城市軌道交通運營安全評價體系研究

張明銳 于 猛 蒲 琪

(1. 同濟大學電子與信息工程學院，201804，上海； 2. 同濟大學鐵道與城市軌道交通研究院，201804，上海//第一作者，教授)

我國城市軌道交通發(fā)展迅速，運營里程和客流量持續(xù)攀升。截至2016年末，大陸地區(qū)開通運營線路133條，總長度達4 152.8 km，同時在建線路有5 636.5 km。據不完全統計，2016年城市軌道交通全年完成客運量總計160.9億人次[1]。

軌道交通已經成為城市公共交通的主要載體，一旦發(fā)生事故會帶來十分嚴重的后果[2]。城市軌道交通線路封閉且多是地下或高架路段，內部空間狹窄，客運量大，人員高度密集，一旦出現事故，救援和人員疏散困難，城市軌道交通的安全直接關系到國家和人民生命財產安全[3]。為了確保線路的安全可靠運營，有必要完善城市軌道交通運營安全評價體系，以便客觀評判城市軌道交通的運營安全狀況，及時采取整改措施，保證運營安全。

1 城市軌道交通安全評價基礎

1.1 城市軌道交通安全評價的概念

城市軌道交通運營安全評價，以投入正式運營的線路為評價對象，以設計建設文件、運營記錄和現場檢查為依據，分析設備設施的可靠性，評價運營組織和安全管理的合理性，識別安全隱患并提出整改建議和管控措施，為運營單位的安全管理提供依據[3]。城市軌道交通安全評價需要理論研究與工作經驗相結合，其重要性為運營管理者與研究者所認可。

1.2 國外研究現狀

歐美國家城市軌道交通運營安全評價起步早，注重經驗的積累。對于已經發(fā)生的事故，追溯其原因，探究避免事故發(fā)生的對策。在經驗積累之上加以實踐，根據整改效果并結合自身特點不斷修改完善。主要確定人員傷害與產生此危害的主要風險間的關系，分級量化，確定危險因素的風險程度，提出針對性的應對方法[4]。

亞洲地區(qū)的韓國、日本在城市軌道交通運營管理工作方面，有自主的管理框架。韓國的城市軌道交通安全評價重視風險評估，由事故分析、風險分析、安全需求確認管理和系統管理組成。日本由于自然災害頻發(fā)，具有很強的安全意識，注重及時更新設施設備，提高系統的科技含量，并加強應急措施[5]。

1.3 國內研究現狀

目前國內城市軌道交通運營安全評價尚處于探索起步階段。國家層面對城市軌道交通運營的安全性十分重視，相關部門依據AQ 8001—2007《安全評價通則》，結合城市軌道交通運營的特點，頒布了GB/T 50438—2007《地鐵運營安全評價標準》，其評價體系、評價流程如圖1、圖2所示。

圖1 地鐵運營安全評價體系

圖2 地鐵運營安全評價流程

2 我國城市軌道交通運營安全評價典范

目前國內多座城市已按照要求開展了運營安全評價工作，但尚沒有形成完善的指標體系。現有評價方法各有側重，技術手段與量化方式有待改進。在已開展運營安全評價工作的多個城市中，北京市和上海市軌道交通運營安全評價具有典范作用。

2.1 北京市軌道交通運營安全“千分制”評價

北京市軌道交通的網絡化格局已經形成，千萬客流已成常態(tài)。截至2016年末，運營線路共計19條，總里程574 km，車站共計345座，工作日的日均客流為1 122萬人次，日最高客流達1 270萬人次[6]。

面對線路多、客流大的現狀，北京市軌道交通運營安全評價構建了路網運營安全風險評價體系，提出“千分制”評價方法，制定了量化指標和評價標準，并編制了“千分制”評價管理辦法。以此為參照，評價運營安全和服務現狀水平，發(fā)揮指導作用，整改突出問題，加強薄弱環(huán)節(jié)管理，促進系統化綜合管控。

評價以單條運營線路為評價單位，每一自然年為一個評價周期，設置了設備設施隱患、車站客流風險、運營安全管理與保障風險三個評價單元。在此基礎上，進一步細分為具體的評價指標。各評價單元分數、評價原則如表1所示。

表1 北京市軌道交通運營安全“千分制”評價單元劃分

根據評分標準，先確定隱患點。隱患等級高低決定單點扣分多少，各單點隱患扣分加和總分反映線路風險水平，并將得分結果進行分級量化，如表2所示。

表2 北京市軌道交通運營安全“千分制”評價風險等級劃分標準

通過探索性評價和歸納改進的方式，提升評價的客觀性和準確性。先選取典型線路進行評價，分析評價結果的客觀合理性，再修訂評價體系。2015年對北京市全部18條線路開展了全面評價工作，結果反映出了線網的兩大突出問題：①部分線路的客流已大大超出設計的遠期客流值，運力已不能承擔當前運量；②部分換乘車站由于換乘設施緊促，換乘能力難以滿足當前換乘需求。評價結果與實際運營狀況相吻合，說明該評價方法能夠客觀反映各運營線路日常運營安全和服務水平。

2.2 上海市軌道交通運營安全評價

上海市軌道交通已經建成“線路多、輻射遠、站點密、客流大”的超大網絡。截至2016年末，運營線路共計14條，運營總里程617 km(含磁浮交通30 km)，車站367座(含磁浮)，年度全網客流達到了33.97億人次；日最大客流量在2017年4月28日達到了1 186.7萬人次[1,7]。

