客运索道安全风险分析与风险评价方法研究

臧 祺 杨 洋 张 硕

1 北京科正平工程技术检测研究院有限公司 北京 100007 2 国家客运架空索道安全监督检验中心 北京 100007

3 机械工业物料搬运工程技术研究中心 北京 100007 4 山东省科创集团有限公司 济南 250100

1 国内索道安全现状

1.1 我国客运索道基本情况

在20 世纪70 年代前，我国索道基本以货运索道为主。随着对客运索道需求的不断增多，我国逐步探索开拓客运索道研究工作。1982 年我国第1 条大型单承载单牵引往复式客运索道在重庆嘉陵江顺利建成，这是我国自主设计自主建造的第1 条客运索。近年来，随着经济社会的不断发展与物质生活水平的逐步提升，人们对于美好生活的向往与精神文化的需求也与日俱增，呈现出多层次、多样化的特点，对旅行质量也提出了更高的要求。客运索道作为承载游客的重要交通工具之一，具有缓解客流压力和提高经济效益的特点，同时索道的安全运行至关重要。截至2022 年，我国建成客运索道1 117 条（其中客运架空索道840 条、客运缆车30 条、客运拖牵索道244 条），同比2013 年增加244 条，数量增长近0.2 倍，如图1 所示。

近十年，我国客运索道主要应用于旅游景区、滑雪场及公共交通运输领域，行业发展特点以旅游、滑雪为中心。客运索道在数量与质量、性能与安全、环保与节能等方面与国家能源资源的绿色、环保、低碳发展理念和宏观政策等息息相关，客运索道总量呈稳定增长态势。

1.2 我国客运索道监管现状

1.2.1 法规标准体系

重视安全生产工作，不断健全客运索道相关的法律规范与行业标准。我国客运索道实行目录管理，基本建立了政府强制性要求与社会推荐性标准协调统一的法规规范体系，其中包含法律、行政法规、部门规章、安全技术规范、相关标准5 个层级，如图2 所示。

图2 标准体系图

通过完善的安全生产法律法规体系，规范监管标准，确保监管的权威性和有效性。进一步加强安全生产法治建设，通过为客运索道的安全运营提供明确的法律依据与行业标准，最大限度保障乘客和工作人员的人身和财产安全。

1.2.2 安全监管

客运索道监管在全过程安全监督管理方面注重从源头抓起，着重强调设备的本质安全，实施基于风险的全过程监管。监管应覆盖客运索道的制造、营运、使用和检验检测的全过程。在生产环节，客运索道监管采取了行政许可、监督检验和监督检查制度。在使用环节，客运索道监管实施了使用登记、定期检验、监督检查和事故调查制度。

通过全过程安全监督管理，客运索道监管能够全方位地把控索道设备的安全性，从设计、制造到安装、维修再到使用阶段，确保设备运行安全。基于风险的监管方法可以及时发现潜在的安全隐患，采取相应的措施进行预防和处理，提高客运索道的整体安全水平。

1.2.3 监管方式和监管队伍专业化

客运索道的安全监察、检验检测、法规标准制定和技术咨询等工作都由专业化队伍来执行。在客运索道监管中，各项任务都由具备专业知识和技能的专业人员负责实施。客运索道安全监管实行常态化的监督检查，结合安全监管和检验检测2 个方面的工作。通过专业化的监管方式和监管队伍，客运索道监管能够确保监督工作的专业性和高效性。专业人员能够准确判断安全风险和问题，并采取相应的措施进行处理和改进。同时，依靠检验机构的技术支撑，监管工作得到了全面、多角度的支持，更好地提升客运索道的安全管理水平和整体运营质量。

2 客运索道安全风险分析

2.1 客运索道事故概况

客运索道事故是指在索道生产、经营、使用过程中，因客运索道处于危险状态或索道作业实施者的不安全行为，造成的诸如人员伤亡、财产损失、设备损坏、乘客滞留等突发事件。人员风险、机械风险、环境风险等都是影响客运索道安全的重要因素。客运事故情况是客运索道安全状况的客观反映，通过对其进行分析，可以预防和减少事故的发生，从而消除隐患、降低风险。客运索道作为特种设备之一，涉及多个领域，在操作过程中也面临多重挑战。据统计，2013 年～2022 年期间全国共发生特种设备事故1 912 起，造成2 018 人死亡，其中客运索道事故6 起，占总事故数的0.3%，死亡1 人，如表1 所示。

