城市轨道交通运营安全评价体系研究

张明锐 于 猛 蒲 琪

(1. 同济大学电子与信息工程学院，201804，上海； 2. 同济大学铁道与城市轨道交通研究院，201804，上海//第一作者，教授)

我国城市轨道交通发展迅速，运营里程和客流量持续攀升。截至2016年末，大陆地区开通运营线路133条，总长度达4 152.8 km，同时在建线路有5 636.5 km。据不完全统计，2016年城市轨道交通全年完成客运量总计160.9亿人次[1]。

轨道交通已经成为城市公共交通的主要载体，一旦发生事故会带来十分严重的后果[2]。城市轨道交通线路封闭且多是地下或高架路段，内部空间狭窄，客运量大，人员高度密集，一旦出现事故，救援和人员疏散困难，城市轨道交通的安全直接关系到国家和人民生命财产安全[3]。为了确保线路的安全可靠运营，有必要完善城市轨道交通运营安全评价体系，以便客观评判城市轨道交通的运营安全状况，及时采取整改措施，保证运营安全。

1 城市轨道交通安全评价基础

1.1 城市轨道交通安全评价的概念

城市轨道交通运营安全评价，以投入正式运营的线路为评价对象，以设计建设文件、运营记录和现场检查为依据，分析设备设施的可靠性，评价运营组织和安全管理的合理性，识别安全隐患并提出整改建议和管控措施，为运营单位的安全管理提供依据[3]。城市轨道交通安全评价需要理论研究与工作经验相结合，其重要性为运营管理者与研究者所认可。

1.2 国外研究现状

欧美国家城市轨道交通运营安全评价起步早，注重经验的积累。对于已经发生的事故，追溯其原因，探究避免事故发生的对策。在经验积累之上加以实践，根据整改效果并结合自身特点不断修改完善。主要确定人员伤害与产生此危害的主要风险间的关系，分级量化，确定危险因素的风险程度，提出针对性的应对方法[4]。

亚洲地区的韩国、日本在城市轨道交通运营管理工作方面，有自主的管理框架。韩国的城市轨道交通安全评价重视风险评估，由事故分析、风险分析、安全需求确认管理和系统管理组成。日本由于自然灾害频发，具有很强的安全意识，注重及时更新设施设备，提高系统的科技含量，并加强应急措施[5]。

1.3 国内研究现状

目前国内城市轨道交通运营安全评价尚处于探索起步阶段。国家层面对城市轨道交通运营的安全性十分重视，相关部门依据AQ 8001—2007《安全评价通则》，结合城市轨道交通运营的特点，颁布了GB/T 50438—2007《地铁运营安全评价标准》，其评价体系、评价流程如图1、图2所示。

图1 地铁运营安全评价体系

图2 地铁运营安全评价流程

2 我国城市轨道交通运营安全评价典范

目前国内多座城市已按照要求开展了运营安全评价工作，但尚没有形成完善的指标体系。现有评价方法各有侧重，技术手段与量化方式有待改进。在已开展运营安全评价工作的多个城市中，北京市和上海市轨道交通运营安全评价具有典范作用。

2.1 北京市轨道交通运营安全“千分制”评价

北京市轨道交通的网络化格局已经形成，千万客流已成常态。截至2016年末，运营线路共计19条，总里程574 km，车站共计345座，工作日的日均客流为1 122万人次，日最高客流达1 270万人次[6]。

面对线路多、客流大的现状，北京市轨道交通运营安全评价构建了路网运营安全风险评价体系，提出“千分制”评价方法，制定了量化指标和评价标准，并编制了“千分制”评价管理办法。以此为参照，评价运营安全和服务现状水平，发挥指导作用，整改突出问题，加强薄弱环节管理，促进系统化综合管控。

评价以单条运营线路为评价单位，每一自然年为一个评价周期，设置了设备设施隐患、车站客流风险、运营安全管理与保障风险三个评价单元。在此基础上，进一步细分为具体的评价指标。各评价单元分数、评价原则如表1所示。

表1 北京市轨道交通运营安全“千分制”评价单元划分

根据评分标准，先确定隐患点。隐患等级高低决定单点扣分多少，各单点隐患扣分加和总分反映线路风险水平，并将得分结果进行分级量化，如表2所示。

表2 北京市轨道交通运营安全“千分制”评价风险等级划分标准

通过探索性评价和归纳改进的方式，提升评价的客观性和准确性。先选取典型线路进行评价，分析评价结果的客观合理性，再修订评价体系。2015年对北京市全部18条线路开展了全面评价工作，结果反映出了线网的两大突出问题：①部分线路的客流已大大超出设计的远期客流值，运力已不能承担当前运量；②部分换乘车站由于换乘设施紧促，换乘能力难以满足当前换乘需求。评价结果与实际运营状况相吻合，说明该评价方法能够客观反映各运营线路日常运营安全和服务水平。

2.2 上海市轨道交通运营安全评价

上海市轨道交通已经建成“线路多、辐射远、站点密、客流大”的超大网络。截至2016年末，运营线路共计14条，运营总里程617 km(含磁浮交通30 km)，车站367座(含磁浮)，年度全网客流达到了33.97亿人次；日最大客流量在2017年4月28日达到了1 186.7万人次[1,7]。

