基于FTA的共享单车安全系统分析

甘元艺+文鑫

【摘要】本文通过对多起共享单车交通事故案例进行研究，运用安全系统工程学原理，主要从驾驶员、车辆、环境三个方面总结出导致共享单车交通事故发生的直接因素。并采用事故树分析方法（FTA），将共享单车交通事故作为顶事件，演绎推理出顶事件与各种原因之间的逻辑关系，绘制出事故树模型，求得最小割集，进行结构重要度分析，最后结合管理等间接因素提出共享单车交通事故的預防控制措施。

【关键词】共享单车 FTA 安全系统分析 预防控制措施

一、研究背景

随着“互联网+”、共享经济、共享移动性的发展，共享单车逐渐成为社会的热门话题。传统的公共交通系统不能实现“点对点”的交通运输服务，共享单车有效地覆盖了人们出行的“最后一公里”；小汽车人均能耗高、排放高、资源占用率高，共享单车交通环境友好、节约空间、可强身健体，是一种适合城市可持续发展的绿色出行方式。共享单车对比小汽车的优势显而易见，但由于以往的交通规划车本位思想严重，忽视了自行车交通系统[1]，非机动车是混合交通中的弱势群体，当非机动车与机动车发生碰撞时，由于缺乏必要的保护措施，非机动车驾驶人员往往要遭受严重的伤害[2]。此外，《2016年中国共享单车市场研究报告》显示，2016年底，中国已有1886万共享单车用户，预计2017年底突破5000万，因此，必须找出增加共享单车安全性的措施保障广大客户群的安全问题。故本文采取事故树分析法（fault tree analysis，FTA）分析现有共享单车安全系统中存在的问题，在基于FTA分析结果之下提出共享单车交通事故的预防控制措施。

二、事故树分析

（一）事故树分析法

事故树分析（fault tree analysis，FTA）是安全系统工程学的主要分析方法，由不希望事件（顶事件）开始，自上而下，一层一层寻找顶事件的直接原因事件和间接原因时间，直到基本事件，并用逻辑图把这些时间之间的逻辑关系表达出来[3]。用事故树分析法描述事故的思路清晰，逻辑性强，直观明了，能为确定安全对策提供可靠依据，以达到预测与预防事故发生的目的。本文主要采用事故树分析法对事故进行定性分析。

（二）案例举例

第一，2017年2月17日下午，福建福州的郑女士在骑共享单车回家的路上，通过一处马路月牙时，车辆发生侧滑，意外摔倒，经医生诊断为粉碎性骨折；

第二，2017年3月26日中午，上海天潼路浙江北路路口，一名骑着共享单车的11岁孩子被一辆大客车碾压，男孩被救出送医后不治身亡；

第三，2017年4月18日，在长沙市开福区湘春路蔡锷路至芙蓉路路段，因路中停了一辆车，吴女士骑共享单车绕行时，后方驶来的公交车将吴女士挂倒，并碾压致其死亡。

（三）共享单车交通事故的事故树构成

从安全系统工程学的角度看，影响交通事故是否发生的主要因素有人、机、环境、管理和事故处置。在事故致因理论中的海因里希事故因果连锁论中，海因里希（H.W.Heinrich）提出98%的事故是可以预防的，在可预防的工业事故中，以人的不安全行为为主要原因的事故占88%，以物为不安全的事故占10%。因此，人的不安全行为及物的不安全状态是造成事故的直接原因，不安全的环境是引起事故的基础。因此，本文除了对文中提到的例子，还通过对2016年至2017年4月发生的的共享单车事故，运用安全系统工程学原理主要从人、车、环境三个方面，以管理和事故处理两方面为辅进行事故树分析。现建立事故树模型，对共享单车交通事故影响因素进行分析，以共享单车交通事故为顶事件T，绘制出事故树如图1：

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图1 共享单车交通事故事故树

（四）共享单车交通事故的事故树定性分析

1.布尔代数法求最小割集。割集是到导致顶事件发生的基本事件的集合，即事故树中一组基本事件的发生，能够造成顶事件的发生，最小割集是指如果某个割集中任意除去一个基本事件就不再是割集，用布尔代数法求最小割集：

T=A1+A2+A3

=A4·X1·X2+A5·X1·X2+A6·X1·X2

=X7·X1·X2+X8·X1·X2+X9·X1·X2+X10·X1·X2+X11·X1·X2+ X3·X1·X2+X4·X1·X2+X5·X1·X2+X6·X1·X2+X12·X1·X2+X13·X1·X2+ X14·X1·X2+X15·X1·X2+X16·X1·X2+X17·X1·X2+X18·X1·X2+X19·X1·X2

得到最小割集为{X7，X1，X2}，{X8，X1，X2}，{X9，X1，X2}，{X10，X1，X2}，{X11，X1，X2}，{X3，X1，X2}，{X4，X1，X2}，{X5，X1，X2}，{X6，X1，X2}，{X12，X1，X2}，{X13，X1，X2}，{X14，X1，X2}，{X15，X1，X2}，{X16，X1，X2}，{X17，X1，X2}，{X18，X1，X2}，{X19，X1，X2}。

