上海铁道科技２００６年第１期 １５ 在晃车等现象，用于评判线路设备是否 系统的故障比以前增多了？ 存在安全隐患。 （４）客车“黑匣子”：主要监测客车车 ４５＞２８，而就简单的认为线路故障比车辆 性。 我们不能仅仅因为３２＞１２、２５＞１０、 ３．２统计指数的作用 （１）反映复杂社会经济现象总体的 综合变动方向和变动程度，这是总指数 辆的防滑器、制动系统、转向架、轴温系 故障多。 统、车电、车门开闭等状态，用于评判客 车车辆运行中的安全性。 那么我们能不能用同比增长率的概 最基本的作用。组成现象总体的个别事 念来进行描述呢？结论还是不可以，因为 物不能直接相加或不能直接对比，通过 （５）机车运行监控系统：监测机车运 检测到的故障报警信息按严重程度分为 编制统计指数可以使它们过渡到可以相 行、司机操纵的全过程，用于评判机车运 二、三级，在这三个不同的等级层面 加、可以相比，从而综合反映现象总体的 一、行中的安全性。 （６）信号微机监测系统：主要监测控 制台类，道岔类、电源类、区间信号类、信 号机类等设备的运行状态。 （７）货运计量安全检测监控系统：通 过超偏载、轨道衡、货运安全门检测货物 装载状态，用于评判货车运行途中的安 全性。 所有的监测系统提供的设备故障信 息按严重程度分为一、二、三级报警，其 中一级报警为最严重级别。 自２００３年１月１日起，沪宁线行车 安全综合监测系统投入试运行以后，整 个系统运行基本稳定、可靠。随着监测系 统的不断完善扩充，监测信息的不断积 累，每天的监测数据成千上万条，为建立 行车设备安全隐患指数提供了数据统计 基础。 ２．２必要性分析 对于铁路局安全监察人员来说，以 前是信息太少，无法监管。现在则是信息 太多，没有大量的时间、精力、资金去对 每一个故障报警信息进行监管。而且各 个不同监测系统提供的故障种类、等级 不一致，用现有的统计数据、统计方法无 法说明究竟哪一个专业系统存在的故障 更多或更严重。 例：按照目前铁路局的技术装备水 平、管理能力，假设通常情况下平均一个 月内检测状态不良车辆一级报警１Ｏ辆、 二级报警１５辆、三级报警２Ｏ辆，检测到 线路晃车点一级报警２Ｏ处、二级报警 ３Ｏ处、ｉ级报警４Ｏ处。那么当某一个月 检测到状态不良车辆一级报警１２辆、二 级报警ｌＯ辆、ｊ级报警２８辆，检测到线 路晃车点一级报警３２处、二级报警２５ 处、三级报警４５处时，那么哪一个专业 上故障报警数有增有减，所以也就无法 变动方向和变动程度。 用一个百分比来说明问题。 （２）分析现象总体变动中的各个因 但是，上述问题通过建立行车设备 素的影响方向和影响程度。通过编制各 安全隐患指数以后，就可以方便地解决。 种因素指数，可以分析各因素影响的方 综上可见，沪宁线行车安全综合监 向和影响程度。 测系统的初步建成为建立指数体系提供 （３）对社会经济现象进行综合评价 了可能性，而且随着全路行车安全综合 和测定。 监测系统的建设，更需要通过建立行车 （４）分析研究社会经济现象在长时 设备安全隐患指数体系，作为对铁路运 间内的发展变化趋势。利用连续编制的 输系统中物的不安全状态进行安全评价 动态指数数列，可以进行长时间的现象 的一个重要指标。 发展趋势分析。 ３．３统计指数的分类 ３指数理论与指数体系介绍 （１）按所反映现象的特征不同，分为 ３．１统计指数的定义 质量指标指数和数量指标指数。 （１）统计指数简称指数，是表明社会 质量指标指数，反映的是工作质量 经济现象在不同时期的数量对比关系的 的变动状况。 相对数。（《辞海》，１９９９年版，第１４２１ 数量指标指数，反映的是现象的总 页） 规模、水平或工作问题的变化。 （２）指数是一种反映不能直接相加、 （２）按所反映现象的范围不同，可分 不能直接对比的综合变动的相对数。（张 为个体指数和总指数。 维达主编：《统计学理论与方法》，吉林人 个体指数是说明单个事物或现象在 民出版社。１９８３年７月） 不同时期上的变动程度。 （３）指数包括两层含义：一是指数的 总指数是说明多种事物或现象在不 一般概念，即综合反映由多种因素组成 同时期上的综合变动程度。 的经济现象在不同时间或空间条件下平 （３）按所反映的对比性质不同，可分 均变动的相对数；二是指数分析法，即通 为静态指数和动态指数。 过计算各种指标来反映某一经济现象总 动态指数又称时间指数，它是将不 变动及其组成要素对总变动影响程度的 同时间上的同类现象水平进行比较的结 统计分析方法。（王德发：“关于指数概念 果，反映现象在时间上的变化过程和程 的科学定叉”，《统计研究１１９８６年第６ 度。按计算指数时所采用的基数不同，动 期，第５１页） 态指数又可分为定期指数和环比指数。 虽然对指数迄今尚未有一个较为统 在一个动态指数数列中，如果各期指数 一的科学概念，国内外的统计文献对其 都是以其一固定时期作为基期的，就称 有不同的定义，但其实质都是对原来在 为定基指数。 不同时间、空间条件下不能直接相加、不 静态指数包括空间指数和计划静态 能直接对比的现象通过一定的方法计算 指数，它们分别反映的是同类现象的数 出其平均变动的相对数，使其具有可比 量在相同时间内不同空间的差异程度或 维普资讯 http://www.cqvip.com
１６ 上海铁道科技２００６年第１期 对计划的差异程度。 根据指数理论，主要参考借鉴国内 ３．４统计指数的应用 外证券市场各种股票指数的编制方法， 统计指数是社会经济统计中历史最 采用编制合成指数的方法，可以设计行 为悠久、应用最为广泛、同社会经济生活 车设备安全隐患指数体系。总指数为行 关系最为密切的一个组成部分。早在 车设备安全隐患综合指数，设立两套分 １６７５年英国学者赖斯・沃汉在《货币铸 类指数。一种按专业系统分类，包括机车 造论》中，就以谷物、家畜、鱼类、绢、麻、 设备安全隐患指数、车辆设备安全隐患 修正后的基端 期某一专业行车设备故障总数～ 憨 ｍｏｏ 即： ＝ 业Ｌｐ｛ｏ， ｘｌ００ （公式２） 例，机务设备安全隐患指数则为 ＝ 血 ｘｌ００ ｐ ｑｊ 其它车辆、工务、电务等专业系统的 兽皮等当时重要的商品为样本，将１６５０ 指数、线路设备安全隐患指数、通信信号 设备安全隐患指数的建立方法依此类 年的价格与１３５２年的价格进行比较，编 制了反映金属货币交换价值变化的指 数。此后的３００多年间，统计指数的应用 和理论不断发展，逐步扩展到工业生产、 进出口贸易、铁路运输、工资、成本、生活 费用、股票证券等各个方面。如今，统计 指数不仅是分析社会经济和景气预测的 重要工具，而且还被应用于经济效益、生 活质量、综合国力、社会发展水平的综合 评价研究。目前在国内，应用最成熟广泛 的是证券金融领域，另外我们比较熟悉 的有物价指数、房地产价格指数、上海市 人才指数等。 ４建立铁路行车设备安全隐患指数体系 的初步设想 采用指数体系最大的优点就是使复 杂的变动情况具有可比性。通过建立行 车设备安全隐患指数，可以对不同专业 系统、不同运输站段的行车设备运行安 全状态进行评价。 而且行车设备安全隐患指数体系充 分体现事前安全的思想，即预防事故在 其发生之前，这较之事后安全，即在事故 发生之后，再作调查，发现原因，采取措 施，预防事故的重复发生，是一种质的飞 跃。由于铁路系统高速运转，时刻具有发 生事故造成伤害的极大可能性，有必要 将更多的力量放在事前安全上，不仅要 预防事故的重复发生，尤其要尽可能将 事故消灭在萌芽状态。 并且可以通过建立分类指数，做到 在一段时间内将有限的时间、精力、资金 放在设备安全隐患最严重的地方，有针 对性地开展工作。 ４．１行车设备安全隐患指数体系的编制 方法研究 设备安全隐患指数。另一种按设备运营 单位分类，即按行车设备的运营单位进 行分类，例如可以建立上海机务、车辆、 工务、电务段等单位的行车设备安全隐 患指数。 行车设备安全隐患综合指数是测定 评价机、辆、工、电所有设备状态的综合 动态相对数。安全隐患指数超高，说明设 备的安全隐患越多；反之，设备安全隐患 指数越低，说明设备的安全隐患越少。 