轨道交通司机的安全评价方面的应用52.3.1层次分析法的概念52.3.2层次分析法的优缺点63轨道交通司机安全与不安全行为分析63.1轨道司机的职业特点63.1.1职业适应性63.1.2轨道交通司机的任职要求73.2轨道交通司机安全行为分析73.2.1轨道交通司机安全行为影响因素分析73.3轨道交通司机不安全行为因素分析94建立轨道交通司机安全性评价体系104.1司机安全性评价指标计算方法介绍104.1.1层次分析法的基本原理104.1.2层次分析法的基本步骤114.1.3模糊综合评价124.2选取司机安全性评价指标134.2.1安全性评价指标的实际选取步骤134.2.2司机安全性评价指标选取结果144.3指标权重的确定154.3.1层次单排序权值的确定154.3.2层次总排序权值的确定184.4结果与分析185基于轨道交通司机的安全评价体系的应用建议205.1轨道交通司机的安全管理205.1.1司机选拔205.1.2司机培训上岗205.1.3司机的安全管理215.2车辆设备和高科技运用215.3环境监督226结论22参考文献23致 谢24附 录25II北京城市学院2012届毕业设计（论文）271绪论1.1研究背景随着我国城市化步伐的加快，城市人口的膨胀，轨道交通作为大容量公共交通工具，凭借着运量大、快速、准点、低耗能、少污染、乘坐方便、舒适、安全等优点，在城市经济的可持续发展中起着日益重要的作用。目前北京市常住人口已超过1800万，随着人们对这一新型交通工具认识的不断提高，越来越多的出行者选择地铁出行。从1969年9月20日北京地铁一期工程建成通车，经过40余年的建设和发展，到2010年全市轨道交通里程已突破300公里。目前，政府高度重视城市轨道交通的发展，明确提出要逐步构建以城市轨道交通为骨干的城市公共综合交通体系，建立安全便捷、可持续发展的城市轨道交通模式，更好地服务于公众。预计2012年交通里程将达到516公里。目前北京地铁每日客流量高达400万人，仅一号线每日客流量就达到130万人。面对轨道交通大发展的现状，运营安全管理工作越来越被重视，已经成为目前最需要解决的问题之一。在保证轨道交通安全的人-车-环境系统中，人起着至关重要的作用，根据国内外对轨道交通安全事故原因的分析与研究、轨道交通司机素质要求的探索和经验总结，发现在各种事故原因中司机各种失误是最重要的影响因素，累计权重达到80%，总排序在第一位。轨道交通司机的安全行车直接决定了列车是否能够正常运行以及事故发生比率等。因此，只有做好北京市轨道交通司机安全性评价和研究，通过对轨道交通司机安全性评价因素和不安全行为的分析，才能为解决北京市轨道交通安全隐患提供更多的理论依据和解决思路，为乘客创造安全和谐的交通出行服务！ 1.2国内外研究现状1.2.1国外对轨道交通司机安全评价项目的研究现状在世界范围内，运输业发达国家都非常重视铁路司机的个体因素研究，各国普遍认为，在行车安全中，司机是起决定作用的因素。自1912年美国心理学教授闵斯伯格开创驾驶适应性检测以来，至今全球已研制出诸多适用于各层级司机的测试方法。早期的检测主要局限于人体的运动、 感觉、协调性、个性等方面，以后逐渐扩展到兴趣、 态度、认知方式、技能等多种生理、心理素质。由于国外对于轨道交通司机安全性评价的研究较早，现已取得显著成果。日本铁路高度重视人在保证行车安全中的特殊作用，他们通JR行车适宜性检查进行安全性评价，选拔安全性较好的司机，提高了司机工作的可靠性。俄罗斯、法国、德国对从事相关职业及面试者进行生理心理检测，包括记忆力、反应速度和正确性、视觉及听觉认知能力等。而奥地利更是早在1990年就颁布相关法律条文，规定对包括铁路职工在内的所有公务人员进行选拔测试。1.2.2国内对轨道交通司机安全评价项目的研究现状我国在轨道交通行车安全方面有关人的因素的研究较晚，实验设备、方法和手段都还很不完善。