2.最小割集分析。对最小割集来说，它与顶事件用或门相连，显然最小割集个数越小越安全，而每个最小割集中的基本事件与第二层事件为与门相连，割集中的基本事件越多越有利，因此，在考虑共享单车交通事故的预防控制措施时，应考虑采取措施减小最小割集数，增加割集中的基本事件数。

3.基本事件的结构重要度分析。最小割集中基本事件个数相等时，在各最小割集中出现重复次数越多的，结构重要度越大，对顶事件是否发生的影响越大。由此可以看出在共享单车事故树中，X1、X2的结构重要度明显高于其他，所以在进行预防措施控制时，应着重降低X1、X2在事故树中发生的频率。

三、共享单车交通事故的预防控制措施

根据以上事故树分析得，导致共享单车交通事故发生的直接原因有骑行者操作失误、车辆故障及其他、环境不良及其他，而管理上的缺陷是导致事故发生的间接原因。结合最小割集分析和基本事件的结构重要度分析，制定出共享单车交通事故发生的预防控制措施如下。

（一）加强监管严格控制共享单车骑行者的条件

事故树的分析结果显示，骑行者的自身条件（X1、X2）是否优良对共享单车交通事故的发生与否的影响程度很大。据调查，未成年人的骑行技术、反应能力明显低于成年人，共享单车交通事故受害者6成未成年，虽然共享单车平台要求使用者的年龄必须超过12岁，但执行效果并不理想。因此，在共享单车平台出租共享单车时，租车平台应对租用者的年龄限制提高并且对共享单车使用加以更加严格的监管，防止“小学生5秒破解共享单车”之类事件的发生。

（二）对骑行者的不当骑车行为加以监管教育，加强安全意识

据事故树分析骑行者疲劳驾驶、违规占道、违规变道、超速行驶等行为也是造成共享单车交通事故的重要因素，根据2017年最新的《中华人民共和国道路交通安全法》，第三节第五十七条至第六十条是非机动车通行规定，其中未提及对非机动车类似行为的监管及处罚。因此，相关部门可以：1.制定相应的政策法规，对骑行者的疲劳驾驶、违规占道、违规变道、超速行驶等行为进行及时的监控和及时的处罚；2.提高骑行者的驾驶技能，并通过相应的培训提高骑行者的应急能力；3.对骑行者加强安全教育以提高骑行者的安全意识，培养骑行者在使用共享单车前检查车况（包括车轮上的钢丝、链条、刹车片等）的习惯，并且呼吁骑行者自觉避免不当驾驶行为。

（三）共享单车公司定期检查车辆使用情况，增加安全保护装置

事故树的分析结果显示，共享单车的车辆是否故障也是影响事故是否发生的要素。因此，除了通过用户反馈车辆损坏情况之外，共享单车公司应该定期对共享单车的质量、使用情况进行检查，及时排除由共享单车链条损坏、轮胎爆胎、转向失效、制动失灵等因素带来的安全隐患。此外，建议共享单车公司增加共享单车的安全保护装置，如：安全头盔、护膝等，调查数据显示，我国道路交通事故死亡人员中，头部损伤死亡约66.4%，骑自行车者头部损伤占比更高[4]，增加安全保护措施无疑会提高共享单车安全系统的安全性，但是会提高企业的资金投入和维修费用等。

（四）建设非机动专用车道，优化驾驶环境

事故树的分析结果显示，骑行环境的优良对顶事件有较高的影响程度，所以必须优化骑行环境，使共享单车骑行者能够更加专心、放心地骑行。骑行环境包括了天气条件和道路情况。在天气恶劣的条件下，骑行者应该加强自身的安全意识谨慎行驶。混合交通、交叉路口、交通标志不明是造成共享单车交通事故的道路危险因素，建议建设非机动车专用车道分离混合交通、在特殊路段设立清晰的交通标志来预防控制共享单车交通安全事故。

四、结论

共享单车这种新型交通出行方式的快速发展，响应了交通部2017年提出的绿色交通和智慧交通发展战略，为出行者解决了中、短距离及“最后一公里”出行的问题，但是共享单车骑行者依旧是道路交通中的弱势群体，采取措施保障共享单车骑行者的道路交通安全问题迫在眉睫。本文事故树分析方法，得出共享单车交通事故是由骑行者反应能力慢、骑行技术不佳，驾驶员操作不当、车辆故障、环境不良等几方面重要直接因素和管理缺陷等间接因素导致的，并提出了相应的预防控制措施，希望有助于共享单车出行安全工作的实施，降低事故的发生率。

参考文献

[1]滕爱.基于淘宝网的中小网络零售店铺运营策略研究（2）兵，韩竹斌，李旭宏，等.步行和自行车交通系统评价指标体系[J]，城市交通.2016，（5）：37-43.

[2]张国强，张清源，亓玉礼.信号控制平面交叉口非机动车交通安全分析[J].武汉理工大学学报：交通科学与工程版，2014，（4）：705-708.

[3]王燕，彭金栓.交通運输安全系统工程[M].长沙：中南大学出版社，2014.11

[4]李金刚，戴帅.国外摩托车和自行车安全头盔佩戴经验以及对我国的启示[J].汽车与安全.2017，（2）：21-25.

作者简介：甘元艺（1996-），女，重庆人，重庆交通大学交通运输学院，本科，研究方向：交通运输。