游乐项目全生命周期安全风险管控研究

赵斌琳工程师

(上海国际主题乐园有限公司,上海 200120)

0 引言

2019年重庆某游乐园一名男子在玩高空吊桥时，安全带保险扣忽然脱落；2020年某游乐园的“步步惊心”游乐项目发生意外，一名女子从桥上掉落；2021年吉林某游乐园玻璃栈道突然玻璃破裂，导致一名男子被困；2022年湖北某景区“步步惊心”项目，一名男子不慎从悬空桥上坠落。游乐园一旦发生安全事故不仅面临巨额赔偿和舆论压力，而且在政府的强力监管下可能停业整顿。因此，安全运营是游乐园的重中之重。

《2021年旅游经济运行分析与2022年发展预测》指出，2021年旅游预约人次同比2020年增长37%，同比2019年增长47%。伴随着人民群众日常旅游和休闲需求的显著提升，主题乐园在国内快速发展。主题乐园开发各种新奇刺激的游乐项目以满足人们追求刺激的心理，比如华山的悬崖峭壁栈道、大连棠梨乐游谷的步步惊心、上海金茂大厦88层室外观光厅、云南茶马古道玻璃栈道、苏州华谊兄弟电影乐园的新兵训练营(绳索挑战道)和各种室内蹦床乐园的高空栈道等。这些刺激的游乐项目，多是高空探险的景观，使用安全带防止高处坠落，从而提高游客的体验感。“步步惊心”类的游乐项目一般包括主题景观、安全带挂点和安全带。主题景观往往是惊险刺激的狭窄通道、间隔较大的绳索悬空踏板、玻璃桥等；安全带挂点有钢丝绳、C型槽钢等形式；安全带有全身式、半身式和腰带式。游客穿着安全带，通过安全绳连接在挂点上，穿越主题景观来体验冒险之旅。

目前 “步步惊心”类游乐项目不需要在市场监管部门登记注册，进入门槛低，企业管理水平参差不齐。应急管理部指导的国家个体防护装备技术标准委员会发布的一系列坠落防护标准，如《坠落防护 安全带》(GB 6095—2021)较多考虑的是维护和维修高处作业中的坠落防护。另外，查阅国内文献发现，坠落防护安全带主要的应用场景是在建筑施工行业[1]、电力行业[2]、石油作业现场[3]等高处维护检修作业中，鲜有研究坠落防护安全带在游乐项目运营中的应用。在一般的高处作业场景下，坠落防护系统使用场景比较单一，坠落防护安全带的使用频率也比较低，但是在游乐园游乐项目的应用场景下，坠落防护系统和景观设计复杂，坠落防护安全带每天被大量游客高频率使用。在这种情况下，如果依然参照传统的坠落防护安全管理要求，是否能满足游乐园运营安全的要求还研究不足。因此，本文将应急管理和市场监管两部委各自监管的标准进行整合应用到同一场景下，从设计阶段的本质安全化设计和运营阶段的本质安全化管理进行分析，探讨提升运营安全的对策，以期为游乐园中相近类型游乐项目的安全运营提供借鉴经验。

1 研究思路

游乐园游乐项目的运营过程总是在复杂的“人—机—环”系统中进行，人、机、环3个因素彼此联系又互相作用，而事故的发生离不开该系统的3个因素[4]。本文通过打造综合性的本质安全管理体系，即环境和机械设备的本质安全化设计和持续改善的本质安全化管理[5]，来提高游乐园的安全运营水平。本质安全化设计主要包括风险评估和本质安全化设计2个阶段[6]，进一步细分为危害辨识、风险分析、改进措施、优化设计图纸和增设防护设施等。本质安全化管理主要由技术和管理相结合来管控风险[7]，技术又可细分为人为因素和设备因素的风险评估、设备改进等，而管理可细分为规章制度、设备因素的检查维护和内部审计等。通过分析国内外大型游乐项目事故发生的阶段及影响因素，在查阅相关研究时发现，设备因素占比54%，人为因素占比30%，管理因素占比8%[8]。

因此，本文将从游乐项目的全生命周期的2个阶段来探索，从设备、人和管理的3个因素上提升运营安全的对策，如图1。

图1 游乐项目的全生命周期安全管理Fig.1 The safety management in the whole life cycle of amusement projects

