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基于大資料的鐵路安全管理決策分析系統研究

作者:太極慢慢

随着路網規模的不斷擴大,鐵路每日會産生大 量的生産資料和安全資訊。各類鐵路資訊系統的建 立對于提高鐵路運輸生産效率具有顯著作用,也為 有效內建、綜合運用各類資料資訊提供了基礎條 件。目前,各類鐵路資訊系統受資料格式、通信方 式等因素限制,仍然存在資訊互動不足、關聯分析 不夠、資料彙總困難等問題。如何将各類資料資訊 內建分析形成相應指數,反映運輸站段的管理态 勢,仍然是鐵路安全管理的難題。 為此,中國鐵 路成都局集團有限公司(以下簡稱“成都局”)借 助大資料技術開發海量資料的利用價值,建構安全 大資料分析平台,在平台基礎上運用“ 專家系 統 ”建立安全指數,數字化反映安全管理差距, 并通過安全指數回報,有效強化安全預警的響應和 落實,提升安全管理水準,進一步優化安全管理決1 建立安全指數的資料來源及依據

1.1 資料來源

建立的指數資料主要來源于車務、機務、工 務、供電、電務、車輛等專業資訊系統,包括安全 生産資訊、安全問題隐患、安全履職資訊等涉及安 全管理的所有資料。安全大資料分析平台資料來源 如圖 1 所示。

1.2 建立依據

(1) 海恩法則。根據海恩法則,事故發生的 實質是負面能量的積累,它會潛移默化地影響安全 管理和現場作業,并最終引發事故。要防止事故發 生,必須通過排查風險、暴露問題、解決問題的方 式,提前釋放積累的風險,阻斷風險從量變向質變 演變。

(2) 風險特性。風險永遠存在,它具有周期 性、長期性和反複性等特點,會根據不同的行為和 狀态産生不同級别的風險。風險的大小與工作量、

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作業時段、作業人數、頻率次數等因素存在必然聯 系,風險因素的大小必須作為安全指數比較的基準 資料。

(3) 比較分析方法。通過比較分析的方法, 将各類資料與本專業系統基數比較分析,加、減後 計算得到安全指數分值,直覺展示管理力度差異, 使得過且過、不求上進的機關原形畢露,動态驅趕 排名靠後機關,督促其強化安全管理。

(4) 模組化分析與發生事故的回報印證。建立 不同次元的安全管理綜合指數,利用事故回報印證 指數值與事故發生的關聯性,确定相關指數的危險 範圍值,明确管理行為力度大小與發生事故的關聯 度,不斷調整完善指數機制,實作對安全發展态勢的準确把控。 基于以上 4 點考量,成都局結合中國鐵路總公 司提出的“問題導向”理念,從量化安全管理狀态 和管理行為角度出發,通過建立安全管理綜合指數 和重點風險管控指數,對指數得分排序,動态驅趕 管理落後機關,始終保持有效的管理力度和安全 壓力。

2 安全指數的主要組成及其功能

安全指數主要由安全管理綜合指數和重點風險 管控指數組成,能夠數字化反映總體安全管理态勢 和突出風險管控情況,督促管理态勢較差的機關及 時改進完善,提升安全管理水準。

2.1 安全管理綜合指數

2.1.1 主要組成部分

安全管理綜合指數由檢查力度、檢查均衡度、 問題暴露度、考核力度、評價力度、問題整改度 6 項分指數構成,6 項分指數通過權重占比再組合成 安全管理綜合指數。

(1) 檢查力度分指數。

從檢查數量和檢查質 量方面,綜合反映機關檢查力度和管理壓力傳遞情 況,驗證機關監督檢查與安全生産工作量是否匹 配,與風險管控力度是否比對。檢查力度分指數涵 蓋各機關監督檢查情況,由換算機關量化率、換算 機關檢查頻次、查處問題考核率、問題平均品質 分、換算機關人均品質分、夜查率、監控調閱力 度、一般及以上風險問題占比、覆寫率 9 個子指數 組成。