近些年，我国也开始认识到要搞好轨道交通行车安全就必须搞好“人车环境”三者的有机统一和协调，并积极开展司机安全性评价及其标准制定的研究，现已取得一定成果，相继制定了关于轨道交通司机的安全评价准则，如安全评价通则（AQ8001-2007）、安全预评价导则（AQ8002-2007）及安全验收评价导则（AQ8003-2007）、城市轨道交通安全预评价细则（AQ8004-2007）、城市轨道交通安全验收评价细则（AQ8005-2007）、地铁安全运营安全评价标准（GB/T50438-2007）等，并开展了一系列有关轨道交通行车安全方面研究的项目，包括200公里动车组司机心理素质测评系统研究、机车司机生理心理素质考评及标准制定、准高速机车司机职业生理心理适应性检查研究、乌鲁木齐铁路局哈密机务段柳园分段机车司机的职业素质测试与评价等项目，为进一步研究我国轨道交通司机如何提高行车安全性积累了许多宝贵的经验。1.3研究内容及思路本论文从轨道司机的安全行为学入手，通过理论和实践，提取轨道交通司机安全性评价指标，建立轨道交通司机安全性评价指标体系，并通过文献综述、现场实践调研获取相关数据，对北京市轨道交通司机安全性进行评价。最后，结合现实情况，从司机安全培训与管理、车辆设备和高科技的运用，环境方面的监督等方面提出建设性的建议，提高司机行车安全性。具体研究思路图（见图1.1）。图1.1 研究思路图（1）文献研究通过查阅资料，借鉴其他论文和参考文献，搜集轨道司机安全性评价研究的背景和现状，同时确定有效的研究方法。 （2）安全行为分析对轨道交通司机安全与不安全行为进行分析，对其行为的影响因素进行比较，分析压力和疲劳对司机行为的影响。（3）构建模型建立轨道交通司机安全性评价体系，选取司机安全性评价指标，计划以工作能力、职业道德、安全素质、心理素质四个方面为一级指标，下设20-30个二级指标（各个指标为制定问卷问题的依据）。并对其进行计算分析，利用层次分析法确定各指标的权重。（4）实地调研根据轨道交通司机安全性评价体系和轨道交通司机安全性评价指标以及轨道交通司机安全与不安全行为的影响因素，编制修改访谈问卷和调查问卷，通过老师认可后，抽取适当样本对轨道交通司机进行问卷调查。通过访谈法，收集资料和现场考察，获取其他相关因素，如北京市轨道交通司机的选拔和培训等相关内容。（5）调查结果分析整理调查结果，把问卷中的题目和司机安全性评价各项指标建立联系，根据百分制权重划分各个指标具体分数，再与各个指标在问卷当中的调查结果相结合，把初始分数从工作能力、职业道德、安全素质和心理素质四个方面对北京市司机安全现状进行评价，并做出总分评价。（6） 应用建议根据对司机不安全行为及其影响因素的分析，以及北京市轨道交通司机安全性现状评价结果，从司机选拔、安全培训与管理，即司机选拔模型，司机培训上岗模型和司机管理模型三个子模型的轨道交通司机安全评价模型，车辆设备和高科技的运用，环境方面的监督等方面提出建设性的建议。2安全性评价及其相关理论2.1安全性评价及其相关理论2.1.1安全性评价的概念安全性评价，也称危险性评价或风险评价，是以实现系统安全为目的，应用安全系统工程原理和技术方法，对系统中固有的或潜在的危险因素进行定性和定量分析，得出系统发生危险的可能性及其严重程度的评价，通过与评价标准的比较得出系统的危险程度，提出改进措施，以寻求最低的事故率、最小的事故损失和最优的安全效益。安全性评价的定义中，包含有三层意思：第一，对系统存在的不安全因素进行定性和定量分析，这是安全评价的基础，包括安全测定、安全检查和安全分析等； 第二通过与评价标准的比较得出系统发生危险的可能性及其严重程度的评价；第三，提出改进的措施以寻求最低的事故率，达到安全评价的最终目的。2.1.2安全性评价的方法要对系统进行安全评价，首先要依赖于安全分析技术。通常安全分析技术可分为定性分析和定量分析两种类型。定性分析能够找出系统的危险性，估计出危险的程度;而且定量分析可以计算出事故发生概率和损失率。系统安全分析的具体技术方法主要有以下几种:（l）事故树分析（FTA）（2）事件树分析（ETA）（3）预先危险性分析（PHA）（4）安全检查表 （SCL）（5）故障模式及影响分析（FMEA）（6）安全操作研究（0S）（7）概率评价法（8）指数法或评点法（9）安全综合评价法（10）数值安全评价方法与贝叶斯安全评价方法各种安全分析方法都是根据危险性的分析、预测以及特定的评价需要而研究发展的，因此它们都有各自的特点和适用范围。