磁浮交通運(yùn)營(yíng)安全保障體系研究

朱忠英

摘要：本文是在日常所從事的上海磁浮商業(yè)示范運(yùn)營(yíng)線安全保障體系研究工作的基礎(chǔ)上形成的。高速磁浮在區(qū)域經(jīng)濟(jì)中，是一種非常有應(yīng)用前景的交通方式。從高速磁浮交通的技術(shù)特性和安全特性出發(fā)，介紹了高速磁浮車輛、線路軌道、牽引供電、運(yùn)行控制等子系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)安全保障，以滬杭線磁浮項(xiàng)目為案例，探討高速磁浮在中長(zhǎng)線交通中的運(yùn)營(yíng)安全保障體系。

關(guān)鍵詞：磁浮交通 運(yùn)營(yíng)安全 保障體系

中圖分類號(hào)：U29 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）01（a）-0000-00

2002年，我國(guó)建設(shè)完成了世界上第一條高速磁浮商業(yè)示范運(yùn)營(yíng)線----上海磁浮示范線，至今已經(jīng)安全運(yùn)營(yíng)超過(guò)五千天。然而磁浮交通作為新生事物，其試驗(yàn)成熟向工程化應(yīng)用的轉(zhuǎn)變階段才剛剛開(kāi)始。上海示范線僅僅是一條市區(qū)短距離線路（從龍陽(yáng)路站至浦東機(jī)場(chǎng)站，長(zhǎng)30公里），只有兩站一區(qū)間，服務(wù)功能比較簡(jiǎn)單。目前為止，有關(guān)高速磁浮工程的一系列設(shè)計(jì)規(guī)范、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)營(yíng)管理模式、安全保障體系等還沒(méi)有完全建立起來(lái)。如何根據(jù)上海磁浮示范運(yùn)營(yíng)線的經(jīng)驗(yàn)研究建立中長(zhǎng)線可靠的運(yùn)營(yíng)管理安全保障體系，是一個(gè)全新的課題。

1高速磁浮交通的安全特性

磁浮交通系統(tǒng)有很高的安全度，具有防碰撞、防火、防雷電和其他一些安全特性。主要表現(xiàn)在：系統(tǒng)構(gòu)造為列車環(huán)抱軌道行駛，不會(huì)脫軌；系統(tǒng)采用主動(dòng)控制，可根據(jù)外界環(huán)境的變化通過(guò)懸浮導(dǎo)向系統(tǒng)主動(dòng)調(diào)節(jié)懸浮和導(dǎo)向間隙，如超出范圍則導(dǎo)向安全停車；運(yùn)行控制與安全防護(hù)技術(shù)保證列車不會(huì)追尾和對(duì)撞，并保證妨礙正常運(yùn)行的故障均會(huì)導(dǎo)向安全停車；列車即使在極端故障情況或緊急情況下仍能保持懸浮和制動(dòng)功能；列車內(nèi)部配件及電氣裝備均按照飛機(jī)防火標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)；列車頭部裝有防撞裝置，用于吸收碰撞的能量，保護(hù)乘客；系統(tǒng)對(duì)于地震等各類自然災(zāi)害具有很強(qiáng)的適應(yīng)性；在極端情況下列車上的逃生系統(tǒng)能及時(shí)疏散乘客。

在當(dāng)今世界范圍內(nèi)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們的出行次數(shù)正在迅速增加，與此同時(shí)，人們對(duì)旅行質(zhì)量的要求也在逐步提高，要求提供更加快捷、安全、舒適及符合環(huán)保要求的交通運(yùn)輸工具。磁浮交通高速、安全、舒適、便捷、環(huán)保的技術(shù)特性，非常良好地滿足了上述要求，使之有可能成為未來(lái)主要的現(xiàn)代化交通工具之一。

