第1章 緒論

1.1   研究背景與意義

隨著城市化進(jìn)程的加快，城市人口和社會(huì)財(cái)富越來(lái)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(wèn)題變得越來(lái)越嚴(yán)重。地鐵是一個(gè)能夠高效節(jié)能的實(shí)現(xiàn)旅客的運(yùn)輸，并且免受道路影響的獨(dú)立的系統(tǒng)，被譽(yù)為城市的大動(dòng)脈，是解決在城市交通緊張的最有效方法。

我國(guó)具有世界最大的地鐵建設(shè)市場(chǎng)，而且其建設(shè)速度位居世界之首。自從北京地鐵一號(hào)線首段于 1969 年作為我國(guó)第一條地鐵線路開(kāi)通以來(lái)，至今全國(guó)具有一條以上的運(yùn)營(yíng)線路已達(dá) 12 個(gè)城市，同時(shí)存在地鐵工程建設(shè)的城市多達(dá) 30 個(gè)多個(gè)。根據(jù)我國(guó)地鐵建設(shè)規(guī)劃，到 2020 年，全國(guó)修建地鐵城市將達(dá) 50 個(gè)，將有 300 余條規(guī)劃線路，近萬(wàn)公里總規(guī)劃里程。作為中國(guó)大陸（不含港、澳）第七個(gè)投入運(yùn)營(yíng)的地鐵系統(tǒng)的成都地鐵，目前地鐵 1 號(hào)線一期、地鐵 2 號(hào)線一期工程、二期西延線、三期東延線已經(jīng)投入通車(chē)運(yùn)營(yíng)。截至 2014 年 12 月 31 日，成都地鐵有長(zhǎng)達(dá) 60 公里的運(yùn)營(yíng)線路（不含成彭線、成灌線），49 座運(yùn)營(yíng)車(chē)站，同時(shí)還有在長(zhǎng)約 200 公里（不含成蒲線）的線路在建。

地鐵對(duì)于改善城市交通的作用越來(lái)越重要，各城市地鐵建設(shè)步伐越來(lái)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(kāi)展，造成難以控制的后果，容易造成不良的社會(huì)效應(yīng)。韓國(guó)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(hào)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(yùn)營(yíng)期間發(fā)生事故對(duì)人身財(cái)產(chǎn)的損失是非常嚴(yán)重的，因此，大家越來(lái)越重視地鐵運(yùn)營(yíng)的安全問(wèn)題，地鐵運(yùn)營(yíng)安全問(wèn)題已經(jīng)成為城市社會(huì)公共安全的重要組成部分。

我國(guó)地鐵運(yùn)營(yíng)安全管理經(jīng)驗(yàn)和發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在很多不足之處，如何有效控制地鐵運(yùn)營(yíng)期間的安全風(fēng)險(xiǎn)，減少事故的發(fā)生，對(duì)于加強(qiáng)我國(guó)地鐵運(yùn)營(yíng)安全管理具有十分重要的意義。本文首先對(duì)地鐵運(yùn)營(yíng)期間的安全狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，然后利用評(píng)價(jià)結(jié)果找到地鐵運(yùn)營(yíng)期間安全管理中存在的薄弱環(huán)節(jié)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患并及時(shí)消除，最后根據(jù)評(píng)價(jià)方法制定地鐵運(yùn)營(yíng)安全長(zhǎng)效管理機(jī)制。

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1.2   國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.2.1   地鐵運(yùn)營(yíng)安全影響因素研究現(xiàn)狀

停電、火災(zāi)、脫軌、爆炸、踩踏、撞車(chē)墜落、坍塌等事故是地鐵運(yùn)營(yíng)期間常見(jiàn)的安全事故，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在對(duì)這些常見(jiàn)事故統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，采用事故樹(shù)、安全檢查表、PHA、概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法、故障類(lèi)型診斷和指數(shù)評(píng)價(jià)法、影響分析等定性和定量方法，對(duì)地鐵運(yùn)營(yíng)安全影響因素進(jìn)行了探討分析，分析發(fā)現(xiàn)影響因素主要?dú)w于人、機(jī)、環(huán)、管等四個(gè)方面。Roh、George Rozorea等對(duì)地鐵運(yùn)營(yíng)期間火災(zāi)進(jìn)行了研究分析，提出針對(duì)火災(zāi)一系列方法建議，并重點(diǎn)分析了火災(zāi)中屏蔽門(mén)對(duì)于地鐵安全運(yùn)營(yíng)的作用。Shi等在別人分析的基礎(chǔ)上重點(diǎn)研究了火災(zāi)中地鐵車(chē)站的安全疏散策略，主要包括疏散路線、疏散人員、疏散時(shí)間、疏散區(qū)域四個(gè)方面，在策略分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步利用 Agent仿真模型對(duì)在不同乘客流量情況下人員的疏散行為和疏散時(shí)間進(jìn)行仿真，為中國(guó)地鐵運(yùn)營(yíng)期間人員安全疏散給出了指導(dǎo)意見(jiàn)。FU等對(duì)地鐵運(yùn)營(yíng)過(guò)程中列車(chē)的速度、時(shí)間和位置對(duì)事故發(fā)生的影響進(jìn)行了仿真分析。Marek Sitarz提出在地鐵運(yùn)營(yíng)中的安全管理工作隨著時(shí)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(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以適應(yīng)新環(huán)境下運(yùn)營(yíng)安全管理工作的開(kāi)展。他還提出地鐵運(yùn)營(yíng)安全管理工作不能僅僅考慮地鐵運(yùn)營(yíng)，還應(yīng)該綜合考慮線路的規(guī)、劃、地鐵設(shè)計(jì)以及后期設(shè)備維修，而且還要針對(duì)不同部分制定具體的操作流程。劉凱通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析指出地鐵運(yùn)營(yíng)期間最首要的威脅是火災(zāi)，列車(chē)脫軌相撞和恐怖襲擊位列其次。韓利民等指出地鐵運(yùn)營(yíng)安全管理工作應(yīng)該將人、管理體制、物、外界環(huán)境等四個(gè)方面的要素有機(jī)結(jié)合起來(lái)，從各方面加強(qiáng)地鐵運(yùn)營(yíng)安全管理，最大化地提高地鐵安全運(yùn)營(yíng)管理水平。