表1 2013 年～2022 年事故情况统计

2.2 客运索道事故等级

根据《特种设备安全监察条例》的有关规定，客运索道事故等级主要分为特别重大事故、重大事故、较大事故、一般事故（见表2）。

表2 事故等级

2.3 客运索道安全风险分析

近十年，客运架空索道安全趋于稳定态势，但伴随着索道数量快速增长，老旧设备越来越多，设备参数越来越高，因索道安全风险隐患带来的忧虑与矛盾也越来越多。索道安全风险仍处于多发趋势，索道安全形势十分严峻，应进一步强化索道安全防范工作。基于一般风险分析理论，客运索道的风险有机械风险、电气风险、环境风险、相关人引发的风险等（见表3）。

表3 客运索道常见事故表

2.3.1 机械风险

机械设备作为客运索道的重要组成部分，在索道安全中占据显著地位。客运索道的正常运行依赖于机械设备之间的协同传动，机械设备发生故障将造成事故的发生。通常情况下因机械设备问题会导致客运索道停止运转，严重时会引发客运索道的崩溃，造成安全事故。根据吉布森的能力意外释放理论，事故与危险是不正常的能量释放。从机械设备的诞生到消亡的整个过程中，只要存在能量，就存在危险因素。这意味着机械设备的危险因素隐藏在其设计、生产制造、安装改造、维修使用和维护等每一个阶段中。

客运索道系统内部组成纷繁复杂，材料质量、机械建造等方面存在问题都会造成安全隐患。由于各构件长期暴露在空气中，因自然因素的影响会发生锈蚀老化、损坏和疲劳磨损等现象。从而导致钢绳脱索、螺栓松动、轴承损坏、齿轮断裂、电路短路、控制器失效、感应器失灵、支架倒塌、吊具异常摆动等问题。对旅客的生命财产安全造成不同程度的威胁。

因此，需要对客运索道的安全给予最大程度的关注，针对可能存在的风险采取必要的措施，在设计、制造、安装、改造、修理、使用和维护等各个方面全面管理，以确保游客的安全。

2.3.2 电气风险

电气系统是索道系统的中枢神经，负责传输、储存和处理信息，控制索道的运行。电气系统为提升索道运输效率、减轻工作人员压力、有效降低运营成本、保障机电设备安全稳定运行以及提升乘客舒适度及安全性等方面提供重要的助力。

索道的正常运行需要稳定可靠的供电、输电和控电设备。一旦配电系统发生故障，极易产生电动机异常、备用电源失效、电源切换停止、电器元器件磨损、保护装置失灵、线路老化、电路跳闸等问题，从而导致电线短路、供电中断、设备失控、火灾触电、索道停运等危险，造成旅客受困、人员伤亡等事故的发生。

因此，对电气系统的安全和可靠性需要进行细致周全的检查，定期维护和日常保养，从而保证电气系统的安全。配电系统、电动机、备用电源、电器元器件等各部分的运行状态应受到密切监控，并及时采取必要的维修和更换措施。此外，对电缆、线路等设施也应当进行日常检查和定期维修，保证索道系统的安全运行，降低事故风险。

2.3.3 环境风险

客运索道大多建设在山区，面临地形复杂的挑战。山洪、地震、滑坡等自然灾害均可能引发索道设施损坏，导致索道运行中断或发生事故。这类事故往往难以预测，且其后果难以估计。此外，狂风、暴雨、雷击等极端天气，对索道的稳定性和安全性造成不利影响，增加了事故的风险。森林火灾、台风、雷电等灾害事件也会对索道的运行造成严重影响，危及乘客的生命安全。

由于自然灾害具有不可预测性和突发性，索道运营方面往往难以提前预知。因此，应当采取一系列应急措施和风险管理策略，减少自然灾害对索道运营的影响。密切关注天气预报、加强设备的抗灾能力、建立灾害监测系统、设立紧急应急预案等措施，以确保乘客的生命安全，降低自然灾害对索道运营的损失。

2.3.4 人员风险

在任何生产活动中人都是主体，客运索道的安全运行离不开人为因素的影响。从前期的设计和安装人员，到投入运行后的管理、作业和服务人员，各个环节的把控都直接关系到索道的安全性。随着我国索道运输量和载客人数的不断增加，运营过程中面临高负荷、高速度和长时间运营的情况，索道的安全性变得更加重要。我国客运索道起步较晚，关于安全风险防控的经验相对较少，索道管理人员水平、操作人员专业技能与安全防控能力参差不一，管理漏洞与实践疏漏极易造成安全事故的发生。