对某一个专业系统而言，安全隐患 指数越高，说明某一专业系统的设备安 全隐患越多，反之亦然。下面我们以机务 系统为例，其它专业系统以此类推。 机务设备安全隐患指数是测定评价 机务设备的综合动态相对数。机务设备 安全隐患指数越高，说明机务设备的安 全隐患越多；反之机务设备安全隐患指 数越低，说明机务设备的安全隐患越少。 同理，按设备运营单位建立分类指 数时，当某一设备运营单位安全隐患指 数越高，说明其单位的设备安全隐患越 多，反之亦然。 假设：Ｋ表示行车设备安全隐患总 指数，Ｐ表示故障发生的件数；ｑ表示 一、二、三级故障报警的修正系数；下标 ０表示基期的取值，下标１表示报告期 的取值；下标ｉ表示不同的专业类别（或 者是不同的设备运营单位）；下标ｊ表示 报警故障的级别。 报告期行车设备安全隐患总指数＝ ｘｌ００ 即：露＝专 上ｐ ｑｑｊ ×１００ 忪式１） 按专业系统分类的设备安全隐患指 数则为： 报告期某一专业行车设备安全隐患指数＝ 推。 按设备运营单位建立的分类设备安 全隐患指数则为： 报告期某单位设备安全隐患指数＝ 修正后的基期某单位行车设吾故障总薮 … 公式（３） 计算原则同公式２。 例，上海车辆段（简称上辆）的设备 安全隐患指数则为 ｊ ＝ 血髓ｘｌ００ 三ｐ（上辆 ｑｑｊ 其它设备运营单位的安全隐患指数 的建立方法依此类推。 ４．２指数指标体系的确定 ４．２．１样本的确定 以目前联网的沪宁线行车安全综合 监测系统提供的全部行车设备安全故障 为编制对象。专业可分为机务、车辆、工 务、电务等４大类，可分别建立相应的设 备安全隐患指数。按设备运营单位可分 为上海（南京、杭州）机务、车辆、工务、电 务段等单位的设备安全隐患指数。 随着沪宁线行车安全综合监测系统 的逐步完善与扩充，对各个不同专业系 统的监测信息的联网整合，监测的种类、 信息覆盖的范围不断增加，而且沪宁线 行车安全综合监测系统是一个开放的网 络系统，为其它正在开发的监测系统预 留了软件接口，因此行车设备的监测信 息覆盖的种类、范围可以随着系统功能 的不断扩展与完善而不断增加。 ４．２．２权数的确定 以一、二、三级故障报警的修正系统 作为权数，按照编制合成指数的方法，为 使综合指数的计算结果更加合理，需要 对各参与计算的指标进行加权处理。因 为一、二、三级报警的故障对安全的威胁 维普资讯 http://www.cqvip.com
上海铁道科技２００６年第１期 １７ 程度是不同的，必须对故障发生的件数 单位，在现阶段，建议以一个月为一个报 我们可以比较清晰的看到，在报告 进行加权处理。 告期。 期行车设备的安全隐患是在增加，其中 裹１ 某专业系统发生报警故障的情况 沪宁线行车安全综合监测系统经过 机务、车辆、工务的安全隐患在增加，而 一级撤警（件） 二级报警（件） 三级报警（件） ２００３年一年的试运行，系统不断优化完 电务设备的安全隐患在越少，而且机务 基期ｐ Ｉ撤告期 基期肌ｌ报告期ＰＪ２ 基期ｐ 报告期Ｐ 甲 ｌ０ ｌ １１ ２０ Ｉ １９ ３０ ３０ 善，又经过２００４年一年的数据积累，监 设备的安全隐患问题最突出，增长的设 测系统运行基本稳定可靠。而且鉴于有 备安全隐患最多。那么，对于铁路局安全 如果不进行加权处理，仅仅将发生 些铁路行车设备故障的发生受季节性的 监察人员来说，在现有的设备状态下，精 的一、二、ｉ级报警的故障件数简单相 影响较大，如每年６—１Ｏ月是铁路的汛 力、时问、资金都有限的情况下，就可以 加，则基期内故障总数： 期，是线路设备故障的多发期。基于以上 突出重点矛盾，把主要的精力、时间、资 １Ｏ＋２Ｏ＋３Ｏ＝６Ｏ 原因，建议以行车安全相对稳定的２００４ 金放在抓机务设备的安全管理上。 报告期内故障总数： 年１ １月作为行车设备安全隐患指数的 ｌ１＋１９＋３０＝６０ 基期。 ５建立行车设备安全隐患指数需要解决 这样计算的结果存在两个无法解决 ４．２．４基期指数的确定 的问题 的问题。 