2上海磁浮線運(yùn)營(yíng)安全保障體系

作為世界上第一條磁浮交通商業(yè)示范線，參與上海磁浮示范線建設(shè)的有關(guān)各方深刻認(rèn)識(shí)到上海線的安全性對(duì)磁浮技術(shù)的聲譽(yù)、對(duì)磁浮技術(shù)在中國(guó)和世界范圍內(nèi)的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用具有至關(guān)重要的意義，因此各方從項(xiàng)目建設(shè)伊始就在保障系統(tǒng)安全性方面開(kāi)展了大量工作。在上海磁浮示范線的建設(shè)中，引入了歐洲的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)展了伴隨項(xiàng)目全過(guò)程的第三方安全評(píng)估，為系統(tǒng)安全性提供了有力的制度保證。所謂第三方安全評(píng)估，是指獨(dú)立于供應(yīng)商和用戶、得到政府審批單位認(rèn)可的第三方評(píng)估機(jī)構(gòu)和專家，通過(guò)文件檢查和現(xiàn)場(chǎng)檢查等手段，評(píng)估系統(tǒng)、子系統(tǒng)、產(chǎn)品是否符合規(guī)定的安全要求。

與傳統(tǒng)的主要依靠供應(yīng)商為主的安全保證制度相比，第三方安全評(píng)估實(shí)質(zhì)上是增加了一道覆蓋系統(tǒng)、子系統(tǒng)、部件三個(gè)層次、貫穿項(xiàng)目全過(guò)程的制度措施。系統(tǒng)層次的評(píng)估對(duì)象包括安全方案（包括風(fēng)險(xiǎn)列表）、系統(tǒng)安全驗(yàn)證、運(yùn)行維護(hù)規(guī)章制度和操作規(guī)程、應(yīng)急預(yù)案、運(yùn)行維護(hù)人員等；子系統(tǒng)層次的評(píng)估對(duì)象包括線路軌道（含道岔、長(zhǎng)定子）、車輛、運(yùn)行控制、牽引供電等四大子系統(tǒng)；部件層次的評(píng)估對(duì)象包括各子系統(tǒng)以下的設(shè)備/產(chǎn)品。通過(guò)這一措施，將原本各設(shè)備間獨(dú)立的安全保證措施貫穿于各系統(tǒng)和子系統(tǒng)中，使得項(xiàng)目的系統(tǒng)安全性得到了極大提高；且因是獨(dú)立于供應(yīng)商和用戶的第三方，其公正性、客觀性也得到了大大的提高。

2.1 整個(gè)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)分析

系統(tǒng)基于風(fēng)險(xiǎn)分析的安全評(píng)估---上海線整個(gè)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)分析所采用的方法遵循歐洲鐵路標(biāo)準(zhǔn)EN50126：“鐵路應(yīng)用----鐵路可靠性、可用性、可維護(hù)性和安全性（RAMS）技術(shù)規(guī)范和論證”的基本要求，并根據(jù)上海線的實(shí)際情況，采集了運(yùn)營(yíng)初期三年的數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并按照風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)采用矩陣形式進(jìn)行量化比較，見(jiàn)下表所示。

2.2 整個(gè)系統(tǒng)安全評(píng)估

評(píng)估專家采用先評(píng)估再?gòu)?fù)評(píng)確認(rèn)的方式對(duì)“整個(gè)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)分析”文件進(jìn)行了評(píng)估，重點(diǎn)檢查風(fēng)險(xiǎn)分析的完整性和安全措施的正確性，使用檢查表和問(wèn)題列表，對(duì)形式和具體內(nèi)容進(jìn)行檢查，對(duì)各個(gè)問(wèn)題給出了建議。根據(jù)專家初評(píng)意見(jiàn)修改后的文件通過(guò)了專家的復(fù)評(píng)。

2.3 各子系統(tǒng)安全評(píng)估

2.3.1 線路軌道和道岔

軌道結(jié)構(gòu)的評(píng)估方法主要以文件檢查為主、現(xiàn)場(chǎng)檢查為輔。評(píng)估內(nèi)容為：對(duì)線路軌道基準(zhǔn)文件的有效性檢查、地質(zhì)勘察報(bào)告檢查、設(shè)計(jì)資料檢查、生產(chǎn)和施工資料檢查、線路空間曲線實(shí)測(cè)資料檢查。

