城市軌道交通系統運營安全和可靠性分析摘　要　城市軌道交通系統的運營安全和可靠性是必須面對的一個重要問題。討論了影響城市軌道交通系統運營安全和可靠性的相關因素,定義了故障、事故和突發事件的概念及其相互關系,論述了技術設備、網絡運輸能力、運營組織方案、突發事件等主要因素對運營安全和可靠性的影響。提出了加強和提高城市軌道交通系統運營安全和可靠性的對策和途徑,包括加強人員培訓、加強系統維護、提高技術裝備水平、制定應急預案、預案演練等。關鍵詞　城市軌道交通,運營安全,可靠性 安全和可靠性是城市軌道交通運營中不可忽視的重要環節。“安全第一”是乘客的基本需求和首要標準,也是軌道交通運營管理永恒的主題。運營安全和可靠性水平綜合反映了軌道交通運營管理水平和運輸服務質量,是城市軌道交通系統實現順暢、高效運營的前提。高運營可靠性不僅是軌道交通運營管理追求的目標,也是滿足乘客需求、獲得良好社會和經濟效益的根本保證。 在日常生活中,人們一聽到地鐵出現故障,就容易和地鐵安全問題掛上鉤。其實,這是很容易引起混淆的兩個概念。安全同事故及突發事件相對應, 而故障同可靠性相對應。一般來說,有些故障是無法避免的,但是可以通過日常保障及維護來降低它的發生率。就事故和突發事件而言,理論上是可以通過規章制度以及處置措施予以防范和杜絕的。 城市軌道交通日常運營管理中,涉及運營安全和可靠性的事件主要體現在兩方面:一是由于恐怖襲擊、自然災害、人為破壞等原因發生的火災、爆炸等災難性重大事件,造成生命和財產的重大損失。一般情況下,發生突發事件的概率很低。二是由于客流波動、技術設備故障、運營組織等原因,引起列車運行延誤、列車運行中斷等列車運行“大間隔”故障,造成乘客的出行延誤。相比較而言,故障的發生率是很高的,但是一般不會引起地鐵的安全問題,只是降低了地鐵運營的可靠性。因此,理清運營安全和可靠性的一些基本定義及其相互關系,對確立城市軌道交通系統運營安全和可靠性的對策很重要。1運營安全和可靠性的定義及相互關系 城市軌道交通運營安全和可靠性是反映地鐵系統正常運營情況的總體概念。然而從后果及造成的影響看,運營安全與可靠性則具有完全不同的內涵。運營中發生的安全問題除了造成列車運行延誤、運營生產中斷外,更重要的是涉及到人民生命財產損失、設施設備破壞等重大問題;而運營中的可靠性問題則主要涉及運營生產的穩定、運輸質量的好壞。因此,加強和提高城市軌道交通運營安全與可靠性,首先要從引起城市軌道交通運營安全與可靠性事件的原因出發,科學地對運營安全和可靠性進行定義。 影響城市軌道交通系統運營安全和可靠性的因素統稱為事件。根據其發生的原因、特點以及造成的后果和影響,可分為故障、事故和突發事件三類。1)故障 故障是因設備質量原因或操作不當導致設備無法正常使用,須人工干預或維修的事件,根據表現和影響程度可分為輕微故障、一般故障和嚴重故障。輕微故障可以迅速排除,一般不會影響運營可靠性;一般故障將造成短時間的列車運行秩序混亂,部分列車運行延誤;嚴重故障則會導致較長時間的運營中斷,嚴重影響系統運營可靠性。按照設備類型和原因,故障又可分為列車車輛故障、線路故障、供電系統故障、通號系統故障、環控設備故障、車站客運設施故障等。2)事故 事故是因故障或工作人員操作不當而造成人員傷亡、設備損壞,影響可靠性或危及運營安全的事件。事故根據其表現、影響程度與范圍,可分為一般事故、險性事故、大事故、重大事故等;按其專業性質可分為行車事故、客運組織事故、電力傳輸事故等。3) 突發事件 突發事件是指由故障、事故或其他原因(人為、環境、社會事件等)引起的、突然發生的、嚴重影響或可能影響運營安全與秩序的事件。突發事件根據其影響程度與范圍可分為一般突發事件、險性突發事件、大突發事件和嚴重突發事件等;根據其引發原因又可分為運營引發突發事件、外來人員引發突發事件、環境引發突發事件等。 故障、事故和突發事件的關系如圖1所示。事故中,有部分是由于故障引起的,突發事件中又有部分是由故障和事故所引起。一般地,故障、事故、突發事件在城市軌道交通系統日常運營過程中的發生概率有很大差別。故障可以認為是多發事件,大部分故障不會對運營安全造成很大的影響,但會影響運營的可靠性,降低運營質量。事故和突發事件發生概率較小,嚴重的事故和突發事件可以認為是小概率事件,但是事故和突發事件對運營安全造成極大危害,甚至造成重大的人員傷亡和財產損失。因此,在處置和預防不同的事件種類時,應有相應的側重點。對于一般性的故障,應側重于設備的維護與保養、運營管理的優化等;而對于可能造成重大人員傷亡和財產損失的嚴重事故或突發事件,則應側重預防和應急處置。2　影響運營安全和可靠性的主要因素1)技術設備 技術設備的日常管理和維護直接影響著系統的運營安全和可靠性。城市軌道交通系統包含了以下主要設備:線路及車站、車輛及車輛段、通信信號、供電、環控設施、售檢票以及防災監控報警設備等。