第1章 緒論

1.1   研究背景與意義

隨著城市化進程的加快，城市人口和社會財富越來越多，由于使用城市道路的效率低以及結(jié)構(gòu)性缺陷的道路資源等方面的原因，城市交通問題變得越來越嚴(yán)重。地鐵是一個能夠高效節(jié)能的實現(xiàn)旅客的運輸，并且免受道路影響的獨立的系統(tǒng)，被譽為城市的大動脈，是解決在城市交通緊張的最有效方法。

我國具有世界最大的地鐵建設(shè)市場，而且其建設(shè)速度位居世界之首。自從北京地鐵一號線首段于 1969 年作為我國第一條地鐵線路開通以來，至今全國具有一條以上的運營線路已達 12 個城市，同時存在地鐵工程建設(shè)的城市多達 30 個多個。根據(jù)我國地鐵建設(shè)規(guī)劃，到 2020 年，全國修建地鐵城市將達 50 個，將有 300 余條規(guī)劃線路，近萬公里總規(guī)劃里程。作為中國大陸（不含港、澳）第七個投入運營的地鐵系統(tǒng)的成都地鐵，目前地鐵 1 號線一期、地鐵 2 號線一期工程、二期西延線、三期東延線已經(jīng)投入通車運營。截至 2014 年 12 月 31 日，成都地鐵有長達 60 公里的運營線路（不含成彭線、成灌線），49 座運營車站，同時還有在長約 200 公里（不含成蒲線）的線路在建。

地鐵對于改善城市交通的作用越來越重要，各城市地鐵建設(shè)步伐越來越快。然而，由于地鐵建于地下而且多位于城區(qū)，一旦發(fā)生災(zāi)害，將很大程度的限制救援工作的開展，造成難以控制的后果，容易造成不良的社會效應(yīng)。韓國大邱市一地鐵在 2003 年 2 月18 日發(fā)生人為地鐵縱火案，造成 146 人受傷和 198 人死亡；俄羅斯首都莫斯科一地鐵于 2004 年 2 月 6 日早晨發(fā)生爆炸，造成至少 70 人受傷和至少 30 人死亡；上海地鐵 10號線于 2011 年 9·27 追尾事故，造成 284 人受傷，其中 20 人重傷。由此可知地鐵運營期間發(fā)生事故對人身財產(chǎn)的損失是非常嚴(yán)重的，因此，大家越來越重視地鐵運營的安全問題，地鐵運營安全問題已經(jīng)成為城市社會公共安全的重要組成部分。

我國地鐵運營安全管理經(jīng)驗和發(fā)達國家相比存在很多不足之處，如何有效控制地鐵運營期間的安全風(fēng)險，減少事故的發(fā)生，對于加強我國地鐵運營安全管理具有十分重要的意義。本文首先對地鐵運營期間的安全狀況進行評價，然后利用評價結(jié)果找到地鐵運營期間安全管理中存在的薄弱環(huán)節(jié)，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患并及時消除，最后根據(jù)評價方法制定地鐵運營安全長效管理機制。

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1.2   國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.2.1   地鐵運營安全影響因素研究現(xiàn)狀

停電、火災(zāi)、脫軌、爆炸、踩踏、撞車墜落、坍塌等事故是地鐵運營期間常見的安全事故，國內(nèi)外學(xué)者在對這些常見事故統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上，采用事故樹、安全檢查表、PHA、概率風(fēng)險評價法、故障類型診斷和指數(shù)評價法、影響分析等定性和定量方法，對地鐵運營安全影響因素進行了探討分析，分析發(fā)現(xiàn)影響因素主要歸于人、機、環(huán)、管等四個方面。Roh、George Rozorea等對地鐵運營期間火災(zāi)進行了研究分析，提出針對火災(zāi)一系列方法建議，并重點分析了火災(zāi)中屏蔽門對于地鐵安全運營的作用。Shi等在別人分析的基礎(chǔ)上重點研究了火災(zāi)中地鐵車站的安全疏散策略，主要包括疏散路線、疏散人員、疏散時間、疏散區(qū)域四個方面，在策略分析的基礎(chǔ)上，進一步利用 Agent仿真模型對在不同乘客流量情況下人員的疏散行為和疏散時間進行仿真，為中國地鐵運營期間人員安全疏散給出了指導(dǎo)意見。FU等對地鐵運營過程中列車的速度、時間和位置對事故發(fā)生的影響進行了仿真分析。Marek Sitarz提出在地鐵運營中的安全管理工作隨著時間是不停改變的，我們應(yīng)該根據(jù)不同階段不同外界情況制定不同管理手段，隨著環(huán)境的變化制定不同的評價標(biāo)準(zhǔn)以適應(yīng)新環(huán)境下運營安全管理工作的開展。他還提出地鐵運營安全管理工作不能僅僅考慮地鐵運營，還應(yīng)該綜合考慮線路的規(guī)、劃、地鐵設(shè)計以及后期設(shè)備維修，而且還要針對不同部分制定具體的操作流程。劉凱通過統(tǒng)計分析指出地鐵運營期間最首要的威脅是火災(zāi)，列車脫軌相撞和恐怖襲擊位列其次。韓利民等指出地鐵運營安全管理工作應(yīng)該將人、管理體制、物、外界環(huán)境等四個方面的要素有機結(jié)合起來，從各方面加強地鐵運營安全管理，最大化地提高地鐵安全運營管理水平。