道岔系統(tǒng)作為一種機(jī)電設(shè)備，其評(píng)估內(nèi)容主要與機(jī)械特性和電氣特性相關(guān)。評(píng)估專家主要以歐洲和德國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及電氣相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)為評(píng)估依據(jù)，結(jié)合自身的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，采用了文件（如線路圖、道岔機(jī)械荷載計(jì)算書）檢查、現(xiàn)場(chǎng)目測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試相結(jié)合的評(píng)估方法。

2.3.2 車輛

評(píng)估專家檢查了安全相關(guān)功能和部件的供應(yīng)商證明文件，主要包括系統(tǒng)和子系統(tǒng)系統(tǒng)級(jí)文件、車輛子系統(tǒng)總體性文件、車輛子系統(tǒng)安全相關(guān)的功能（懸浮/導(dǎo)向、制動(dòng)、車載供電、車載控制）、機(jī)械結(jié)構(gòu)（強(qiáng)度校驗(yàn)和結(jié)構(gòu)、塑料技術(shù)、焊接技術(shù)）、EMS/ESD/防雷、逃生措施和防火措施等方面。

2.3.3 牽引供電系統(tǒng)

在對(duì)總的上海磁浮示范線的風(fēng)險(xiǎn)分析基礎(chǔ)上，找出與牽引供電系統(tǒng)相關(guān)的所有危險(xiǎn)及安全接口問(wèn)題。全面分析這些危險(xiǎn)與牽引子系統(tǒng)的關(guān)系，確定子系統(tǒng)中與危險(xiǎn)對(duì)應(yīng)的安全措施，將這些措施作為安全評(píng)估對(duì)象。對(duì)這些評(píng)估對(duì)象進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的安全測(cè)試或通過(guò)審核供應(yīng)商的安全證明文件，依據(jù)國(guó)際或行業(yè)的通用標(biāo)準(zhǔn)、專家的經(jīng)驗(yàn)或其他的評(píng)估依據(jù)，評(píng)估安全措施是否能夠有效地保障子系統(tǒng)的安全性，最終完成第三方專家評(píng)估報(bào)告。

2.3.4 運(yùn)行控制系統(tǒng)

評(píng)估專家主要采用文件檢查（循環(huán)檢查）和現(xiàn)場(chǎng)功能檢查方法，對(duì)OCS的以下15各工作包進(jìn)行評(píng)估：運(yùn)行控制系統(tǒng)、硬件、診斷系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)、分區(qū)安全計(jì)算機(jī)、分區(qū)牽引切斷、分區(qū)道岔模塊、車載安全計(jì)算機(jī)、無(wú)線電傳輸系統(tǒng)、速度曲線監(jiān)控、定位系統(tǒng)、靜態(tài)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、操作規(guī)范、現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收、運(yùn)行控制輔助系統(tǒng)（AOCS）。

2.4 運(yùn)營(yíng)管理安全評(píng)估

上海磁浮示范線作為交通運(yùn)輸工具，必須要建立健全運(yùn)行維護(hù)規(guī)章制度、應(yīng)急處置預(yù)案，對(duì)所有運(yùn)行維護(hù)人員進(jìn)行培訓(xùn)。中德雙方在項(xiàng)目開(kāi)始就達(dá)成了共識(shí)，根據(jù)主合同附件《安全概念》、《運(yùn)行概念》、《維護(hù)概念》、《培訓(xùn)概念》中的各種條款，對(duì)具體工作進(jìn)行了進(jìn)一步討論，在運(yùn)營(yíng)開(kāi)始前對(duì)運(yùn)行維護(hù)規(guī)章制度、應(yīng)急處置預(yù)案、運(yùn)行維護(hù)人員培訓(xùn)工作進(jìn)行了安全評(píng)估。