(2) 檢查均衡度分指數。

該分指數主要用于 反映安全監督檢查的時間、地點的均衡度,從發現 的問題種類方面反映監督檢查項目是否全面,督促 各級幹部将精力用好,確定檢查的有效性。檢查均 衡度分指數由問題均衡度、時間均衡度、地點均衡 度 3 各子指數組成。

(3) 問題暴露度分指數。

該分指數主要從監 督檢查發現問題數量、品質上分析機關的問題主動 暴露情況,目的是反映機關風險釋放是否充分、隐 患排查是否徹底。問題暴露度分指數越低表明發生 事故的機率越大。問題暴露度分指數由普遍性暴露 度、較嚴重隐患暴露度、事故隐患問題暴露度、班組 問題暴露度、他查問題暴露度 5 各子指數組成。

(4) 考核力度分指數。

該分指數問題責任考 核的主要作用在于對作業違章者懲戒,同時對其他 人員警醒教育。當考核力度過小時,會失去懲戒和 警示作用。建立考核力度分指數的目的在于分析單 位從嚴管理态度和壓力傳遞情況。考核力度分指數 由換算機關考核問題數、換算機關考核金額、返獎 率 3 個子指數組成。

(5) 評價力度分指數。

該分指數主要從主動 評價記分條數、分數及分析中心評分幾個方面反映 各機關的評價力度,分析各機關對科職幹部、機關 幹部和面臨問責更新的重點幹部是否存在好人主義 現象,目的是綜合反映機關的幹部管理安全履職的 嚴格程度,傳遞幹部管理壓力,杜絕部分機關存在 的評價不認真、評價走過場現象。評價力度分指數 由主動評價記分占比、評價職務占比、機關幹部占比、人均主動評價記分條數、人均主動評價記分分 數、分析中心得分、評價集中度 7 個子指數組成。

(6) 問題整改分指數。

設立問題整改分指數 的目的在于分析機關對安全問題的管控水準和整改 成效。問題整改分指數由整改時效、整改履責、問 題控制、整改複查、隐患整治、整改成效 6 個子指 數組成。

2.1.2 主要算法及權重占比

安全管理綜合指數中 6 個分指數均由對應子指 數按照權重占比綜合計算得來,而各子指數得分則 由具體換算公式計算所得。以檢查力度指數中的 “換算機關量化率”為例(其他子指數得分計算公 式類似),換算步驟及公式如下。 步驟 1:計算內插補點。內插補點 a 計算公式如下。 a=(量化人員數/正式職工總數-專業基數)/ 專業基數。 (1) 式 (1) 中,專業基數是本專業該項比值的标準 值,取值于本專業内往年同期無事故 (故障) 單 位資料的平均值。 步驟 2:轉換內插補點。不同內插補點對應的子指數得 分見表 1

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2.2 重點風險管控指數

從監督檢查情況、安全情況、問題整改等方面 分析各專業重點風險,形成重點風險管控指數,精 準找出安全管理中存在的重點風險問題,便于有針 對性地加強管理。重點風險管控指數的計算公式與 安全綜合管理指數類似,僅子指數名稱和占比根據 不同重點風險管控指數存在相應調整。

3 安全指數的印證完善

為了印證安全指數是否能夠正确反映實際安全 管理工作,在 2018 年 6 月安全大資料平台正式上線前,利用既有安全管理資訊系統中存儲的資料, 分析出 2018 年 1—5 月各機關各項指數得分及排 名。其中,事故發生機關對應指數情況見表 3。

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由表 3 可看出,指數基本能夠反映各機關管理 态勢,發生事故機關相關指數均排名靠後,而各項 指數排名持續靠前機關安全情況都比較穩定,反向 印證了指數預警門限值設定的科學性和有效性。 在安全指數建立過程中,有必要通過對比分 析、回報印證指數分值與實際安全情況,以不斷調 整指數計算公式、專業基數、權重配置設定等參數,優 化完善指數模型,提高安全指數預警閥門值設定的 合理性,為進一步印證完善安全指數構模組化型提供 有力參考依據,進而確定安全指數分值能準确反映 機關的安全實際情況。