2.1.3安全性评价指标的选择原则随着安全评价事业的发展越来越多的评价方法被人们应用于安全评价，众多的安全评价指标也引起了对评价方法选择的重视，选择适合的评价指标是评价过程的重要环节，应该在认真分析并熟悉被评价系统的前提下，了解各种评价指标的特点选择适合的安全评价指标。选择安全评价指标应遵循以下几种原则。（l）充分性原则（2）适应性原则（3）系统性原则（4）针对性原则（5）合理性原则2.2人的安全性评价理论及其相关研究2.2.1人的安全性评价国外在有关人的安全性研究方面起步较早，取得了一定的进展，进而为人的安全性评价与研究提供了参考依据。1958年，威廉斯（H. L. Williams）首次提出在系统可靠性预测中必须包含人的可靠性，否则预测的系统可靠性和安全性不能代表实际情况，此后人的可靠性研究逐渐成为系统可靠性研究中的一个常见话题。我国自从20世纪80年代以来，随着各行各业对安全系统中人因的重视程度的不断加大，铁路、公路、航空、电力等行业纷纷提供大量经费开展相关研究，取得了一定进展。目前我国在各个领域己经初步开展了对人的安全性研究，而且某些行业已经根据本行业特点制定了相应标准。根据这些研究可以建立不同行业相关人员的安全性评价体系。目前于人的安全性评价的定义，只有国内一些学者提出。认为人的安全性评价可为:以行为科学、认知科学、信息处理和系统分析、概率统计等理论为基础，运用安全工效学、安全系统工程学等多种方法，对影响人的安全状况的行为、生理和心理素质的状态进行科学准确地测量和评估，使人能准确、恰当、充分、可接受地完成其所承担的绩效标准范围内的工作任务，提高人成功地完成一项任务或作业的概率。进行人的安全性评价应遵循如下原理:事物的因果关系是普遍存在的现象，任何事物的变化都不是孤立的，而是相关事物在演变中相互影响的结果。这就是原因和结果之间的关系，亦即因果关系。它的特点是:原因在前，结果在后，两者之间紧密联系。深入分析事物的依存关系及其影响程度是揭示其变化特征和规律的有效途径。目前对人的安全性主要是从人因可靠性，职业适应性，心理测量等方面做出的相关研究。2.3层次分析法在轨道交通司机的安全评价方面的应用2.3.1层次分析法的概念层次分析法 （Analytic Hierarchy Process，AHP）这种方法是由美国运筹学家T.L.Saaty 在七十年代初提出来的，它是将半定性、半定量的问题转化为定量计算的一种行之有效的方法。把复杂的决策系统层次化，通过逐层比较各种关联因素的重要性组建模型为分析和决策提供定量的依据。它特别适用于那些难于完全用定量进行分析的复杂问题，因此在资源分配、选优排序、政策分析、冲突求解以及决策预报等领域得到广泛的应用。2.3.2层次分析法的优缺点层次分析法是一种定性分析与定量分析相结合的系统分析法，其主要优点是:(1） 适应性使用层次分析法确定权重，输入的信息主要是决策者的选择与判断，决策过程充分反映了决策者对问题的认识，加之很容易掌握这种方法，这就使以往决策者与决策分析者难于互相沟通的状况得到改善，决策者直接参与权重确定，大大增强了权重的有效性。(2） 实用性该方法是把决策过程中定性与定量因素有机地结合起来，用一种统一的方法进行处理。(3） 系统性系统分析是当今一种科学的决策分析方法，系统分析的思想要求把分析对象看作一个整体，同时要求把系统分清层次。任何复杂系统都具有一定的层次结构，下层因素受到上层因素的支配，反过来上层因素又要受到下层因素的影响。而层次分析法的思想基础与系统分析的原则是一致的，它要求决策者在对问题进行决策分析时，先要将分析对象的诸因素建立起彼此相关的层次递阶系统结构。层次分析法在应用中也有其局限性。首先，层次分析法的应用主要是针对备选方案已经确定的决策问题。因此一般情况下，它只能从己知方案中选优，而不能生成新方案。其次，在层次分析法的使用过程中，无论建立层次结构还是构造判断矩阵，人的主观判断、选择、偏好对结果的影响极大，判断失误可能造成决策失误。为了弥补这一不足，在实际中一般采用群组判断。【1】贾曦.机车司机安全性评价指标分析D.