王 博,方 鳴,劉濰清
(中國鐵道科學研究院,北京 100081)
城市軌道交通風險管理與可接受風險水平的探討
王 博,方 鳴,劉濰清
(中國鐵道科學研究院,北京 100081)
結合城市軌道交通運營安全評估課題的研究,對國際上風險管理、可接受風險等概念,以及個人生命風險、社會風險、常見風險的可接受風險標準等做出闡述。文章詳細介紹了城市軌道交通如何全面采用風險管理確保運營安全,運用系統安全理論(RAMS、系統生命周期)、工程風險分析與管理技術以確保系統運行始終處于風險管理控制之下,并對在依法、合理的范圍內保證城市軌道交通系統運行的人員、財產和環境安全的相關措施提出建議。
城市軌道交通;風險管理;可接受風險水平;ALARP準則
根據中國城市軌道交通協會的統計,截至 2015 年末,全國(不含港臺)共 26 個城市開通城市軌道交通,各種類型的運營線路總長度達 3 612 km,城市軌道交通的安全已經成為政府和社會關心的焦點。如何確保城市軌道交通安全,借鑒發達國家成熟的經驗,全面采用風險管理,運用系統安全理論(RAMS、系統生命周期)、工程風險分析與管理技術已提到了重要的地位。也就是說,確保城市軌道交通安全不僅要考慮系統的失效可能性,還應預估失效所產生后果的嚴重性。風險管理的意義在于能夠使系統的運行始終處于風險管理之下,在依法、合理的范圍內確保城市軌道交通系統運行的人員、財產和環境的安全。
風險管理是研究風險發生規律和風險控制技術的管理科學,包括危險源辨識、風險分析、風險評價、風險控制與風險管理等內容,涉及風險的定義、測量、評估和發展以及應對風險的策略的管理過程(圖1),其目的是將可避免的風險、成本及損失最小化。
可接受風險指根據當今社會的水準所能夠接受的風險。降低風險需要采取措施,因而需要付出代價(費用)。而對風險的接受,從不同的角度出發會有不同的態度(圖2)。為了量化可接受風險,發達國家通常采用“可接受風險水平”這一概念。

圖1 風險管理過程框圖

圖2 可接受風險的權衡
風險管理 ALARP 準則由英國健康安全委員會(HSE)提出,已成為進行風險管理和決策的準則和確定可接受風險水平的標準框架(圖3)。

圖3 ALARP準則廣義的和項目特定的風險容忍度框架示意圖
風險的表征有定性和定量等形式。通常情況下,學者們往往從人的生命、社會、經濟和環境等方面的損失來表征風險,如個人生命風險、社會風險、經濟風險、環境風險以及總風險等。
2.1 個人生命風險
個人生命風險通常指 1 個人未采取保護措施永久處于某一危險場合,由于發生事故而導致的死亡概率,它以每年的死亡概率來表示。

式(1)中,Pfic為每年的死亡概率;Pd/fi為發生1 次事故被殺死的概率;βi為對策因數,即隨一項活動 i 的自愿程度與感覺到受益變化的范圍。如表1 所示,0.01 表示在沒有任何直接受益感知的強加風險情況下,建設液化石油氣站(LPG)所應選擇的對策因素值。

表1 自愿程度與感覺受益變化范圍
2.2 社會風險
社會風險為一個群體遭受特定事故導致死亡的人數與其相應概率的關系。由于社會風險框架的基礎是一種基于國家層面上對于某一種活動風險的評價,因此在國家層面上建立風險準則更為可取,并且在評價可接受的風險水平時應考慮設施的實際數量、活動的成本效益以及安全的外延,以形成一個自我循環的周期過程。
社會風險是典型的危險活動與周邊環境中人口密度的結合,它以一種概率分布函數的形式存在,表示方式為 F-N 曲線。
社會風險表達式如下:
傳統假肢矯形器制作技術是一種典型的手工制作技術,制作過程包括取模、修模、成型加工等步驟,3D打印通過三維掃描儀獲得肢體或殘肢的數據,再通過相關軟件進行設計修改,最后通過設備打印。兩種制作方法比較見表1。

式(2)中,Pf(x)為死亡人數大于 x 的年概率;FN(x)為年死亡人數 N 的概率分布函數,表示死亡人數 N 小于或等于 x 的年概率;fN(x)為年死亡人數 N 的概率密度函數。
2.3 經濟風險
經濟風險在運營決策過程中起到重要的作用。它可以采取社會風險同樣的表示方法,以經濟損失的概率密度函數表示。