上海市轨道交通运营安全评价管理工作由上海市交通委员会直接领导，由上海市财政出资招标，邀请有资质的第三方机构进行技术评价。以单条运营线路为评价单位，评价周期按照《上海市城市轨道交通运营安全评价管理试行办法》：自载客试运营开始，运营时间10年以下的线路每5年进行一次运营安全评价，10年以上的线路每3年进行一次运营安全评价。评价同时参照了GB/T 50438—2007《地铁运营安全评价标准》和地方标准DB31/T 902—2015《城市轨道交通安全运营评价标准》。

评价体系依照上海市交通委员会关于轨道交通行业应对应急事件处置的相关要求，设置了8个分专业。先由各专业单独进行子系统评价，然后进行运营安全总评价。在总评价时还关注各专业间的接口问题，如同时涉及到车辆和供电专业的部分弓网故障问题。对风险进行量化分级，对风险点进行分析和归类，提出整改建议[8]。具体划分见表3。在第二轮及以后的评价中，注重分析前一轮风险点的整改效果，关注前后两次评价时系统状态间差异。

表3 上海市轨道交通运营安全评价体系

参照该体系，自2012年起对上海市轨道交通多条线路的运营安全进行了评价，能够挖掘出风险源和重大问题，并提出行之有效的整改对策与建议，有效提升了安全管理水平。

3 多层次闭环管理安全评价体系

不同城市的轨道交通运营安全评价体系不尽相同，实际操作也必须根据自身特点制定评价策略。考虑到普遍适用性、实际操作可行性和实用性，依据线路信息的分类，建立了基于信息分类的多层次闭环管理的轨道交通运营安全评价体系。

该体系建立的原则如下：

(1)符合我国城市轨道交通运营的特点，适用于国内不同类型的城市轨道交通线路。

(2)从基础信息、管理制度和实时动态信息三个层次展开运营安全评价，反映影响运营安全的因素。评价与整改相互促进，进行闭环管理。

3.1 基础信息评价

基础信息评价是对线路基础信息进行记录、分析和评价，同时利用针对性的评价方法对特定子系统和特定设备进行专业性评价，如利用故障树分析法建立接触网失效模型、利用危险与可操作性分析(HAZOP)对列车运行自动控制(ATC)系统进行评价等[9-10]。具体评价子系统划分见表4。

表4 基础信息评价体系

3.2 管理制度评价

城市轨道交通的管理制度是指运营管理单位对线路资源的分配调整，对组织的架构、功能和目的的明确和界定，以及对实现管理目标所采取的组织、控制、协调、反馈等活动所依据的规范。完善的管理制度，是科学决策、高效执行和风险控制的重要前提和基本保障。

相对于线路的基础信息，管理制度具有更高的灵活性。不同运营管理单位的管理制度有较大差异，相对于基础信息评价更具主观性。因此宜进行区分。管理制度评价体系见表5。

表5 管理制度评价体系

在风险管理中，考虑风险源的数目、引起事故的可能性和可能导致后果的严重性。事故管理中，利用已发生事故的数目、后果的严重程度来评价系统安全水平。

3.3 实时动态信息评价

目前，在城市轨道交通运营过程中，已能够监测并记录海量实时动态的运营信息。对此进行数据处理和分析利用，有助于提升运营安全评价的科学性和准确度。

实时动态信息主要包括OCC(运行控制中心)等处收集的信息，如客流、全线列车运行状况、设备运行状态等。根据监测和记录的运营数据，统计分析各指标超负荷状态、系统故障状态占全部运行时长的比率及其时空分布特点等。其评价体系如表6所示。结合基础信息，预测发生危险的可能性，起到风险预警作用，并在周期性安全评价中作为数据支撑。通过实时信息与基础信息的对比，有助于科学评价系统的能力是否超标，这是安全评价中容易忽略的事情。例如，实时客流显示没有超载，则踩踏发生概率则较低。

表6 实时动态信息评价体系

基础信息反映线路建设状况，若设计、施工存在缺陷，则必须特别关注，在运营中提出针对性防护措施。管理制度反映安全管理的软实力，是线路安全运营的保障手段，高效的安全管理机制能够有效缓解风险。实时信息全面、动态、详尽地反映运营状况。三方面信息各有侧重，层次清晰，相辅相成。

3.4 安全评价闭环管理

在城市轨道交通安全管理中，安全评价连接系统安全规划、设计、管理和维护，促进安全管理形成闭环效应[11]。安全评价应当与整改维修、安全管理和线路建设相互促进，一方面通过安全评价促进维修整改、提升安全管理水平、为线路建设提供参考，另一方面系统的改造升级、管理制度的变更和新线的建成又引入了新的安全评价课题。

对于线路第二轮及以后的安全评价，应重点关注上一轮安全评价的风险点整改情况，以及两轮评价时线路状况的差异。考虑的因素包括：运量增加情况、管理制度的更新、系统整体有何重大改造、关键设备有何重大维修更换、老化对系统安全的影响等。

4 结语

本文分析、比较了北京市和上海市轨道交通运营安全评价体系的构建和实际操作，提出了包含基础信息、管理制度和实时动态信息的闭环管理安全评价体系框架。该评价体系具有科学性、合理性，对城市轨道交通运营安全评价的发展具有促进作用。