北京交通大学,2007.1】3轨道交通司机安全与不安全行为分析3.1轨道司机的职业特点3.1.1职业适应性职业的适应性应从人和职业两个方面来看，对人而言，是指人的个性特征对其所从事职业的适宜程度，对职业活动而言，是指某一类型的职业活动的特点对人的个性特征及其发展水平的要求。所谓职业适应性，就是两者在经济和社会的活动过程中达到的相互协调和有机地统一。职业适应是指个人与某一特定的职业环境进行互动、调整，以达到和谐的过程。对职业适应性分析，目前在指标体系方面的研究大都采用德尔菲法，它在决策、预测及评价指标体系等方面都得到了广泛的应用。轨道交通司机职业特点：担负着人民生命财产安全运输的重大责任;不规律的作息制度;信息量大、突发事件多。机车乘务员是一种特殊职业人群，其职业的特殊性表现在工作空间狭窄、作业时持续伴随噪声、振动、作业时间不分昼夜、注意力高度集中、视听觉始终处于警觉状态并要承受列车行驶时的运动惯性和离心力。极端的工作环境和职业特点，使机车乘务员比一般职业人群更容易出现心理障碍，而机车乘务员的职业使命，又要求其具有较高的心理健康水平，因为良好的心理健康水平是机车乘务员安全行车的重要保障。因此，对机车司机的职业适应性可以从以下几个方面考察:（1）作业性检查：检查被试者的人格、判别其作业速度、正确和稳定性；（2）智能性检查：检查被试者的智商，判别其知识面、识别能力、推理能力；（3）机敏性检查：检查被试者对刺激选择反应的速度和正确率；（4）注意力分配检查：检查被试者的注意力分配和持续的能力。3.1.2轨道交通司机的任职要求根据城市轨道交通驾驶的特殊工作要求，对轨道交通司机的基本素质做了规定，除了对裸眼视力、胖瘦体型、身材高矮有专业要求外，轨道交通司机还需要掌握城市轨道交通电动列车安全行车及应急处置基本技能，具有识读一般的机械图纸、电动列车设备、控制原理图的能力，掌握电动列车的检查与准备、驾驶操作、故障判断及应急处理、列车调试等的能力。基本要求如下:（1）必须有高度的安全意识和服务意识，并且要有能够不断学习与遵守规则的素质，富有纪律性、严格执行规章制度是保证安全行车的基本因素之一。（2）司机必须掌握列车的基本构造、性能，具有一般的故障处理能力，熟悉运行线路和停车场等基本设施情况，熟练掌握担任驾驶区段、停车场线路纵断面情况。（3）司机必须掌握其他相关的业务能力和具有一定的应变能力。如懂得救援的过程和方法、懂得消防灭火的要求、学会扑灭初起火灾的方法、知道常用灭火机的使用方法等。（4）司机必须经过考试合格，并取得“电动列车驾驶证”后才能独立驾驶电动列车。如脱离驾驶岗位6个月以上，驾驶列车时必须对业务知识和安全运行知识等进行再培训与考核，合格后才能上车。另外还要满足相关的身体状况要求和心理状况要求。3.2轨道交通司机安全行为分析3.2.1轨道交通司机安全行为影响因素分析 轨道交通司机的驾驶安全的可靠性和稳定性不但取决于驾驶员本身的驾驶技还与个体和群体以及企业自身特有的社会文化因素密切相关。本文主要从轨道交通司机的安全行为因素去分析，目前相关研究表明:人为因素主要集中在生理节律对事故发生的影响；“事故倾向”理论；个体认知和安全意识等因素这3方面个体行为对安全的影响可以从以下几个角度分析:人的个性、人的知觉、人的态度、人的需求与期望。（l）个性与安全个性是指一个人在其生活、实践活动中经常表现出来的、相对稳定的、带有一定倾向性的个体心理特征的总和。所谓个性心理特征主要包括性格、气质和能力。人在生产过程中表现出来的个性心理特征和安全关系很大，尤其是一些不良的个性心理特征，常常是酿成事故和伤害的直接原因。轨道交通司机应该具有平稳的性格曲线和稳定的个性心理特征，并能及时排除外界可能带来的对心理有影响的干扰。（2）知觉与安全知觉对安全的影响主要来源于两个方面:一是感觉过程失误;二是判断过程失误。感觉是人体信息系统的信息输入阶段，产生感觉失误的原因主要有以下几点:认知的滞后效应、判别失误、感觉能力失误、信息歪曲和遗漏、错觉，等等。产生判断失误的原因主要有四点:遗忘和记忆错误、联络确认不充分、分析推理失误、决策失误等。轨道交通司机在工作中需要注意力的高度集中，那由此可能带来的后果是疲劳，视觉疲劳和心理疲劳，司机必须能够克服疲劳的不利影响，时刻保持正确的判断。