4 應用實踐

4.1 源頭上健全預警機制

通過明确安全預警的方式、時限、啟動、響 應、驗證、考核等内容,成都局進一步規範安全預 警工作。新安全預警制度運用安全指數對比分析各 機關安全管理,分析研判處于較為危險範圍的差異 資料,找出安全管理上存在的不足,實行差異化精 準預警,督促強化安全管理,進一步優化安全分析 預警的方式方法,有效健全了安全預警機制。

4.2 多元度實施指數預警

4.2.1 從發展态勢開展預警

以安全管理綜合指數為載體,利用大資料分析 工具,多元度反映各機關安全風險變化規律和管控情況,利用分值排名找準管理薄弱機關,對安全發 展趨勢不好的機關予以警告,及時督促其加強安全 管理。例如:2018 年 7 月,某編組站發生停留車 溜逸相撞問題,該段 7 月考核力度指數得分為 62.84,在 24 個機關中排名倒數第 3,返獎率高于 系統平均值 80%,好人主義突出,各項名額顯示 該段安全發展趨勢不好,立即對其實行預警。

4.2.2 從關鍵風險開展預警

運用大資料分析對比各機關檢查頻次、發現問 題率、夜查率、人均檢查次數等關鍵名額,綜合考 慮各機關現場管控、幹部履職及職工違章等情況, 對異常風險暴露的薄弱環節實行預警,做到關口前 移、超前防範。例如:2018 年 6 月,某車務段接 發列車管控不力,夜查率 26.2%排名系統末位, 人均檢查接發列車排名系統末位,多項名額反映 該段接發列車風險管控态勢不好,立即對其實行 預警。

4.2.3 從安全資訊開展預警

在綜合運用大資料技術基礎上,結合事故故 障、安全生産資訊、突出安全問題等情況,分析各 機關安全管理情況,綜合研判相關機關安全管理現 狀,并且結合實際開展安全預警。例如:2018 年 8 月,某電務段安全形勢不穩,裝置故障較多,故障 件數呈逐月上升趨勢,8 月裝置故障居各電務段單 位之首,評價力度指數、檢查均衡指數排名倒數 第 1,暴露出該段裝置品質管控不力,立即對其實 行預警。

4.2.4 從專業管理開展預警

在安全管理過程中,突出發揮專業管理的作 用,在運用安全指數預警的同時從專業管理角度出 發,深層挖掘管理漏洞,重點分析各機關專業管理 落實情況,對專業管理不力、工作落實打折扣機關 實行預警。例如:2018 年 8 月,分析發現某車輛 段 5—7 月客車防火管理不力,檢查力度指數和考 核力度指數連續 3 個月排名靠後,車輛電源撤取相 關規定執行不力等問題突出,暴露出該段客車火災 隐患突出,立即對其實行預警。

4.3 全方位強化預警落實

随着安全預警工作的逐漸規範,成都局各機關 已将安全預警視為日常重點工作,被預警機關能夠 在接到預警通知書後高度重視、積極響應,對照自 身不足努力查找問題症結,深層剖析根本原因,因 地制宜、對症下藥。

4.3.1 實施精準化檢查監控

将增加量化名額、明确細化名額等方式,作為 落實安全預警工作的主要手段,将量化明确到具體 的部門、人員頭上,突出對關鍵處所、關鍵時段、 關鍵環節、關鍵人員的精準性檢查,有效提高幹部 監督檢查的針對性和有效性,確定對安全管理薄弱 環節的精準管控。例如:某機務段針對乘務員應急 處置風險,增加職能科室應急處置檢查及音頻、視 頻調閱次數。

4.3.2 實施精準化整章建制

以安全預警為契機,從源頭治理角度出發,強 化頂層設計和專業管理,利用大資料定向分析幹部 履職問題和職工慣性違章,通過問題導向查找管理 漏項,有針對性地開展整章建制,進一步規範安全 管理工作。例如:某高鐵工務段針對漏乘事故預 警,下發了《XX 高鐵工務段添乘管理辦法》。