2 运营安全的提升对策

2.1 设计阶段的本质安全化设计

在设计阶段，邀请设计、运营、维护和安全等部门成员，成立风险评估小组。考虑到建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)技术在建筑设计阶段具有可视性、协调性、模拟性、优化性、可出图的5大特点，可以方便各专业人员进行更好的交流沟通、协同设计以及方案的优化与决策[9]，因此，在BIM中结合系统的危害分析(System Hazard Analysis，SHA)、失效模式与后果分析(Failure Mode Effect Analysis，FMEA)的风险评估方法[10-11]，对设计初稿进行风险评估。风险评估步骤主要为：识别并列出系统中使用的部件或单元；逐个分析主要部件或单元的失效模式和失效原因；分析失效后游客、员工、运营和设备4个方面的严重度S；分析失效发生频率O；分析难检度D；失效纠正方法分析；分析风险优先数值RPN，即RPN=S×O×D；危险程度的风险等级判定，风险等级判定标准，见表1；补充失效纠正方法或结束。

表1 风险等级判定标准Tab.1 Risk level criteria

在完成设计初稿的风险评估后，依据评估结果，结合BIM模型，不断优化设计方案。对于表1中的“不能接受的风险”，在设计阶段应增加针对性的工程管控措施；对于 “需要管理层评估的风险”和“需要项目组评估的风险”，应提交给相应层级的人员进行再次评估，决定是否也在设计阶段增加管控措施。

通过前瞻性的风险控制措施设计，不仅能较大程度地避免因为“设计不合理”导致的安全事故，也能节省运营阶段整改“设计不合理”隐患所增加的成本。

2.2 运营阶段的本质安全化管理

在运营阶段，结合设计阶段完成的风险评估表和相关国家标准(见表2)，将其转化为运营人员方便使用的运营维护安全操作规程和设备检查维护手册。

表2 坠落防护安全带有关的标准Tab.2 Standards related to the safety blet for fall protection

在运营操作时，编制叙事性安全教育材料[12]，做好运营人员的安全操作规程培训，并要求其及时记录各种游客反映的问题、游客险兆事故(NearMiss)、游客受伤事故等，形成运营记录。在运营维护时，根据设备维护手册，对各种规定的检查项目制定检查计划，落实定期检查任务，并要求及时记录设备故障，形成维修记录。

根据运营记录、维修记录、设计阶段的风险评估结果和法规符合性辨识，结合运营维护实际情况再次优化风险评估结果，及时改造硬件设施，更新运营维护安全操作规程和设备维护手册。通过这种正向循环，不断改善和提高运营安全水平，能较大程度地避免因为人为因素、管理因素和设备因素的“设备故障或损坏、安全装置失效”导致的安全事故。

3 案例应用

为验证完善上述的提升对策，选择某乐园的“步步惊心”类型游乐项目为案例研究对象。该游乐项目由游客排队区、主题景观、C型钢轨道挂点和坠落防护安全带等主要部件构成。主题景观包括假山、瀑布、吊桥、悬崖、主题灯、园艺等。排队区入口设置寄存柜，要求所有游客必须寄存随身物品后方可进入排队区。

3.1 设计阶段的本质安全化设计

在设计阶段，由风险评估小组按照风险评估的步骤，结合历史上相近类型游乐项目游客游玩和员工运营维护中发生安全事故的特点，依次针对主要部件单元(主题景观、C型钢安全带挂点、安全带和游客行为)，分别从游客、员工、运营和设备4个方面进行风险评估，评估结果，见表3。

