城市轨道交通应急演练体系发展现状与对策

杨 军，张 蜇，秦 勇，陈 炎，程 晏，杜 恒

（1.北京市地铁运营有限公司 技术创新研究院分公司，北京 100044；2.北京市地铁运营有限公司地铁运营安全保障技术北京市重点实验室，北京 100044；3.北京交通大学 轨道交通控制与安全国家重点实验室，北京 100044；4.北京大象科技有限公司，北京 100160）

0 引言

城市轨道交通具有客流量大、专业系统多、技术复杂度高、运转强度大、运营环境封闭等特点，使得相应的应急安全工作更加复杂。而应急演练是规避运营安全风险、减轻突发事件带来损失的重要手段。

应急演练主要包括演练过程模拟和演练评估。为了更加真实地模拟城市轨道交通系统突发事件应急处置过程，刘阳学等[1]提出了城市轨道交通建设应急桌面演练系统的技术架构(B/S架构、SSH集成框架)和功能架构；魏仁辉等[2]提出城市轨道交通应急处置虚拟仿真实训系统，实现不同角色站务人员运用地铁车站设备作业过程；王智永等[3]从运行图管理、演练场景管理、列车自动监控(ATS)操作模拟、列车运行模拟和演练结果评估5 个功能设计行车调度演练系统。为了评估演练效果，李嵘等[4]在构建大客流综合处置演练评估指标体系的基础上，建立了基于AHP-TOPSIS的城市轨道交通应急演练评估模型；陈露[5]提出基于ANP 和DEA 相结合的城市轨道交通网络应急演练的综合评价方法；迟胜超等[6]采用信息化分析手段，将各岗位应急演练作业流程细化分解为最小个体单元，对个体单元从操作流程、操作用时、操作质量及规章合理性等4 个维度设定评估标准，根据预先设定的标准开展现场评估；任龙龙等[7]通过构建高速铁路应急演练评价指标体系，提出了基于BP 神经网络的高速铁路应急演练评价模型。

除了演练模拟及评估，也有学者结合实际案例提出相关建议。韩姝文[8]针对大连地铁突发事件中应急管理的现状进行调研，根据“一案三制”的应急管理体系，提出应急预案、管理体系、运行机制、法制等方面的问题和建议；赫少攀[9]阐述了在新冠肺炎疫情下，从企业内部员工和市民乘客2 个方面采取的运营服务调整、消毒、个人防护、测温、健康码、联防联控等降低公共卫生事件传播风险措施，为城市轨道交通企业应对突发公共卫生事件提供科学建议。

学者们在城市轨道交通应急处置和演练方面进行了大量理论方法研究和技术应用。在此，通过调研城市轨道交通应急演练需求，分析城市轨道交通行业应急演练体系发展现状，提出我国城市轨道交通应急演练体系存在问题以及发展对策和建议。

1 城市轨道交通应急演练需求分析

目前轨道交通已经纳入国家应急管理体系，各部门积极推动国家级城市轨道交通应急演练中心建设，完善自然灾害、事故灾难、公共安全、公共卫生等各类突发事件的应急预案，加强实战化演练，提高巨灾情景应对能力。为了提高城市轨道交通运营应急处置能力和水平，城市轨道交通行业常通过应急演练培训提升应急处置人员的综合能力。现阶段城市轨道交通应急演练主要有3 种途径：一是桌面推演方式。由参演人员承担不同的角色，针对事先假定的演练情景，以口述方式进行考核，场景仿真度低，无法切实提高人员的应急处置能力。同时，考核评估多依赖于考官的水平和主观因素。二是采用模拟仿真演练。虽然国内外开发和应用了城市轨道交通应急演练仿真系统，但这些仿真系统对应急场景或突发事件的设定都相对固定，应急场景覆盖率低，缺乏灵活性、可干预性的场景设定功能，也缺少多岗位间的配合联动，对各岗位人员实战经验的提升效果有限。三是采用实战演练。参演人员利用应急处置涉及的设备和物资，针对事先设置的突发事件情景及其后续的发展情景，通过实际决策、行动和操作，完成真实应急响应的过程。该形式应急演练需要前往实际运行线路进行演练，成本大，对演练的时间要求较高，不能随时演练。