英國倫敦地鐵公司在評估過程中依據(jù)各危險源的發(fā)生的可能性和后果的嚴(yán)重程度，針對每一個風(fēng)險評估方法開發(fā)了風(fēng)險分級系統(tǒng)，具體分類如表 1.1 所示。

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第2章 地鐵運營安全現(xiàn)狀分析

2.1   地鐵運營特征分析

2.1.1 地鐵系統(tǒng)運營技術(shù)特點

地鐵列車、地鐵車站、行車軌道、乘客以及運營機電設(shè)備等多種因素相互交叉在一起組成了復(fù)雜的地鐵運營系統(tǒng)。概括而言，地鐵運營系統(tǒng)就是“人員—設(shè)備—環(huán)境—管理”組成的有機系統(tǒng)，如圖 2.1 所示。

1、系統(tǒng)相關(guān)性

地鐵系統(tǒng)的建設(shè)和運行的目的是為公眾提供運輸服務(wù)，并保證其快速、安全、準(zhǔn)時。而地鐵運營系統(tǒng)的正常工作直接決定了地鐵系統(tǒng)能否提供安全優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

地鐵車輛、設(shè)備等設(shè)備設(shè)施相互依存，如列車與軌道、通信信號、供電系統(tǒng)、自動檢售票系統(tǒng)之間通過嚴(yán)格的技術(shù)相互支持與配合。地鐵的正常運營受到上述任何一個環(huán)節(jié)故障的影響，它們處于同一個鏈條上，聯(lián)動地維系著地鐵的正常運營。

2、時空關(guān)聯(lián)性

地鐵運營系統(tǒng)包含多個專業(yè)設(shè)施，檢查、巡視線路設(shè)備等通常是夜間聯(lián)合行動，為保證第二天地鐵的正常運營，檢修一定要在規(guī)定時間完成，這就要求檢查人員具備很強的時間和空間意識。

3、調(diào)度一體化

地鐵指揮系統(tǒng)集成化程度高，以便強化對多工種多專業(yè)聯(lián)合作業(yè)的管控，避免發(fā)生故障導(dǎo)致事故。通常，每一條地鐵線路適中車站處都設(shè)有一調(diào)度所，配備信號、供電、環(huán)控、自動檢售票及通信系統(tǒng)，在地鐵運營時，各子系統(tǒng)的運營由專門的調(diào)度員指揮調(diào)度。

一般而言，列車依據(jù)正常設(shè)定的運行圖在駕駛員監(jiān)護下自動運行，調(diào)度室會實時顯示列車的供電環(huán)控狀態(tài)、線路位置、時間間隔等運行信息，通過對列車狀態(tài)的監(jiān)控，調(diào)度員借助通信系統(tǒng)可以和駕駛員及其它子系統(tǒng)人員隨時溝通交流，及時糾正地鐵系統(tǒng)暴露出的問題。除特別情況外，調(diào)度所一般無權(quán)更改地鐵各子系統(tǒng)運行模式及列車運行圖，地鐵運營的決策機構(gòu)和調(diào)度所有機結(jié)合形成了列車的統(tǒng)一調(diào)度中心。

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2.2   地鐵運營安全影響因素分析

作為一個封閉的動態(tài)系統(tǒng)，地鐵運營系統(tǒng)涉及眾多的安全影響因素，特別是作為公共交通設(shè)施，人流高度密集，該系統(tǒng)更具有復(fù)雜性和不確定，因此需要從系統(tǒng)的角度來考慮其安全問題。系統(tǒng)安全理論認(rèn)為，人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)和環(huán)境的不安全刺激以及管理的缺失是引發(fā)事故的原因。人、機、環(huán)境、管理四大風(fēng)險要素相互影響，任何一個要素出現(xiàn)異常，都會導(dǎo)致運營事故發(fā)生。

2.2.1   人的因素

從前文所分析的地鐵運營事故可知，造成地鐵運營事故的最主要原因是人為因素，包括兩類人為因素：系統(tǒng)內(nèi)部的人為因素和系統(tǒng)外部的人為因素，前者是指由內(nèi)部工作人員的誤操作而導(dǎo)致的地鐵事故，后者是指由乘客的不安全行為導(dǎo)致的地鐵事故。