（3）态度与安全态度是影响轨道交通司机行为的重要因素之一，人们对安全所持的态度就是安全态度。不同的安全态度决定着人的安全行为和工作方式。安全态度对人的安全行为具有指导性和动力性的影响，它支配着人们在企业生产活动中对待安全问题应做出何种反应及如何做出反应。人们的安全态度是建立在对企业安全生产的认知基础_上的，但一旦形成后又会进一步指导着人们比较深刻地认识和评价安全工作，并决定着人们的期望和目的，驱使着人们在安全生产中趋向满足自己的事物，并作为一种动力，始终推动着人的行为。对于轨道交通司机来说，安全态度至关重要，也决定了在行驶中是否持谨慎工作态度。（4）需求期望与安全需求是指个体由于缺乏某种生理或心理的因素，产生与周围环境的某种不平衡状态，也就是个体对某种目标的渴求和欲望。根据“需求层次理论”，人类有5种基本需求，即生理、安全、归属、自尊和自我实现的需求。层次需求理论使管理人员注意到人的需要的多样性，认出了生理和物质的需要外，还有精神上的需求，在安全管理中，应根据企业的具体情况，满足人们各种合理需求，以激励员工的安全动机。企业安全管理人员首先应注意满足员工低层次需要，并在此基础上善于引导员工的思想境界向高层次发展，以进一步有利于安全生产工作的顺利开展。包括轨道交通司机在内的所有员工都存在职业生涯规划和发展问题，需要培训和激励，保持积极的工作态度和良好的工作效率。（5）行为习惯与安全轨道交通司机发生事故很多情况下只是由于不良的工作习惯造成的，比如马虎、对微小安全隐患细节的忽视等。作为一名轨道交通司机应该养成一些职业习惯，比方说经常关注天气变化，或者对容易发生事故的地段提前提高警惕等。由于轨道交通司机基本上是重复性工作，在反复在一条线路上行驶可能会造成对细微安全隐患的忽视。3.3轨道交通司机不安全行为因素分析不安全行为是指能引发事故的人的行为差错，是人的一种主观行为。在人机系统中，人的操作或行为超越或违反系统所允许的范围时就会发生人的行为差错。导致轨道交通司机的不安全行为的原因有很多，可以从行为科学理论、人的行为过程、心理学、事故案例分析等不同的角度来分析。从行为科学理论分析:（1）对危险性认识不足，从而进行了危险作业（2）作业程序不当，监督不力，致使违章作业得以泛滥（3）图省事，走捷径，忽略了安全程序（4）因身体疲劳，精神不佳，导致动作变形（5）安全意识差，接近危险场所时无护具或未按规定着装等从轨道交通司机的行为过程分析:（1）没看见、读错、没听见、听错（2）联络失误、确认不充分（3）由于反射行为引起的失误（4）遗忘（5）磕睡、失神（6）精神不集中（7）不良习惯引起的失误（8）疲劳（9）环境原因等等从心理学角度分析：（1）思想因素（2）心理因素（3）情绪因素（4）性格因素从事故案例分析:（l）行车纪律松弛、制度执行不严（2）疲劳行车、情绪开车（3）业务素质不高（4）安全意识不强（5）行车技术设备不完善（6）风、雪、电等恶劣气候对安全运行的影响（7）安全管理以及制度、规章的适应性存在缺陷【2】陈丽艳.基于安全行为分析的轨道交通司机安全性评价研究D.北京交通大学,2010.2】4建立轨道交通司机安全性评价体系4.1司机安全性评价指标计算方法介绍4.1.1层次分析法的基本原理运用层次分析法首先要建立判断矩阵，判断矩阵是由对同一准则下的元素做两两相对重要性比较得出的判断（见表4.1）。在做相互比较时，T.L.Saaty引用了数字l-9及其倒数作为标度的标准。成对比较法:设要比较n个因素Y=y1，y2，yn对同一目标的影响，每次取两个因素yi和yj，aij表示yi与yj，对目标的影响程度之比，其中aij的取值由Saaty的1-9值法决定:表4.1判断尺度表标度含义1表示两个元素相比，具有同样重要性3表示两个元素相比，前者比后者稍重要5表示两个元素相比，前者比后者明显重要7表示两个元素相比，前者比后者强烈重要9表示两个元素相比，前者比后者极端重要2，4，6，8表示上述相邻判断的中间值倒数若元素与的重要性之比为，那么元素与元素重要性之比为定义1若矩阵A=（aij ）nn满足 （4-1）则称之为正互反矩阵（易见）。