为使得城市轨道交通各岗位工作人员及时有效地完成相应的应急演练，需要建设一个针对性强、演练方式多样化、场景真实、多岗位联动和不受场地限制的专业化应急演练中心，使员工的应急工作技能得到更加有效、直观、全面、标准化的提高。为此，2019年交通运输部印发《城市轨道交通运营突发事件应急管理办法》(交运规〔2019〕9 号)，明确“在具备条件的运营单位、科研院所、职业院校等单位，分区域组织设立国家级轨道交通应急演练中心。鼓励运营单位在国家级轨道交通应急演练中心组织开展拉练式实战演练。”

综上，复杂的城市轨道交通系统对运营部门的突发事件处置能力提出了前所未有的高要求。应急演练是城市轨道交通应急管理内容的重要组成部分，常被用来检验突发事件发生时轨道交通应急预案的可操作性和适用性、协调联动机制及应急处置能力高低的重要途径。

2 我国城市轨道交通应急演练体系现状

2.1 城市轨道交通应急演练体系

城市轨道交通安全应急政策体系如图1 所示。该体系中包括城市轨道交通建设、初期运营和正式运营安全应急管理政策和规定。应急演练是城市轨道交通运营期间应急管理的必要环节，城市轨道交通运营企业应根据应急预案加强应急演练强度，提升应急处置能力。

城市轨道交通应急演练体系是指根据应急演练的场景需求，通过应急演练高效的组织管理，各演练主体或专业岗位使用演练技术系统和设备完成相应的演练任务，并进行应急演练效果评估反馈的过程。城市轨道交通应急演练体系如图2所示。

图2 城市轨道交通应急演练体系Fig.2 Emergence drill system for urban rail transit

2.2 应急演练组织管理

城市轨道交通运营突发事件应急演练组织管理是保障应急演练顺利进行的必要措施。目前，各城市轨道交通企业应急演练的步骤主要包括演练策划、场景选择、任务布置、脚本设计、现场实施及总结评估等。

根据演练所参照的应急预案级别以及所涉及的组织管理部门，确定应急演练的组织管理部门。若涉及企业多个岗位和部门，则由企业的职能部门组织实施；若涉及不同线路或运营公司，则由线网调度中心组织实施；若涉及到政府单位，则由政府相关部门组织实施应急演练。例如，北京市城市轨道交通运营企业负责组织所辖线路突发事件应急处置演练，路网指挥中心负责组织运营企业间突发事件协同处置演练，路网指挥中心和运营企业配合市交通委等政府相关部门完成综合突发事件应急联合演练。

以上所述应急演练组织管理方式能够提高应急演练效率，但组织方也是应急演练参与方，影响应急演练的公平公正。而通过聘请城市轨道交通第三方应急服务机构负责应急演练组织实施，可以有效协调应急演练各参与方关系，还可以提高应急演练实施方案的科学性。

2.3 应急演练场景

目前，国内城市轨道交通企业主要根据历史突发事件制定应急预案并举行应急演练，这些应急演练可以覆盖自然灾害类、事故灾害类、公共卫生事件类、社会安全事件类等应急场景，部分城市轨道交通企业建立的实训基地可以满足行车故障场景下各工种多岗位协作演练[10]。但是国内大部分城市轨道交通实训演练基地主要侧重于轨道交通职业技能培训，可演练的突发应急场景数量有限。

通过分析城市轨道交通运营突发事件，一方面可以从事故严重程度、影响范围和发生频次等方面总结需要重点演练的应急场景；另一方面需要根据历史事故发生的规律和特点，进行复合型突发事件场景的无脚本演练，提高应急处置人员的应变能力。