表3 SHA和FMEA风险评估Tab.3 SHA and FMEA risk assessment

续表序号主要部件或单元危害描述S纠正前的分析游客员工设备运营ODRPN纠正措施纠正后的分析ODRPN危险程度10安全带挂点 连杆总成、焊接点、钢丝绳破损导致坠落事故发生101075101100制定检查维护手册,定期检查维护和更换1110可接受的风险11安全带挂点 挂点装置的维护可达性不够1010105101100在设计时预留登高车、脚手架搭设等空间,便于其维护1110可接受的风险12安全带挂点 游客体重超出100kg限值 771110170在排队区入口,提供体重秤3121可接受的风险13安全带挂点 挂点装置紧固件松脱,挂点故障导致坠落事故发生1010755150设计阶段制定挂点装置的预防性检查维护周期,并执行3130需要项目组评估的风险14安全带安全绳、安全带断裂导致游客坠落101015101100设计一些融入场景中的游客行走时可以手抓的绳索;间隔合理的区域,设置运营岗位员工进行巡检和紧急支援;安全绳和安全带周期性检查1110可接受的风险15安全带没有使用全身式安全带,发生坠落后,游客和员工从安全带中脱落坠落伤害101015101100选择全身式安全带,并定期检查维护和更换3130需要项目组评估的风险16安全带游客体重超出安全带限值,安全带破损导致事故10115101100制定运营安全操作规程,在排队区入口设计体重秤,满足要求的游客可以入内1110可接受的风险17安全带游客体型太小,安全带不能正确穿戴10115101100制定运营安全操作规程,在排队区入口设计身高尺,满足要求的游客可以入内1110可接受的风险18游客行为游客高空游玩时,随身携带物品坠落伤人771110170入口提供寄存柜,禁止游客携带物品游玩;重要区域正上方设置安全密目平网,防止高空坠物3121可接受的风险

续表序号主要部件或单元危害描述S纠正前的分析游客员工设备运营ODRPN纠正措施纠正后的分析ODRPN危险程度19游客行为游客游玩时突发疾病,停留在中途5513710350在入口设计身体健康要求的安全警示标志;设置有员工或救援队快速通道510250需要管理层评估的风险

从表3可以看出，纠正前的分析RPN值较高，其中不可接受的风险有1条，需要管理层评估的风险有2条，需要项目组评估的风险有15条，可接受的风险有1条。经过风险评估小组制定纠正措施后，RPN值降低，其中不可接受的风险有0条，需要管理层评估的风险有1条，需要项目组评估的风险有4条，可接受的风险有13条。由此可见，在设计阶段，由风险评估小组审核设计图纸，并制定风险评估表，可以较好地识别出风险，并制定应对纠正措施，且落实到设计阶段的设计方案优化中。

目前国内某些游乐园因为选择上半身式安全带而造成人员从安全带中脱落的坠落伤亡事故案例较多。根据表3，为防止游客坠落，应考虑选择全身式安全带[13]。另外，除考虑安全带本体的选型外，还需要着重考虑日后运营阶段的检查维护性。

3.2 运营阶段的本质安全化管理

在运营阶段，结合表3的纠正措施和国内外有关标准(见表2)，制定出运营维护人员使用的运营安全操作规程和设施维修手册，见表4。

表4 游乐项目检查维护手册Tab.4 The inspection and maintenance manual for amusement projects

续表序号主要部件或单元危害描述纠正措施检查维护周期检查任务管理层内部审计周期12安全带挂点 游客体重超出100kg限值在排队区入口,提供体重秤体重秤:每日开园前目视化检查一次;年度送质检院校准复核开园前检查清单年度外检清单半年一次13安全带挂点 挂点装置紧固件松脱,挂点故障导致坠落事故发生设计阶段制定挂点装置的预防性检查维护周期,并执行挂点紧固件扭矩:年度扭矩全数校核;扭力扳手年度送质检院校准复核季度检查清单:按照4个场景拆分,每个季度校核1个场景年度外检清单半年一次14安全带安全绳、安全带断裂导致游客坠落设计一些融入场景中的游客行走时可以手抓的绳索;间隔合理的区域,设置运营岗位员工进行巡检和紧急支援;安全绳和安全带周期性检查手扶绳索:每日开园前目视化检查一次安全带:每日开园前目视化检查一次;按照运营时间,做全数检验测试月度检查清单:将100条安全带拆分,每个月检验测试即将到期的安全带半年一次15安全带没有使用全身式安全带,发生坠落后,游客和员工从安全带中脱落坠落伤害选择全身式安全带,并定期检查维护和更换安全带:每日开园前目视化检查一次;按照运营时间,做全数检验测试月度检查清单:将100条安全带拆分,每个月检验测试即将到期的安全带半年一次16安全带游客体重超出安全带限值,安全带破损导致事故制定运营安全操作规程,在排队区入口设置体重秤,满足要求的游客可以入内体重秤:每日开园前目视化检查一次;年度送质检院校准复核开园前检查清单年度外检清单半年一次16安全带游客体型太小,安全带不能正确穿戴制定运营安全操作规程,在排队区入口设置身高尺,满足要求的游客可以入内身高尺:每日开园前目视化检查一次;年度送质检院校准复核开园前检查清单年度外检清单半年一次17游客行为游客高空游玩时,随身携带物品坠落伤人入口提供寄存柜,禁止游客携带物品游玩;重要区域正上方设置安全密目平网,防止高空坠物安全密目平网:每日开园前目视化检查一次;定期报废开园前检查清单半年一次18游客行为游客游玩时突发疾病,停留在中途在入口设计身体健康要求的安全警示标志;设置有员工或救援队快速通道救援装备:每日开园前目视化检查一次开园前检查清单半年一次