英國(guó)倫敦地鐵公司在評(píng)估過(guò)程中依據(jù)各危險(xiǎn)源的發(fā)生的可能性和后果的嚴(yán)重程度，針對(duì)每一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法開(kāi)發(fā)了風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)系統(tǒng)，具體分類(lèi)如表 1.1 所示。

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第2章 地鐵運(yùn)營(yíng)安全現(xiàn)狀分析

2.1   地鐵運(yùn)營(yíng)特征分析

2.1.1 地鐵系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)技術(shù)特點(diǎn)

地鐵列車(chē)、地鐵車(chē)站、行車(chē)軌道、乘客以及運(yùn)營(yíng)機(jī)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(yùn)營(yíng)系統(tǒng)。概括而言，地鐵運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)就是“人員—設(shè)備—環(huán)境—管理”組成的有機(jī)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(yùn)行的目的是為公眾提供運(yùn)輸服務(wù)，并保證其快速、安全、準(zhǔn)時(shí)。而地鐵運(yùn)營(yíng)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(chē)輛、設(shè)備等設(shè)備設(shè)施相互依存，如列車(chē)與軌道、通信信號(hào)、供電系統(tǒng)、自動(dòng)檢售票系統(tǒng)之間通過(guò)嚴(yán)格的技術(shù)相互支持與配合。地鐵的正常運(yùn)營(yíng)受到上述任何一個(gè)環(huán)節(jié)故障的影響，它們處于同一個(gè)鏈條上，聯(lián)動(dòng)地維系著地鐵的正常運(yùn)營(yíng)。

2、時(shí)空關(guān)聯(lián)性

地鐵運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)包含多個(gè)專(zhuān)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(dòng)，為保證第二天地鐵的正常運(yùn)營(yíng)，檢修一定要在規(guī)定時(shí)間完成，這就要求檢查人員具備很強(qiáng)的時(shí)間和空間意識(shí)。

3、調(diào)度一體化

地鐵指揮系統(tǒng)集成化程度高，以便強(qiáng)化對(duì)多工種多專(zhuān)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(chē)站處都設(shè)有一調(diào)度所，配備信號(hào)、供電、環(huán)控、自動(dòng)檢售票及通信系統(tǒng)，在地鐵運(yùn)營(yíng)時(shí)，各子系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)由專(zhuān)門(mén)的調(diào)度員指揮調(diào)度。

一般而言，列車(chē)依據(jù)正常設(shè)定的運(yùn)行圖在駕駛員監(jiān)護(hù)下自動(dòng)運(yùn)行，調(diào)度室會(huì)實(shí)時(shí)顯示列車(chē)的供電環(huán)控狀態(tài)、線路位置、時(shí)間間隔等運(yùn)行信息，通過(guò)對(duì)列車(chē)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(shí)溝通交流，及時(shí)糾正地鐵系統(tǒng)暴露出的問(wèn)題。除特別情況外，調(diào)度所一般無(wú)權(quán)更改地鐵各子系統(tǒng)運(yùn)行模式及列車(chē)運(yùn)行圖，地鐵運(yùn)營(yíng)的決策機(jī)構(gòu)和調(diào)度所有機(jī)結(jié)合形成了列車(chē)的統(tǒng)一調(diào)度中心。

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2.2   地鐵運(yùn)營(yíng)安全影響因素分析

作為一個(gè)封閉的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，地鐵運(yùn)營(yíng)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(lái)考慮其安全問(wèn)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(jī)、環(huán)境、管理四大風(fēng)險(xiǎn)要素相互影響，任何一個(gè)要素出現(xiàn)異常，都會(huì)導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)事故發(fā)生。