近年来城市轨道交通事故原因分析如图3 所示。由图3 可知，技术扰动事故和人员扰动事故在总事故中占的比例较高。首先，由于城市轨道交通系统线路复杂、精度要求高、发车频次大等特点，以及城市轨道交通规模爆发式扩张的现状，技术故障频发，因而如何切实可行地增强城市轨道交通的技术安全性成为现阶段研究的一大热点。其次，人为扰动事故和技术扰动事故所占比例大致相同，分别为36.92%和32.31%。作为关键事故致因，人为因素着实影响到城市轨道交通系统运营的安全性；耦合事故和自然扰动占比较小，分别为21.54%和9.23%，其中耦合灾害因其形成机理的复杂性，引发的原生和次生灾害也更加多样。因此，城市轨道交通企业需要通过应急演练加强员工的安全教育，杜绝违章作业，提高站务、乘务、检修人员的业务能力和应急处置能力。

图3 城市轨道交通事故原因分析Fig.3 Cause analysis of urban rail transit accidents

随着城市轨道交通系统智慧化发展，城市轨道交通企业各专业系统功能的升级改造导致应急演练场景需求发生变化。例如全自动无人驾驶系统与传统基于通信的列车控制系统(CBTC)不仅在设备系统组成方面存在不同，两者运营场景和功能也存在巨大差异，主要行车人员的岗位职责也发生了变更[11-13]。因此，通过分析新形势下的突发事件和应急预案，针对新的应急场景进行演练成为未来持续提升城市轨道交通企业人员应急处置能力的必要措施。

2.4 应急演练技术设备

应急演练的顺利开展离不开演练设备和系统的技术支撑，我国城市轨道交通行业已初步建立应急演练技术设备，形成应急演练技术平台，平台建设模式主要包括集中和分散建设2 种。集中建设模式以实训线路为依托，通过构建行车调度、模拟驾驶和车站设备等运行平台，以及面向车辆、供电、信号、通信和工务等专业的应急演练培训系统，并与实际线路进行组合，可负责培训策划、上岗培训、理论教学、考核评估，使学员得到系统、规范的专业和技能训练。该模式的代表性基地包括广州地铁综合实训基地、上海龙阳基地、杭州五常实训基地及苏州轨道交通基地等。国内应急演练技术设备布局如图4 所示。分散建设模式主要是以各运营线路或分公司为依托，在车站和车辆段设立不同专业的培训系统，满足城市轨道交通企业人员培训和演练需求。例如，北京地铁在各车辆段和车站设计培训系统，满足了各专业的培训需求[14]。集中建设模式需要建立实训线路或利用旧线改造，占地多建设成本较高，但该模式的演练培训功能全面，覆盖应急场景较多，易于进行联动演练；分散建设模式可以利用既有的车辆段和车站，建设成本较低，但由于专业功能分散，场景覆盖面不全且联动演练较为困难。

图4 国内应急演练技术设备布局Fig.4 Layout of technological facilities for emergency drill in China

通过建设城市轨道交通培训和应急演练中心，可以帮助城市轨道交通企业培训各个专业的在岗人员。虽然这些实训基地能够对部分专业应急场景和应急技能进行演练，但全专业、跨部门的综合应急演练缺乏专门的场地和技术设备支撑。

2.5 应急演练评估

当前的演练评估环节多是领导讲评或行业专家点评，依赖个人专业知识经验的主观评估导致难以发现演练过程中不足之处并提出改进的参考标准[15]。虽然已存在先进的应急演练支持系统和设备，但这些系统对演练人员操作处置数据收集仍然不够全面，如演练中的规定动作是否完成，是否按照既定路线救援以及是否存在违规行为等，从而导致无法有效评估演练过程，难以发现演练方案和应急预案的不足。另外，同一个岗位可能面临多种突发事件。因此，城市轨道交通运营企业需要根据城市轨道交通运营突发事件的严重程度，建立全方位、多层次、立体化的应急演练评估指标体系和方法模型，从而达到以练促改的目的。