4.3.3 實施精準化問題整治

相關機關在接到預警通知後,普遍能夠正視自 身存在的問題和不足,通過梳理分析本機關問題數 據庫,找出突出安全風險、關鍵薄弱環節、重點違 章人員等病根,對症下藥,確定問題隐患整治取得 實效。例如:某電務段針對 2018 年 8 月裝置品質 風險預警,有針對性地加強裝置狀态修管理,對突 出問題開展專項整治,2018 年 9 月該段信号裝置 故障環比下降 63%,整治效果較為突出。

4.3.4 實施精準化教育訓練教育

針對預警中存在的職工隊伍素質問題,梳理分 析職工違章問題資料庫,找準職工違章“通病”, 有針對性地開展專題教育訓練,狠抓教育訓練考試過程管控 和結果驗收,切實提高教育訓練教育效果。例如:成都 車站在 2018 年 7 月接到調車安全風險預警後,有 針對性地開展職工安全教育、閉卷考試、脫産培 訓、集中讨論、應急演練等工作,不斷提升職工隊 伍素質,進而提高調車風險防範能力。

4.4 流程化實施預警驗收

為提高安全預警效果,強化預警實施過程管 控,預警驗收以安全指數變化及安全實際情況為 準,由各業務處和安監室采取覆寫和抽查的方式, 查驗安全預警落實情況的資料。被預警機關要通過 安全預警驗收,必須在安全管理指數或其他安全管 理資料上有所反映或好轉。資料查驗結果顯示預警 落實徹底、安全情況明顯好轉後,解除安全預警, 做到閉環管理,進而在制度上確定安全預警工作落到實處。 5 主要成效 成都局自 2018 年 6 月實施安全指數預警以 來,安全風險管控能力不斷提升。2018 年下半年 成都局檢查頻次和查處問題數均環比大幅增加,運 用安全指數預警進一步規範了安全管理工作,強化 了安全防範能力,主要展現在以下 4 個方面。

5.1 安全态勢把控更全面

通過建構安全大資料分析平台,建立安全管理 綜合指數、6 項安全管理綜合分指數,以及各專業 系統的重點風險管控指數,量化安全指數并對其排 序,定量标尺各機關安全發展态勢,使管理層能夠 更加容易了解各機關安全管理情況,全面、準确、 動态地掌握各機關安全風險發展态勢,便于及時響 應應急需求、強化安全管理。

5.2 風險防控體系更完善

利用各類指數的分值和排名順序,數字化、差 異化反映各機關安全管理現狀和安全風險管控情 況,實時暴露機關安全管理短闆,自動鞭策排名靠 後機關有針對性地強化風險管控,對薄弱環節實行 動态幹預,進一步提高站段管控風險的執行力和主 動性,使風險管控逐漸走向流程化、自覺化管理模 式,大大減少上層管理者的人工幹預,使風險管控 機制能夠自動流轉運作,風險防控體系得到有效 完善。

5.3 站段預警落實更有力

運用安全指數開展預警工作,進一步強化安全 預警落實的實施、監督、驗收、考核等工作管理, 提高了站段預警落實的執行力。資料化驗收标準徹 底改變原有的文字彙報式驗收方式,各項名額指數 的變好成為取消預警的主要參考依據,站段預警落實不敢再浮于表面、流于形式,驅使被預警機關自 覺加強監督檢查、現場管控、幹部履職等工作,确 保安全預警工作落到實處。 5.4 管理能力提升更持續 運用安全指數開展預警、檢查和驗收,為提高 幹部安全管理能力提供了新的載體和支撐。安全指 數預警能夠實時、客觀、透明、數字化反映各機關 安全管理真實水準,并營造出從嚴管理的高壓态 勢,在新預警機制運作模式下,能夠自動驅使和鞭 策指數得分低、排名靠後、管理不好等機關加強安 全管理、提升管理效果、扭轉管理頹勢,使管理能 力的提升始終向可持續、常态化方向發展。

6 結語

随着資訊技術的快速發展,大資料技術已經廣 泛應用于各個行業,基于大資料建立的安全指數能 夠精準反映各機關安全管理的整體态勢,為管理層 作出科學決策提供了有效的技術手段,是成都局積 極落實安全生産主體責任,不斷推進鐵路安全管理 創新、機制創新的一次有益探索,對于其他機關的 安全生産具有重要的現實參考意義

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