2.2.1   人的因素

從前文所分析的地鐵運(yùn)營(yíng)事故可知，造成地鐵運(yùn)營(yíng)事故的最主要原因是人為因素，包括兩類(lèi)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(lái)源廣泛復(fù)雜，可能包括一些社會(huì)敵對(duì)分子，這些人故意制造火災(zāi)和爆炸事故來(lái)報(bào)復(fù)社會(huì)。根據(jù)對(duì)國(guó)外地鐵事故的統(tǒng)計(jì)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(lèi)型，雖然目前我國(guó)還沒(méi)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(yàn)教訓(xùn)，進(jìn)行主動(dòng)防范。目前，導(dǎo)致我國(guó)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(tái)、觸碰緊急按鈕、攜帶易燃易爆物品、上下車(chē)無(wú)秩序擁擠、扒車(chē)門(mén)、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(tái)，其次則是無(wú)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(dòng)化水平不斷提高，這種情況下，工作人員的任何一個(gè)小的誤操作都可能導(dǎo)致地鐵運(yùn)營(yíng)事故的發(fā)生，因此對(duì)其職業(yè)素養(yǎng)也有了較高要求。工作人員造成地鐵運(yùn)營(yíng)事故風(fēng)險(xiǎn)可以分為員工自身缺陷造成的風(fēng)險(xiǎn)以及員工之間配合失誤造成的風(fēng)險(xiǎn)。

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第 3 章 地鐵運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)實(shí)施設(shè)計(jì) .................. 21

3.1  地鐵運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建 .................. 21

3.1.1  地鐵運(yùn)營(yíng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建原則 .......... 21

第 4 章 成都市地鐵二號(hào)線運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)分析 ................ 35

4.1  成都市地鐵二號(hào)線概況 ................... 35

4.1.1  成都市地鐵二號(hào)線車(chē)站介紹 ............. 35

4.1.2  成都市地鐵二號(hào)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(hào)線運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)分析

4.1   成都市地鐵二號(hào)線概況

隨著成都地鐵二號(hào)線三期工程?hào)|延線于 2014 年 10 月 26 日投入運(yùn)營(yíng)，成都地鐵二號(hào)線已實(shí)現(xiàn)全線運(yùn)營(yíng)，其中一期工程于 2012 年 9 月 16 日投入運(yùn)營(yíng)，二期工程西延線于2013 年 6 月 8 日投入運(yùn)營(yíng)。成都地鐵 2 號(hào)線（橙線）設(shè)計(jì)長(zhǎng)度 44km，東南起龍泉驛，西北止犀浦，共設(shè)計(jì) 32 個(gè)站點(diǎn)，如圖 4.1 所示。為了能夠更準(zhǔn)確地分析成都地鐵二號(hào)線運(yùn)營(yíng)安全狀況，本文將對(duì)運(yùn)營(yíng)車(chē)站和運(yùn)營(yíng)區(qū)間分別進(jìn)行安全評(píng)價(jià)分析。

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第5章 結(jié)論與展望

5.1   結(jié)論

本文研究?jī)?nèi)容是首先構(gòu)建基于可拓云理論的地鐵運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)模型，然后以成都市地鐵二號(hào)線為例進(jìn)行安全評(píng)價(jià)案例分析。本文首先在對(duì)地鐵運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)、地鐵常見(jiàn)事故等分析的基礎(chǔ)上，確定地鐵運(yùn)營(yíng)中的主要風(fēng)險(xiǎn)因素，構(gòu)建地鐵運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。然后建立基于可拓云理論的評(píng)價(jià)模型，引入云模型理論對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)等級(jí)進(jìn)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(duì)應(yīng)的安全等級(jí)和評(píng)價(jià)層各評(píng)價(jià)對(duì)象對(duì)應(yīng)的安全等級(jí)。最后以成都市地鐵二號(hào)線為例進(jìn)行安全評(píng)價(jià)案例分析，取得了理想的效果，并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果制定出針對(duì)性的安全控制措施。 本文在地鐵運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)研究中得到如下結(jié)論：

（1）地鐵運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)的事前管理缺位以及對(duì)風(fēng)險(xiǎn)定期的復(fù)核和評(píng)估等長(zhǎng)效實(shí)施機(jī)制的缺失等是目前我國(guó)地鐵運(yùn)營(yíng)安全管理中存在的比較嚴(yán)重的問(wèn)題，因此，對(duì)地鐵運(yùn)營(yíng)安全進(jìn)行評(píng)價(jià)建立有效的安全管理機(jī)制對(duì)于提高我國(guó)地鐵運(yùn)營(yíng)安全管理水平是非常必要的。

（2）實(shí)例分析證明了基于可拓云的地鐵運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)模型的有效性和實(shí)用性。通過(guò)指標(biāo)等級(jí)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(gè)人經(jīng)驗(yàn)和偏好對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響，使評(píng)價(jià)結(jié)果更加準(zhǔn)確可信。

（3）建立地鐵運(yùn)營(yíng)安全“等級(jí)評(píng)價(jià)—分級(jí)控制”的長(zhǎng)效管理機(jī)制，根據(jù)地鐵運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)結(jié)果參考地鐵運(yùn)營(yíng)安全影響因素指標(biāo)的分級(jí)處理標(biāo)準(zhǔn)制定針對(duì)性的運(yùn)營(yíng)安全控制措施，能夠有效提高地鐵運(yùn)營(yíng)安全管理效率和效果。

參考文獻(xiàn)（略）