从心理学观点来看，分级太多会超越人们的判断能力，既增加了作判断的难度，又容易因此而提供虚假数据。Saaty等人还用实验方法比较了在各种不同标度下人们判断结果的正确性，实验结果也表明，采用1-9标度最为合适。用特征根法求解判断矩阵。层次分析法计算的根本问题是如何计算判断矩阵最大的特征根及其对应的特征向量。一般而言，有精确计算和近似计算这两种方法。精确计算的方法是幂法，近似计算的方法是方根法和和积法。从前人大量的实践看，几何平均法要优于代数平均法，其步骤如下: 算判断矩阵每一行元素的乘积.计算m的n次方根 （4-2） 向量W 归一化，即 （4-3）计算判断矩阵的最大特征根，式中AWi表示向量AW的第i个元素。理想的判断矩阵应满足一致性条件，为保证其结果的可信度和准确性，必须对其判断质量进行一致性检验。衡量一致性程度的指标叫做一致性指标，用CI（Consisteney Index）来表示。 （4-4）RI的具体取值与矩阵阶数的关系如下表所示（见表4.2）: 表4.2 一致性检验对应表N123456789RI000.580.91.121.241.321.411.45当一致性比例CR.数值较小时，判断矩阵的一致性可以接受，当一致性比例数值较大时，判断矩阵应做适当修正。一般一致性比例以0.1为临界值，但在实际应用中，一致性比例临界值可放宽至0.2。4.1.2层次分析法的基本步骤（1）建立层次结构分析系统中各因素之间的关系，建立系统的递阶层次结构，这些层次大体上可以分为三类:最高层（目标层）。它是分析问题的预定目标或理想结果中间层（准则层）。它包括为实现目标所涉及的因素、策略和准则等，它也可以由若干个子层次所组成。最低层（方案层）。它是为实现目标而供选择的各种措施、决策、方案。但是，每层包含的因素个数最好不要超过9个，过多的话，可考虑再分出子层次来。（2）构造判断矩阵判断矩阵元素的值反映了人们对因素关于目标的相对重要性的认识，在相邻的两个层次中，高层次为目标，低层次为因素。（3）单排序及其一致性检验判断矩阵A的特征根AW=1W，将W归一化，即为诸因素对于目标的相对重要性的排序数值，计算出CI值，当CR0.1时，则认为层次单排序的结果有满意的一致性，否则，就需要调整判断矩阵的元素取值。（4）层次总排序计算同一层次所有因素对于最高层（总目标）相对重要性的排序权值，这一过程称为层次总排序。这一过程是从最高层到最低层逐层进行的，若上一层次A中包含m个因素，A1，A2，Am，其层次总排序的权值分别为a1，a2，am，下一层次B中包含n个元素B1，B2，Bm，它们对于因素Aj的层次单排序的权值分别为b1j，b2j，bnj,当Bk与Aj无联系时，取bkj=0。如果B层次某些元素对于Aj单排序的一致性指标为CIj，相应地平均随机一致性指标为RIj，则B层次总排序的一致性比率为CR，当CR0.1时，我们认为层次总排序的结果具有满意的一致性，否则就需要重新调整判断矩阵的元素取值（见图4.1）。可通过下列公式计算的Bi值: （4-5）图4.1总排序权值计算示图 4.1.3模糊综合评价模糊数学是研究和处理模糊性现象的数学，它是由美国控制论专家扎德于1965年创立的。应用模糊数学可以研究处理有关模糊信息资料，使其量化、精确化以反映模糊信息资料中的数量规律性。模糊综合评价法是以模糊数学为基础，应用模糊关系合成的原理，将一些边界不清、不易定量的因素定量化，进行综合评价的一种方法。它属于若干种综合评价法中的一种。模糊综合评价法同时能兼顾主客观因素，并且具有科学、直观、易操作等特点。综合评价法是对多种因素所影响的事物或现象进行总的评价。它的基本思想是根据综合评价的日标，对客观事物的影响因素进行分解，以构造不同层次的统计指标体系，然后对这些指标进行指标赋值并确定其权重系数，最后采用综合评价模型进行综合，得到综合评价值，以此进行排序和评价。指标赋值和指标权重系数的确定构成了综合评价方法的两大内容。在指标体系构成以后，指标赋值用于将量纲不同、单位不一致、对总目标作用大小不一、不能直接相加的指标值过渡到可直接相加汇总的指标值。指标权重系数依据各层指标对总目标评价贡献份额的大小来确定。综合评价模型包括线性加权和、对数线性加权和、混合加权和等方法。