为了保障客运索道安全运行，保护人民的生命财产安全，需要加强对各个环节的管理和监督。设计和安装人员应具备丰富的经验和专业知识，确保索道系统符合安全标准。索道运营管理人员应严格执行相关规章制度，强化安全意识，加强事故预防和应急应对和处理能力。操作人员应加强培训，熟练掌握安全操作技能，确保索道运行过程中的安全性。此外，服务人员也应具备良好的服务意识和安全意识，提供乘客所需的安全和舒适服务。通过加强专业人员培训、提高管理水平、完善安全制度设计，提升操作技术手段等方式，提升我国客运索道安全系数，降低事故风险，确保乘客的生命和财产安全。

3 客运索道安全风险评价

客运索道风险评价是通过对确定的评价对象进行失效模式与原因分析、失效概率与后果程度评价、风险等级与类型的确认以及降低风险与重新评估的递嬗过程。通过评估风险等级以明确风险的品类，进而确定防范措施。风险源由设备失效或发生损害的严重程度和设备失效或发生损害的概率2 个风险因素构成，风险的发生与严重程度与发生概率密切相关，也可以称风险是严重程度和发生概率的函数，其表达式为

式中：R为风险，S为严重程度，P为失效发生概率。

3.1 客运索道风险评估

3.1.1 失效后严重程度评估

为了防范事故发生和应对索道安全风险提供有益经验，应进行风险评估工作。

本文采用GB/ T 34024—2017《客运架空索道风险评价方法》中确定的方式，基于客运索道系统、结构或其零部件自身的功能，根据其失效后的严重程度分成5个等级，客运索道失效后严重程度的评价指标主要包括人身伤害系数（HF）、社会影响系数（SIF）、经济损失系数（ELF）。如表4 所示。

表4 失效后严重程度

3.1.2 失效概率评估

基于设备损伤、失效情况以及客运索道使用单位日常管理、维护保养等情况综合考虑，分析每一个失效原因，将损伤系数（DF）、自检和维护保养系数（IMF）作为客运索道失效概率的评价指标，通过损伤系数、自检和维护保养系数之和确定失效概率系数，以明确客运索道失效等级，共分为5 个等级，如表5 所示。

表5 失效概率

3.2 风险类别确定

失效后果严重程度和失效概率评估后，结合这2 个评估结果，对客运索道安全性能进行整体评价，基于失效后果严重程度和失效评价的确定，明确风险级别。风险等级确定后，可以推断出风险类别及应对方式见表6。

表6 风险类别

例如若失效后果严重程度等级为1，失效概率为A，则风险等级为1A，风险类别为Ⅳ，需紧急采取保护措施消除妨害或降低风险。

4 客运索道风险等级评价方法

客运架空索道是由线路支架设施、运载索与运载工具、驱动及制动装置、迂回装置、张紧装置、电气控制系统、站内安全设施、自然环境、应急能力等多个子系统组成，将所有子系统的所有风险等级综合考量后，客运索道风险等级主要分为一至四级，如表7 所示。

表7 客运索道风险等级

例如，假设某客运架空索道存在表7 的风险，基于客运索道5 个子系统进行分析，通过对失效后果严重程度S和失效概率P进行评估，即

式中：HF为人身伤害系数（0/5/10/X），SIF为社会影响系数(0/3/10)，ELF为经济损失系数（0/5/10/15）。

式中：DF1为故障模式（1/5/X），DF2为故障发生原因（0/2/3），DF3为故障发生概率（0/1/2/3），DF4为故障发生速率（1/2/3），IMF为自检和维护保养系数（-3/1/3）。

由表8 可知，索道风险4 级标准存在诸多重大安全隐患，索道设施整体风险高，安全状况差，需要具有针对性的消除影响并降低风险。当采取表中的防护措施后，该客运索道的风险等级降为一级，整体风险低，安全状况良好。

表8 某客运架空索道存在的风险

5 结论

1）结合近十年客运索道基本情况、监管情况，分析了我国索道行业发展现状及我国监管机构对于客运索道安全监管的有效措施；

2）结合近十年客运索道事故事件情况，对客运索道可能存在的风险进行了分析并提出降低风险的建议；

3）提出了客运索道风险评估的主要内容和方法，包括了基于客运索道子系统失效模式下的后果严重程度、失效概率的评估以及风险类别的确定和等级评定；

4）将风险评价方法用于使用中的客运索道，根据目前设备存在的风险，结合本文风险评价方法，分析出设备当前的安全状况，并提出了防护措施。