只有各項技術設備協同可靠工作,才能保證列車安全高效地完成運輸任務。城市軌道交通系統一般采用了高可靠性的元件、設備和軟件,而且構成的系統具有“故障導向安全”的特征,使整個系統具有應對設備故障及突發事件的高度安全性。城市軌道交通的線路長度、站間距離相對較短,列車種類單一,因此為了保持列車運行秩序穩定,列車運行控制系統在一定范圍內可以自動調整列車的運行狀態。城市軌道交通車站一般不設置配線,列車在車站正線上辦理客運作業,如果一列車出現故障,將直接影響到后續列車的正常運營。因此,整個軌道交通系統的設備維護和管理是十分關鍵的。2) 網絡的運輸能力 城市軌道交通系統的網絡運輸能力體現了運輸效率。提高網絡的運輸能力,可以最大程度地滿足乘客出行要求,安全高效地完成輸送任務。網絡的運輸能力主要影響軌道交通運行系統的可靠性,列車一旦發生延誤不僅會影響到自身線路的正常運行,而且會影響到網絡中其他列車的正常運行。正是因為地鐵運行延誤具有傳播性,在發生列車運行延誤時,列車到達晚點或者取消車次都會降低線路與車站等設備的通過能力,限制系統設備能力的充分利用。特別是在客流高峰時段的運行延誤,將導致更大的能力損失,嚴重影響城市軌道交通系統的運營穩定性和可靠性。因此,提高網絡的運輸能力,減少列車的運行延誤對提高系統運行的可靠性是很重要的。3) 運營組織方案 城市軌道交通應為乘客提供滿意的出行服務,良好的運營組織是這種供給的前提和保證。在一定的網絡結構和設備條件下,采用的運營方案應針對客流變化的情況,有利于提高網絡系統的整體運輸能力,適應客流需求,增加運營效益和運營可靠性,滿足乘客在出行安全、舒適、準時等方面的要求。4)突發事件 除了系統本身可能影響城市軌道交通系統運營安全和可靠性的因素外,自然災害、恐怖襲擊、人為破壞等突發事件也是影響運營和可靠性的關鍵因素。這些突發事件的發生,將會造成重大的人身傷亡、財產損失以及運營中斷,產生軌道交通運營的安全問題。因此,必須加強自然災害、恐怖襲擊或人為破壞事件的預警和發生后的應急處置,最大程度地降低人員傷亡和財產損失。3　提高運營安全和可靠性的途徑1)加強人員培訓和系統設備的日常維護 城市軌道交通系統是一個包含土建、車輛、供電設備、通訊信號、運營管理等多學科、多專業、多工種的復雜大系統。系統的安全與可靠性貫穿了從工程的前期決策、設計、施工到運營管理等各個階段的全過程。對每個有不同崗位要求的工作人員而言,高質量地完成本崗位的工作要求,是保證軌道交通系統安全高效運營的關鍵,因此,必須加強工作人員的職業素質和道德培養。 城市軌道交通運營所依賴的交通設施,雖然采用了較高的可靠性標準,列車運行控制軟硬件系統也采用了冗余設計來增強系統工作的可靠性,但在長期復雜多變的外界因素干擾下,仍然難以保證運營設施與設備不產生功能失效,因而系統實際運營過程中發生隨機故障在所難免。為了降低故障發生率,就需要對系統的各種設施設備做好日常的維護和管理,發現問題及早解決,最大程度地消除發生故障的隱患,從而保證軌道交通系統安全高效的運行。2)提高軌道交通系統的技術裝備水平 為了保證軌道交通系統中各種設備的正常運行,減少故障、事故和突發事件的發生,應盡可能地利用最先進的技術裝備和高科技手段。如采用高技術支持的信息管理、應急處置系統等來確保各種事件發生時的信息傳輸通暢以及應對措施的有效實施;采用列車運行智能化調度系統,減少因人工疏忽所引發的各種故障或事故;采用線網綜合運營協調系統,保證網絡中各車輛的高效、安全、可靠運行。3)應急預案的制定和演練 通過安全設計、操作、維護、檢查等措施,可以預防事故、降低風險,但達不到絕對的安全。因此需制定在發生軌道交通事故后所采取的緊急措施和應急處置預案,充分利用一切可能的力量,在事故發生后迅速控制事故發展并盡快排除事故,保護乘客和員工的人身安全,將事故對人員、設施和環境造成的損失降低至最低程度。應急預案是應急救援系統的重要組成部分。針對各種不同的緊急情況制定有效的應急預案,不僅可以指導各類人員的日常培訓和演習,保證各種應急資源處于良好的準備狀態,而且還可以指導應急救援行動按計劃有序地進行,防止因行動組織不力或現場救援工作混亂而延誤事故救援,降低人員傷亡和財產損失。在預案演練時,可以與公安、消防、醫院、公交等系統的相關部門實行聯合演習,增加演練的實戰性,更好地掌握演練技巧。參考文獻[1]　施毓鳳,楊　晟,孫力彤.城市軌道交通的安全管理問題[Ｊ].城市軌道交通研究,2003(2):26.[2]　陳　鐵,管旭日,孫力彤.城市軌道交通綜合安全管理體系研究[Ｊ].城市軌道交通研究,2004(1):16.[3]　韓利民.地鐵運營安全及對策研究[Ｊ].中國安全科學學報,2004(10):46.[4]　袁震.直面地鐵安全[Ｊ].城市減災,2004(2):19.