2.5 政府安全審批

安全審批毫無(wú)疑問(wèn)應(yīng)是政府的職能，上海市政府根據(jù)實(shí)際情況授權(quán)磁浮指揮部負(fù)責(zé)上海磁浮示范線的安全評(píng)估審批，行駛審批單位的權(quán)力，開(kāi)展政府安全審批工作。

上海磁浮示范線安全評(píng)審是世界上首次完整進(jìn)行磁浮交通商業(yè)運(yùn)營(yíng)線的安全審批，也是國(guó)內(nèi)大型交通項(xiàng)目首次完整地進(jìn)行安全審批，取得了良好的效果，發(fā)現(xiàn)并解決了大量的安全問(wèn)題或隱患，對(duì)于保障上海線安全運(yùn)營(yíng)起到了至關(guān)重要的作用。上海高速磁浮列車從2002年底開(kāi)始試運(yùn)行至2016年9月7日，安全運(yùn)營(yíng)5000天，運(yùn)營(yíng)里程超過(guò)了1563萬(wàn)公里，載客4619萬(wàn)人次，運(yùn)行正點(diǎn)率為99.83%，兌現(xiàn)率為99.92%。實(shí)踐證明了它是一個(gè)安全可靠的系統(tǒng)，也驗(yàn)證了上海示范線安全保障體系的可靠性。

3 中長(zhǎng)線磁浮交通運(yùn)營(yíng)安全保障體系探索（以磁浮滬杭線為案例）

原規(guī)劃的滬杭磁浮交通項(xiàng)目由虹橋至杭州的滬杭磁浮城際線以及虹橋至浦東機(jī)場(chǎng)的上海機(jī)場(chǎng)聯(lián)絡(luò)線兩部分組成，總長(zhǎng)199.434km，列車最大編組8節(jié)，最高運(yùn)行速度500km/h。

上海磁浮示范線安全評(píng)審為今后磁浮技術(shù)的發(fā)展和新的磁浮交通項(xiàng)目的安全審批工作打下了良好的基礎(chǔ)，也可以為其他交通領(lǐng)域，尤其是軌道交通領(lǐng)域所借鑒，有助于關(guān)口前移，從源頭上保障交通系統(tǒng)的安全運(yùn)行?？梢愿鶕?jù)上海線安全評(píng)估實(shí)踐，再次借鑒歐洲第三方安全評(píng)估的理念，針對(duì)高速磁浮系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)，對(duì)未來(lái)中長(zhǎng)線磁浮交通項(xiàng)目開(kāi)展安全評(píng)審工作。

安全保障體系內(nèi)容包括安全生產(chǎn)、安全管理、安全技術(shù)、勞動(dòng)保護(hù)、事故應(yīng)急與調(diào)查處理以及安全性研究等各個(gè)方面。對(duì)這些工作制定的一系列計(jì)劃、安排、實(shí)施、檢查等措施方案或規(guī)章制度統(tǒng)稱為安全工程。由于現(xiàn)在高速磁浮運(yùn)營(yíng)無(wú)論是理論研究還是應(yīng)用實(shí)踐層面，均尚未形成完整的體系，必須采用系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)，探索研究建立運(yùn)營(yíng)安全保障體系框架，加強(qiáng)全員安全培訓(xùn)，進(jìn)一步加強(qiáng)安全措施。

4 結(jié)語(yǔ)

上海示范線安全評(píng)審實(shí)踐可以為繼磁浮滬杭線之后的高速磁浮中長(zhǎng)線距離項(xiàng)目安全運(yùn)營(yíng)保障研究，提供積極有益的參考作用，進(jìn)一步為將來(lái)高速磁浮發(fā)展成長(zhǎng)大干線網(wǎng)絡(luò)規(guī)模后，更為復(fù)雜的運(yùn)營(yíng)組織研究提供安全保障。同時(shí)研究成果還可以對(duì)高速磁浮交通工程、運(yùn)營(yíng)服務(wù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)營(yíng)安全審批文件的編制，起到有益的參考作用。

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