式(3)中,Pf(x)為事故造成的經濟損失的概率;FD(x)為經濟損失的概率分布函數;fD(x)為經濟損失的概率密度函數。
2.4 總風險
總風險是表示各種類型事故后果的總和,常以符號 Rm來表示。

式(4)中,Pi為未來事件 i 的概率;Ci為未來事件 i 的后果;φ(Ci)為風險的厭惡度,為后果的函數;ω(i)為防止事件 i 所采取措施的意愿度。
可接受風險水平的確定是一個很復雜的課題,國外自上世紀 60 年代末就開始了研究。可接受風險水平是一個多維的變量,不僅需要考慮人為因素,同時還涉及政治、經濟、健康和環境等領域。由于各國社會、經濟、政治、文化、倫理等方面各異,目前還沒有統一的國際公認的可接受風險的標準。但隨著人們心理承受能力的增強及對各種風險認識的加深,可接受風險標準也在發生著變化。
3.1 國外常見的可接受風險標準
本文總結了一些國家和地區政府經過多年風險研究制定的常見風險的可接受風險標準,見表2 和表3。

表2 個人可接受風險

表3 社會可接受風險

表4 哥本哈根地鐵風險評估的 ALARP 限制
可容忍危害率(THR)和安全完整性等級(SIL)的對照值。表4 給出了來自哥本哈根地鐵風險評估的ALARP 限制。
3.2 可接受風險與 ALARP 準則
風險管理的決策通常是控制成本與風險損失之間的權衡。ALARP 準則由英國健康安全委員會提出后,已成為進行風險管理和決策的準則和確定可接受風險水平的標準框架。
3.3 可接受風險水平需要考慮的因素
綜合考慮城市軌道交通可接受風險水平需要考慮的各項因素,并參考國外個人、社會風險等的可接受風險的相關標準,提出城市軌道交通脆弱性管理的“損失分類”框圖(圖4)。
(1)引進國外發達國家城市軌道交通行業風險管理的先進經驗,完善風險管理的法規和標準架構,建立統一的風險定義和風險分析、評估體系。在建立風險評估的基礎上確定可接受風險水平,建立一個相同的風險定義與一致定量的表示方法,制定統一的風險可接受水平,并由政府主管部門發布執行。
(2)借鑒國外的經驗與成果,結合我國的實際情況來確定可接受風險水平。廣泛開展國外可接受風險水平的決策過程與相關準則的收集、分析與研究,與此同時,從技術層面上開展國內以往事故/事件的情況(著重在事故/事件后果方面)調查,進行統計分析,并與國內相關行業進行比較。
(3)根據我國城市軌道交通行業的歷史與現狀開展相關研究,尤其是在含缺陷結構與超期服役的系統或裝置、設備的風險評估與可接受風險方面的研究,推進城市軌道交通行業的安全評估工作。

圖4 城市軌道交通的損失分類框圖
(4)調查運營、建造、設備供應商,以及社會、企業職工和社會公眾對我國城市軌道交通行業風險的可接受意愿和社會的經濟承受能力,并且與我國相關的法律、法規與標準結合起來,初步提出我國城市軌道交通行業風險可接受水平。
我國城市軌道交通的運營安全評估工作才剛剛起步,特別是城市軌道交通運營安全風險的法律法規,風險管理框架和可接受水平或可接受風險準則的研究也尚未展開。因此,建議國家一方面要加快在這一領域的研究步伐,另一方面也要結合我國的具體國情開展工作,從社會、經濟和環境等各方面開展可接受風險水平確定的理論研究,更好地為制定我國城市軌道交通行業可接受風險準則提供理論依據和科學方法。如此才能為政府部門科學決策、制定相關的法律法規和實用的可接受風險準則和我國城市軌道交通運營企業的全面風險管理提供條件。
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責任編輯 孫銳嬌
Discussion on Risk Management of Transit and Acceptable Risk Level
Wang Bo, Fang Ming, Liu Weiqing
Based on the study of operational safety assessment project of urban rail transit, the paper makes a brief description of the international practices of risk management, the level of acceptable risk concept, the acceptable risk criteria of individual life risk, social risk,and common risks.It introduces in-detail the method of full use of risk management in safe operation of urban rail transit, applying the theory of system safety (RAMS,system life cycle), project risk analysis and management techniques to ensure system operation always under the control of risk management.Meanwhile it makes some recommendations on some related measures abiding by laws and within reasonable range to guarantee operation personnel safety, property and environmental safety of the urban rail transit system.
urban rail transit, risk management, acceptable risk level, ALARP standard
U298
王博(1968—),男,高級工程師
2016-03-03