常用的综合评价方法包括有加权算术平均法、加权几何平均法、主成分分析法、因子分析法、聚类分析法、判别分析法、距离综合评价法、灰色关联度评价法、模糊综合评价法及多维标度法等。各种方法均有其优缺点。由于本模型评价的对象是在以前没有过多的研究，不具备大量的经验数据可作分析，而模糊综合评价法正适合这种情况，同时能兼顾主客观因素，并且具有科学、直观、易操作等特点，故为本文所采用。模糊综合评判 (Fuzzy Comprehensive Evaluation)最早是由我国学者汪培庄提出的，它的实质就是应用模糊变换原理和最大隶属度原则，考虑被评价目标的主要因素或多个影响因素，对其所做出的综合评价。这里，评价的着眼点是所要考虑的各个相关因素。根据被评价事物的复杂程度，可分为单级模糊综合评判和多级模糊综合评判。其中，影响因素权重的计算是进行综合评判前需要解决的核心问题。4.2选取司机安全性评价指标4.2.1安全性评价指标的实际选取步骤步骤一:进行文献总结及事故案例分析，经过对查阅的国内、外有关研究文献的总结及对典型事故案例分析，收集了35条描述轨道交通司机及相近职业的安全评价指标。步骤二: 参考国内外有关机车司机安全性指标的相关文献和在国家重点实验室多年对机车司机职业适应性研究结论中选取的35个评价指标。步骤三:编制访谈问卷，综合上述两项内容，将35项指标精简成24项指标。步骤四:根据24项指标编写调查问卷，采用五点等级量表法，调查对象对问卷中的各个指标的程度进行选择。步骤五:进行取样问卷调查，在北京地铁运营有限公司选取161名司机，要求被试者根据自己对轨道交通司机工作的理解与体会，对每个条目作程度的评价，在五等级量词上选择一个最合适的等级。步骤六:对调查问卷进行统计，然后根据层次分析法和模糊评价法，得出样本司机的安全性评价结果。4.2.2司机安全性评价指标选取结果根据上述步骤选取司机安全性评价指标（见表4.3）：表4.3 司机安全性评价指标序号1A1 爱岗敬业、有责任心A 职业道德2A2 诚实、守信3A3 熟知并遵守安全行车标准和法律标准4A4 工作待遇满意度5A5 工作勤奋、积极主动6B1 具备胜任机车司机工作所需的相关理论知识和技能B 工作能力7B2 具备在运行中处理机车故障的能力8B3 具有学习掌握新知识、新技术的能力9B4 具有良好的理解和表达能力10B5 对外界刺激做出快速、准确反应 11B6 具有良好的抗工作干扰的能力 12B7 对行车速度准确估计和判断的能力13B8 对系统自动化的依赖程度14B9 集中注意力和分配注意力相协调的能力15C1 遇到突发或紧急情况时保持头脑冷静C 心理素质16C2 日常工作中能保持稳定的情绪17C3 具有对工作负责到底的态度18C4 常年工作在驾驶员岗位的耐受能力（疲劳，单调）19C5 具有适应不同工作环境的能力20D1 具有丰富的安全知识和技能D 安全素质21D2 丰富的工作经验22D3 熟知安全法律和标准23D4 良好的工作习惯24D5 良好的身体条件（1）职业道德，主要是指铁路机车司机所应具备的职业道德水平，如:爱岗敬业，有责任心；诚实守信；遵守安全行车标准和法律标准；对工作的待遇感到满意；工作勤奋、积极主动等。一名合格的司机首先要做到是一个遵纪守法的，思想道德素质高的人，还要做到对各种规章制度了如指掌，并坚决执行。事故的发生的导索线，往往是不按制度办事，对制度简化。而员工的工作待遇满意度，也常常影响着员工的工作态度。（2）工作能力，主要是指轨道交通司机安全行车所必须具备的业务素质和职业素质，包括:相关理论知识和技能的掌握；处理机车故障的能力；学习和掌握新知识、新技术的能力；良好的理解与表达能力；对外界刺激做出快速、准确反应的能力；良好的抗干扰的工作能力；准确估计行车速度的能力；对系统自动化的依赖程度；集中注意力和分配注意力的能力等。（3）心理素质，指机车司机安全行车所应具备的心理素质，包括:处理紧急事件时保持头脑冷静；工作保持情绪稳定；对工作负责到底的态度；适应不同的工作环境；常年工作在驾驶岗位的耐受能力等。（4）安全素质，主要是指机车司机的安全意识和技能等，包括:具有丰富的安全知识和技能；熟知安全法律和标准；丰富的工作经验，良好的工作习惯和身体条件等。