从表4可以看出，根据风险评估结果(表3)中的纠正措施，制定检查维护周期，并根据员工的排班计划，可将年度检查任务分摊到每个季度分场景阶段性完成。同时，游乐项目的管理层也应制定内部审计表，定期进行安全审计，在效率和安全上不断改进，实现共赢。

在媒体报道的事故案例中，坠落防护安全带是预防事故的重要措施之一。因此，在安全带的使用和检查上，该游乐项目还做了较多创新。

在使用上，《坠落防护 安全带》(GB 6095—2021)中的坠落防护安全带规定其负载不能超过100kg。因此，在游乐项目中选择坠落防护安全带时，应在游客须知和员工安全操作规程中明确“仅限于体重≦100kg的游客才能体验”。另外，在游乐项目入口设置体重秤，满足体重限值的游客才被允许进入排队区，否则引导其去其他游乐项目体验，也能提高游客满意度。

在检查上，根据《坠落防护安全带》(GB 6095—2021)，安全带挂点和安全带主要有日、月和年度检查，且提出“旧产品应按《坠落防护安全带》(GB 6095—2021)中附录规定的方法进行静态负荷测试，当主带或安全绳的破坏负荷低于15kN时，该批安全带应报废或更换相应部件”，在产品使用2年后，应每年在每个批次中抽取一定数量的安全带，用于静态负荷测试。游乐园实际运营维护中，安全带的检查主要有运营维护人员的目视化检查，以及送外部检测机构的静态负荷测试。考虑到《坠落防护安全带》(GB 6095—2021)的坠落防护安全带，场景应用初衷是为生产制造场景中的高处维护作业而设计，所以在生产制造场景中，安全带的使用频率不会太高，会远远低于游乐项目场景下的坠落防护安全带使用频率。因此，如果机械性的套用国标中的2年后静态负荷测试和5年报废要求，往往可能存在事故隐患。因此，可以参考国外主题乐园的大型游乐设备的预防性维护规则，给每条安全带设置IC卡，记录安全带的运营时间。根据实际运营经验，可以在500、1 000、2 000、3 000和5 000h等分别做静态负荷测试，建立载人游乐项目的安全带全生命周期数据库，找出适合该游乐项目实际测试频率[14]。特别注意的是，该实际测试频率不能低于国标要求。基于上海某乐园的5年运营数据和经验总结，每天都投入运营的安全带，在1 800～2 000h就可能存在静态负荷测试不通过的情况。因此，要结合游乐项目实际的运营维护状况，进一步细化日常的安全管理工作，制定更加合理的检查维护周期。

该游乐项目自2013-2016年设计安装，2016年投入运营。运营6年来，在本质安全化设计和本质安全化管理上不断完善，没有发生任何坠落伤害事故。

4 结论

(1)针对“步步惊心”类游乐项目，应从设计阶段和运营阶段构建全生命周期的安全管控措施。

(2)设计阶段可采用SHA和FMEA进行风险评估，根据评估结果不断优化设计方案。通过前瞻性的风险控制措施设计，能减少“设计不合理”导致的安全事故。

(3)运营阶段结合运营经验不断优化风险评估结果、运营维护安全操作规程和设备维护手册，能持续改善游乐项目的安全运营水平，并提出可参考大型游乐项目的维护规则，利用安全带实际投入运营时间来制定更合理的安全带定期检查周期。