应急演练评估包括演练执行情况评估、演练预案的合理性评估、参演人员处置能力评估、演练装备适用性评估等内容。围绕“情景—任务—能力”开展的演练评估员评价则是相关演练定性与定量评估的关键前提。应急预案的合理性评估是提高预案效果和权威性的重要手段。参演人员的业务能力分析可作为演练后评估的主要内容，检验人员在工作中的应急能力。

3 我国城市轨道交通应急演练问题和对策

3.1 存在问题

城市轨道交通应急演练的特点主要表现为涉及专业多、应急场景杂、主体联动弱及培训评估难等。根据城市轨道交通应急演练体系现状分析，我国城市轨道交通应急演练还存在以下问题。

（1）演练标准规范体系有待完善。目前国内尚未颁布或形成城市轨道交通应急演练规范或标准。各企业应急场景划分精细化和分类标准不一，轨道交通行业尚未形成体系化演练方式，应急演练中运营场景还原和覆盖程度低，应急演练评估认证尚无专门的国家或行业标准规范，导致应急演练评估要求参差不齐，无法保障演练效果。应急预案是应急演练的依据，然而目前应急预案的评估主要采用专家评审的方式，通过专家打分并建立评估指标体系，根据评估结果进行预案的改进和完善。这种预案评估方式受到人为主观因素的影响较大，从而导致应急预案操作性较差，演练活动难以有序进行。

（2）应急演练联动程度较低。目前国内的城市轨道交通应急演练多由企业自己举行，应急演练基本覆盖调度、司机、车站值班员等不同专业岗位。随着城市轨道交通网络化和智慧化发展，各专业、岗位和系统的关联程度越来越高，突发事件的影响范围和严重程度也会越来越大。为了保障乘客出行安全，需要通过各专业和部门的协同处置，降低突发事件造成的影响。然而，目前多专业、跨部门的综合应急场景演练较少，应急演练联动程度低。特别是城市轨道交通企业与其他社会主体如公安、消防、急救以及道路交通协调困难，导致综合协同联动演练频次较少，难以提高自然灾害、公共安全等突发事件的应急能力。

（3）应急演练基地布局不平衡。国内各城市轨道交通行业对应急演练都十分重视，但能承担起专业应急演练的实训基地相对较少。目前，上海、广州、杭州、苏州等城市已建立具有一定应急演练功能的培训基地，但我国北方城市的轨道交通应急演练培训基地较少，无法针对北方地域和气候特点导致的突发事件和应急场景进行全面的演练和培训。特别是近些年来中小城市轨道交通发展迅速，但其应急演练培训基地设施不完善，引发应急处置能力瓶颈与不断增加的运营安全保障需求之间的矛盾。

3.2 对策建议

3.2.1 完善城市轨道交通应急演练标准规范

针对演练标准规范体系不完善问题，面向国家、城市和城市轨道交通企业应急管理需求，通过制定城市轨道交通应急演练指南，明确应急演练目的、原则和形式，提出应急演练组织架构包括管理部门、组织机构和参演机构等，规范城市轨道交通应急演练的实施过程，制定应急演练工作方案、演练记录和评估模板。城市轨道交通应急演练指南如图5 所示。根据国家城市轨道交通应急演练指南顶层设计方案，各城市轨道交通企业需根据运营情况制定各类应急场景演练指南，明确演练方式、参演专业岗位及评估标准等内容。

图5 城市轨道交通应急演练指南Fig.5 Guide of emergency drill for urban rail transit

针对应急演练评估难题，建立包含预案评估、应急指挥协调能力评估、现场处置能力评估、应急装备适用性评估、演练目标达成度评估及应急演练成本效益评估为主要内容的评估指标体系，从而进一步规范应急演练评估内容和方式方法。城市轨道交通应急演练评估指标体系如图6所示。

图6 城市轨道交通应急演练评估指标体系Fig.6 Evaluation index system of emergency drill for urban rail transit