上海市軌道交通運營安全評價管理工作由上海市交通委員會直接領導，由上海市財政出資招標，邀請有資質的第三方機構進行技術評價。以單條運營線路為評價單位，評價周期按照《上海市城市軌道交通運營安全評價管理試行辦法》：自載客試運營開始，運營時間10年以下的線路每5年進行一次運營安全評價，10年以上的線路每3年進行一次運營安全評價。評價同時參照了GB/T 50438—2007《地鐵運營安全評價標準》和地方標準DB31/T 902—2015《城市軌道交通安全運營評價標準》。

評價體系依照上海市交通委員會關于軌道交通行業(yè)應對應急事件處置的相關要求，設置了8個分專業(yè)。先由各專業(yè)單獨進行子系統評價，然后進行運營安全總評價。在總評價時還關注各專業(yè)間的接口問題，如同時涉及到車輛和供電專業(yè)的部分弓網故障問題。對風險進行量化分級，對風險點進行分析和歸類，提出整改建議[8]。具體劃分見表3。在第二輪及以后的評價中，注重分析前一輪風險點的整改效果，關注前后兩次評價時系統狀態(tài)間差異。

表3 上海市軌道交通運營安全評價體系

參照該體系，自2012年起對上海市軌道交通多條線路的運營安全進行了評價，能夠挖掘出風險源和重大問題，并提出行之有效的整改對策與建議，有效提升了安全管理水平。

3 多層次閉環(huán)管理安全評價體系

不同城市的軌道交通運營安全評價體系不盡相同，實際操作也必須根據自身特點制定評價策略。考慮到普遍適用性、實際操作可行性和實用性，依據線路信息的分類，建立了基于信息分類的多層次閉環(huán)管理的軌道交通運營安全評價體系。

該體系建立的原則如下：

(1)符合我國城市軌道交通運營的特點，適用于國內不同類型的城市軌道交通線路。

(2)從基礎信息、管理制度和實時動態(tài)信息三個層次展開運營安全評價，反映影響運營安全的因素。評價與整改相互促進，進行閉環(huán)管理。

3.1 基礎信息評價

基礎信息評價是對線路基礎信息進行記錄、分析和評價，同時利用針對性的評價方法對特定子系統和特定設備進行專業(yè)性評價，如利用故障樹分析法建立接觸網失效模型、利用危險與可操作性分析(HAZOP)對列車運行自動控制(ATC)系統進行評價等[9-10]。具體評價子系統劃分見表4。

表4 基礎信息評價體系

3.2 管理制度評價

城市軌道交通的管理制度是指運營管理單位對線路資源的分配調整，對組織的架構、功能和目的的明確和界定，以及對實現管理目標所采取的組織、控制、協調、反饋等活動所依據的規(guī)范。完善的管理制度，是科學決策、高效執(zhí)行和風險控制的重要前提和基本保障。

相對于線路的基礎信息，管理制度具有更高的靈活性。不同運營管理單位的管理制度有較大差異，相對于基礎信息評價更具主觀性。因此宜進行區(qū)分。管理制度評價體系見表5。

表5 管理制度評價體系

在風險管理中，考慮風險源的數目、引起事故的可能性和可能導致后果的嚴重性。事故管理中，利用已發(fā)生事故的數目、后果的嚴重程度來評價系統安全水平。

3.3 實時動態(tài)信息評價

目前，在城市軌道交通運營過程中，已能夠監(jiān)測并記錄海量實時動態(tài)的運營信息。對此進行數據處理和分析利用，有助于提升運營安全評價的科學性和準確度。

實時動態(tài)信息主要包括OCC(運行控制中心)等處收集的信息，如客流、全線列車運行狀況、設備運行狀態(tài)等。根據監(jiān)測和記錄的運營數據，統計分析各指標超負荷狀態(tài)、系統故障狀態(tài)占全部運行時長的比率及其時空分布特點等。其評價體系如表6所示。結合基礎信息，預測發(fā)生危險的可能性，起到風險預警作用，并在周期性安全評價中作為數據支撐。通過實時信息與基礎信息的對比，有助于科學評價系統的能力是否超標，這是安全評價中容易忽略的事情。例如，實時客流顯示沒有超載，則踩踏發(fā)生概率則較低。

表6 實時動態(tài)信息評價體系

基礎信息反映線路建設狀況，若設計、施工存在缺陷，則必須特別關注，在運營中提出針對性防護措施。管理制度反映安全管理的軟實力，是線路安全運營的保障手段，高效的安全管理機制能夠有效緩解風險。實時信息全面、動態(tài)、詳盡地反映運營狀況。三方面信息各有側重，層次清晰，相輔相成。

3.4 安全評價閉環(huán)管理

在城市軌道交通安全管理中，安全評價連接系統安全規(guī)劃、設計、管理和維護，促進安全管理形成閉環(huán)效應[11]。安全評價應當與整改維修、安全管理和線路建設相互促進，一方面通過安全評價促進維修整改、提升安全管理水平、為線路建設提供參考，另一方面系統的改造升級、管理制度的變更和新線的建成又引入了新的安全評價課題。

對于線路第二輪及以后的安全評價，應重點關注上一輪安全評價的風險點整改情況，以及兩輪評價時線路狀況的差異。考慮的因素包括：運量增加情況、管理制度的更新、系統整體有何重大改造、關鍵設備有何重大維修更換、老化對系統安全的影響等。

4 結語

本文分析、比較了北京市和上海市軌道交通運營安全評價體系的構建和實際操作，提出了包含基礎信息、管理制度和實時動態(tài)信息的閉環(huán)管理安全評價體系框架。該評價體系具有科學性、合理性，對城市軌道交通運營安全評價的發(fā)展具有促進作用。