（1）系統(tǒng)外部人為因素 

地鐵系統(tǒng)人員高度密集，客流量大，且來源廣泛復(fù)雜，可能包括一些社會敵對分子，這些人故意制造火災(zāi)和爆炸事故來報復(fù)社會。根據(jù)對國外地鐵事故的統(tǒng)計分析可知，恐怖襲擊導(dǎo)致的地鐵事故是地鐵事故的主要的事故類型，雖然目前我國還沒有發(fā)生因恐怖襲擊導(dǎo)致的地鐵事故，，但應(yīng)該未雨綢繆，吸取經(jīng)驗教訓(xùn)，進行主動防范。目前，導(dǎo)致我國地鐵事故的乘客的不安全行為主要包括：大客流的擁擠踩踏、不慎或故意跳下站臺、觸碰緊急按鈕、攜帶易燃易爆物品、上下車無秩序擁擠、扒車門、誤闖入?yún)^(qū)間隧道、沿線居民的不安全行為造成地鐵事故等。其中，最主要的是不慎或故意跳下站臺，其次則是無秩序的擁擠。

（2）系統(tǒng)內(nèi)部人為因素

隨著地鐵系統(tǒng)規(guī)模的不斷壯大，地鐵自動化水平不斷提高，這種情況下，工作人員的任何一個小的誤操作都可能導(dǎo)致地鐵運營事故的發(fā)生，因此對其職業(yè)素養(yǎng)也有了較高要求。工作人員造成地鐵運營事故風(fēng)險可以分為員工自身缺陷造成的風(fēng)險以及員工之間配合失誤造成的風(fēng)險。

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第 3 章 地鐵運營安全評價實施設(shè)計 .................. 21

3.1  地鐵運營安全評價指標(biāo)體系構(gòu)建 .................. 21

3.1.1  地鐵運營評價指標(biāo)體系構(gòu)建原則 .......... 21

第 4 章 成都市地鐵二號線運營安全評價分析 ................ 35

4.1  成都市地鐵二號線概況 ................... 35

4.1.1  成都市地鐵二號線車站介紹 ............. 35

4.1.2  成都市地鐵二號線區(qū)間介紹 ................. 36

第 5 章結(jié)論與展望 .................. 49

5.1  結(jié)論 ............. 49

5.2  展望 ................ 49

第4章 成都市地鐵二號線運營安全評價分析

4.1   成都市地鐵二號線概況

隨著成都地鐵二號線三期工程東延線于 2014 年 10 月 26 日投入運營，成都地鐵二號線已實現(xiàn)全線運營，其中一期工程于 2012 年 9 月 16 日投入運營，二期工程西延線于2013 年 6 月 8 日投入運營。成都地鐵 2 號線（橙線）設(shè)計長度 44km，東南起龍泉驛，西北止犀浦，共設(shè)計 32 個站點，如圖 4.1 所示。為了能夠更準(zhǔn)確地分析成都地鐵二號線運營安全狀況，本文將對運營車站和運營區(qū)間分別進行安全評價分析。

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第5章 結(jié)論與展望

5.1   結(jié)論

本文研究內(nèi)容是首先構(gòu)建基于可拓云理論的地鐵運營安全評價模型，然后以成都市地鐵二號線為例進行安全評價案例分析。本文首先在對地鐵運營特點、地鐵常見事故等分析的基礎(chǔ)上，確定地鐵運營中的主要風(fēng)險因素，構(gòu)建地鐵運營安全評價指標(biāo)體系。然后建立基于可拓云理論的評價模型，引入云模型理論對評價指標(biāo)等級進行云化，采用綜合賦權(quán)確定指標(biāo)權(quán)重，根據(jù)隸屬度確定各指標(biāo)對應(yīng)的安全等級和評價層各評價對象對應(yīng)的安全等級。最后以成都市地鐵二號線為例進行安全評價案例分析，取得了理想的效果，并根據(jù)評價結(jié)果制定出針對性的安全控制措施。 本文在地鐵運營安全評價研究中得到如下結(jié)論：

（1）地鐵運營風(fēng)險的事前管理缺位以及對風(fēng)險定期的復(fù)核和評估等長效實施機制的缺失等是目前我國地鐵運營安全管理中存在的比較嚴(yán)重的問題，因此，對地鐵運營安全進行評價建立有效的安全管理機制對于提高我國地鐵運營安全管理水平是非常必要的。

（2）實例分析證明了基于可拓云的地鐵運營安全評價模型的有效性和實用性。通過指標(biāo)等級區(qū)間云化、綜合賦權(quán)法確定權(quán)重，充分考慮區(qū)間邊界的模糊性，降低由于個人經(jīng)驗和偏好對評價結(jié)果的影響，使評價結(jié)果更加準(zhǔn)確可信。

（3）建立地鐵運營安全“等級評價—分級控制”的長效管理機制，根據(jù)地鐵運營安全評價結(jié)果參考地鐵運營安全影響因素指標(biāo)的分級處理標(biāo)準(zhǔn)制定針對性的運營安全控制措施，能夠有效提高地鐵運營安全管理效率和效果。

參考文獻（略）