4.3指标权重的确定4.3.1层次单排序权值的确定（1）建立评价目标下的第一层评价指标的判断矩阵并求解设“职业道德”为A、“工作能力”为B、“心理素质”为C、和“安全素质”为D。通过对国内、外有关研究文献的研究，依据4.1.1所介绍的判断基准，对“职业道德”、“工作能力”、“心理素质”、和“安全素质”这四个评价指标进行两两比较，得出下列表格： ZABCDA11/81/41/2B8124C41/212D21/41/21构造出如下数值判断矩阵：A=18 41/8 1/4 1/2 1 2 4 1/2 1 221/4 1/2 1根据层次分析法的求解方法:第一步:计算判断矩阵每一行元素的乘积mi:m1=11/81/41/2=1/64m2=8124=64m3=41/212=4m4=21/41/21=1/4第二步：计算mi的n次方根Wi w1=4m1=41/64=0.353w2=4m2=464=2.828w3=4m3=44=1.414w4=4m4=41/4=0.707第三步，将向量Wi W2 W3 WnT归一化，计算指标权重Wi ：W1=w1i=1nw1=0.066W2=w2i=1nw2=0.533W3=w3i=1nw3=0.266W4=w4i=1nw4=0.133即：W0=0.0660.5330.2660.133第四步：计算判断矩阵A的最大特征值AW11/8811/421/2441/21221/41/210.0660.5330.2660.133 （AW）1=10.066+180.533+140.266+120.133=0.265（AW）2=80.066+10.533+20.266+40.133=2.125（AW）3=40.066+120.533+10.266+20.133=1.061（AW）4=20.066+140.533+120.266+10.133=0.531最大特征根=i=1n（AW）inWi=0.26540.066+2.12540.533+1.06140.266+0.53140.133=4第五步：一致性检验 CI=max-nn-1=4-44-1=0 4-6查CI对应表4.2知，当n=4,RI=0.9，则一致性比率CR=CI/RI=0/0.9=0，小于0.1。由此判断矩阵具有满意的一致性。所以（A，B，C，D）=（0.066，0.533,0.266,0.133）； 2）建立评价目标下的第二层评价指标的判断矩阵并求解用上述方法，写出各项判断矩阵，并计算出第二级因素权重：职业道德判断矩阵：A=11111/21/2111/21/221221211/32311/3131（A1,A2,A3,A4,A5）=（0.145,0.145,0.315,0.192,0.203）工作能力判断矩阵：B=1121121/21/2121/21/221/21/211/41/41111111/21/21/21/21/2122422411/41/44114111/21/21/2222222 1 1 211211221/21/221/21/221/21/2 1 1 1 11 1111（B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,B8,B9）=（0.111,0.111,0.102,0.102,0.120,0.120,0.111,0.111,0.111）心理素质判断矩阵：C= 1 2 1 1/211/2121 2 3 13/2231/211/21/32/31/313/22/31（C1,C2,C3C4,C5）=（0.3,0.15,0.3,0.15,0.1）安全素质判断矩阵：D= 1 2 2 1/2 1 1 1/2113322221/31/21/21/31/21/21111（D1,D2,D3D4,D5）=（0.368,0.207,0.207,0.109,0.109）4.3.2层次总排序权值的确定综合上述两层因素权重，进行系统整体排序，通过层次总排序可求得各因素对绩效的排序权值（见表4.4）。对总次序排序进行一致性检验：表4.4安全指标权重表=0.007小于0.1，所以层次总排序结果具有较满意的一致性并接受该