3.2.2 建立多主体协同联动的城市轨道交通应急演练体系

城市轨道交通涉及的专业系统繁多，各专业系统所涉及的应急演练内容不一。轨道交通系统突发事件影响范围大、程度深，与各专业人员应急操作协同能力不足以及社会资源协调能力低的矛盾日渐突出。通过分析突发场景下各专业岗位、各运行线路，以及城市轨道交通与其他交通方式之间的应急协同关系，构建多主体联动的城市轨道交通应急演练体系已成为提升应急处理综合能力的重要保障措施。

多主体协同联动的城市轨道交通应急演练体系如图7 所示。应急演练场景应覆盖设备故障、客运服务、事故灾难、自然灾害以及社会和公共安全等类别的突发事件场景，形成全场景应急演练体系。演练技术设备应能实现全专业演练和联动演练，支撑包含演练计划、演练准备、演练监控、演练分析以及培训学习在内的应急演练组织管理体系，并基于具体应急场景和演练任务实现应急演练评估。

图7 多主体协同联动的城市轨道交通应急演练体系Fig.7 Multi-agent collaborative emergency drill system for urban rail transit

3.2.3 构建先进的城市轨道交通应急演练中心

以往单一或有限应急场景的分散式演练培训已经无法满足城市轨道交通突发事件应急处理能力提升的需要。随着虚拟现实、5G等新技术发展应用，应急场景的重构自由度不断提升，具有城市轨道交通应急演练过程支撑、城市轨道交通应急演练评估和培训，以及城市轨道交通出行和社会安全教育等功能的场景自定义可编辑的应急演练中心，已成为城市轨道交通专业人员乃至其他社会关联主体随时随地进行近实景应急演练培训的重要载体。

城市轨道交通应急演练中心应坚持以人为本、科学施训的理念，立足城轨企业，达到服务行业和联动城市的目的。通过完善开展运营突发事件应急演练的线路、站场、相关专业设施设备系统、应急物资和安全防护设施等基础条件，采用三维场景构建、虚拟现实技术等建立应急演练专用仿真系统，打造虚实结合、功能耦合、全专业场景和信息互联互通的城轨应急演练新模式。先进的城市轨道交通应急演练中心如图8 所示。演练中心建设应坚持资源节约的原则，基于既有分散设立的培训或演练系统，采用1+N的布局模式覆盖全专业应急场景，通过实现行业主管部门、地方政府、城轨运营企业和社会大众等演练参与者的联动协同，满足应急预案评估、出行安全教育、应急技能培训以及应急辅助决策等业务和功能需求。

图8 先进的城市轨道交通应急演练中心Fig.8 Advanced urban rail transit emergency drill center

综上，通过构建先进的应急演练中心，形成多主体协同联动的应急演练体系以及完善应急演练标准规范，建立覆盖全要素、场景可配置、功能可迭代的城市轨道交通系统应急演练技术实现平台和支撑体系，才能有效全面提升城市轨道交通系统应急处置能力，保障运营安全。

4 结论

（1）为完善应急演练标准规范，提出以应急演练目标、原则、组织管理及实施过程为主要内容的城市轨道交通应急演练指南架构，从预案评估、应急指挥协调能力、现场处置能力、应急装备适用性、演练目标达成度及成本效益等角度，建立了包含21 项指标的城市轨道交通应急演练评价指标体系，实现应急演练全面评估，以促进我国城市轨道交通应急演练规范化的发展。

（2）建立多主体协同的城市轨道交通应急演练体系，明确了应急演练场景、演练技术设备、组织管理和应急演练进行评估等方面的内容。

（3）提出构建服务行业、联动城市的先进城市轨道交通应急演练中心，形成虚实结合、功能耦合、全专业场景和信息互联互通的城轨应急演练中心新模式，为支撑国家级城市轨道交通应急演练中心建设提供借鉴。

（4）未来研究将以北京地铁为依托，利用将要改建的13 号线旧线部分，基于应急演练业务需求，提出国家级城市轨道交通应急演练中心功能架构和规划方案。