基期指数确定为１００。这是采用国 随着全路行车安全综合监测系统的 一是一、二、ｌ一级报警故障对安全的 际惯例，比较容易被人接受和理解，可以 建设，对于铁道部而言，就更有必要建立 威胁程度是不同的，这是在三个不同层 非常直观地看出指数值的百分比变化。 行车设备安全隐患指数体系，可以通过 面上的数值，理论与实际中都不可以进 ４．３行车设备安全隐患指数的模拟举例 建立铁路局的安全隐患指数和分专业系 行直接相加。 沪宁线行车安全综合监测系统已经 统的安全隐患指数，就可以比较方便清 二是由计算结果可见，虽然报告期 积累了大量的监测数据，每天监测的车 晰地评估各个铁路局、以及不同专业系 和基期内报警故障总数是一样，但在实 辆信息就超过５万条，在目前还没有通 统之间的设备安全趋势状态。 践生活中，当增加一起一级报警故障比 过计算机来建立行车设备安全隐患指数 ５．１对权数的确定要进一步优化 减少一起二级报警故障，对安全的威胁 的情况下，无法对现有的数据进行实例 必须选择合理的修正系数ｑ值，具 程度要大得多。 验证。本文就行车设备安全隐患指数的 体的数值可在征询安全监察、专业部门 如果采取加权处理的方法计算，则 建立进行如下的模拟举例。 的意见后，结合以往的经验，在海因里希 可以较好地解决上述问题。 假设一、二、三级报警故障的修正系 法则的基础上优化确定。 根据美国著名安全工程师海因里希 数分别为ｑｌ＝３００，ｑ２＝２９，ｑ３＝１。 ５．２监测系统的种类、覆盖范围还不够 的工业安全理论，大事故：轻微事故：安全 基期指数为１００。 多。不能全面反映事物的本质 隐患之比为１：２９：３００。根据海因里希法 裹２ 发生报警故障的情况 目前已经初步建成并联网运行的沪 则，假设修正系数ｑｌ＝３００、ｑ２＝２９、ｑ３＝１ —缎报警（件） 二级报警（件） 三级报警（件） 修正后 龃后 基期ｐ埘 报 ｐ 朔 报告期 蝴 报告期 期躲 宁线行车安全综合监测系统还不是很完 则修正后的基期故障总数为： 总教 机务 １０ ｌ２ ５ｏ 帅 １００ ２００ ４５５ｏ ６ｌ２０ 善，虽然单个监测系统的数据量很大，但 １Ｏ×３ＯＯ＋２Ｏ×２９＋３Ｏ×１＝３６１０ 车辆 Ｉ】 ｌ２ 砷 舯 ２００ ２００ ５２加 ６ｌ２０ 是监测系统的覆盖面还不够全面，监测 修正后的报告期故障总数为： 工务 １２ ｌ２ ７０ ８０ ３００ 瑚 ５咖 ６ｌ２０ 的种类、范围还不够丰富，不能全面反映 １ １×３ＯＯ＋１９￣２９＋３０￣１＝３８８１ 电务 ｌ４ ｌ２ ８０ ８０ 枷 ２００ ６９２０ ６１２０ 铁路行车设备的所有情况。 ３８８ｌ＞３６１０ 合计 ２２６４０ ８０ ５．３还没有认识到建立行车设备安全隐 结论：报告期的安全隐患大于基期 如果单纯从报警故障发生的件数来 患指数的重要性 的安全隐患，这与实际情况一致。 看，在报告期内，机、辆、工、电的报警故 在国内，虽然统计指数在一些行业 ４．２－３基期的选择 障等级、件数一样多。但是从行车设备安 得到了应用，但总体来说，统计指数的应 确定合理的基期是编制指数的重要 全隐患的发展趋势上分析，即把表２数 用在我国还处于刚刚起步的阶段，许多 内容之一。为保证指数的可比性，使其能 据放入公式１进行计算，可以得到： 行业还没有意识到建立统计指数的优 准确反映行车设备安全隐患的变动趋 Ｋ＝１０８．１３ 点。建议沪宁线行车安全综合监测系统 势，指数应有一个相对固定的基期，而且 同时，可以利用公式２得到： 的项目课题组在项目基本建成并投入试 所选基期应具备稳定性和可比性的要 Ｋ￣＝１３４．５１ 运行的基础上，开展行车设备安全隐患 求。 Ｋ辆＝１１６．７９ 指数的试编工作。 按照目前铁路安全监察部门对运输 ＝ｌ０３．２０ 责任编辑：马育麟 安全的评价周期，基本上是以一个月为 一Ｋ￣＝８８．４４ 收稿日期：２ｏｏ６．１
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