城市軌道交通車站安全可靠性分析及提升對策研究

柳雪麗

摘 要：為解決城市軌道車站運行安全相關(guān)問題，本文以城市軌道交通車站乘客、交通服務(wù)設(shè)施、列車構(gòu)成的系統(tǒng)為研究對象，首先分析了城市軌道交通系統(tǒng)可靠性影響因素;然后以北大街站為例，通過可靠性分析方法分別計算了車站節(jié)點和系統(tǒng)的安全可靠性;最后，根據(jù)安全可靠性分析結(jié)果，給出提高城市軌道交通系統(tǒng)安全可靠性的建議，以期為城軌運營企業(yè)安全管理提供參考。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;車站節(jié)點;安全可靠性

中圖分類號：U239.5文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）25-0084-03

Abstract： In order to solve the problems related to the operation safety of urban rail transit station， this paper took the system composed of passengers， traffic service facilities and trains as the research object， analyzed the influencing factors of urban rail transit system reliability， and then took Beidajie station as an example to calculate the safety and reliability of station nodes and system respectively through reliability analysis method; finally， according to based on the results of safety and reliability analysis， suggestions were given to improve the safety and reliability of urban rail transit system， so as to provide reference for safety management of urban rail transit operation enterprises.

Keywords： urhan rail transit;station node;security reliability

雖然中國城市軌道交通運營的發(fā)展速度很快，但安全事件仍不斷涌現(xiàn)。地鐵車站的安全性和可靠性是確保地鐵安全運行和乘客準時到達的基礎(chǔ)，因此，分析影響車站安全性和可靠性的因素，對及時解決和預防事故具有重大意義。

國外城市發(fā)展速度快，城市軌道交通發(fā)展迅速，因此，歐美等發(fā)達國家對城市軌道交通運營安全方面的研究較深，能為其他國家提供充足的理論依據(jù)和評價方法。倫敦地鐵風險評價方法主要通過乘客傷亡和風險因素之間的定量關(guān)系來分析重大安全事故的影響因素對乘客的傷害，以確定影響因素的風險等級;日本城市軌道交通的安全運營主要是通過加強日常管理來提高城市軌道交通運營的安全系數(shù)[1]。國內(nèi)對城市軌道交通運營安全的研究起步較晚，近年來一些研究機構(gòu)才漸漸重視起對城市軌道運營風險評測的研究。例如，張霖分析了網(wǎng)絡(luò)化運營下的大客流，同時建立了城市軌道交通安全評估體系，對客流進行了實時監(jiān)控[2];于敏在對地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)、對接入子系統(tǒng)影響、硬/軟件與冗余結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)存在的模糊性等幾個方面進行分析的基礎(chǔ)上，建立了相應的系統(tǒng)可靠性模型[3];國內(nèi)其他學者利用不同的方法構(gòu)建了城市軌道安全評價體系。這些研究結(jié)果都對后期的城市軌道交通安全評估具有重要的指導意義。

1 城市軌道交通系統(tǒng)可靠性影響因素

1.1 車站節(jié)點安全可靠性影響因素

城市軌道交通車站節(jié)點的安全性和可靠性與整個車站系統(tǒng)的安全性和可靠性有關(guān)。節(jié)點的安全可靠性影響因素較多，經(jīng)研究可分為外部因素和內(nèi)部因素。外部因素是指車站環(huán)境、站內(nèi)客流量;內(nèi)部因素包括車站設(shè)施設(shè)備的質(zhì)量和性能以及節(jié)點的通過能力。而設(shè)施設(shè)備的通行能力與其自身的寬度有關(guān)，寬度越寬，通行能力就越大;所以，在設(shè)計車站設(shè)備時，要在最低的成本基礎(chǔ)上充分考慮其寬度和通行能力。客流量與設(shè)施設(shè)備的通行能力也存在一定的關(guān)系，客流量達到一定規(guī)模時，設(shè)施設(shè)備的通行能力就要發(fā)揮一定的作用，要盡可能多地通過一定數(shù)量的客流，但同時也要控制站內(nèi)客流量。

1.2 車站系統(tǒng)安全可靠性影響因素

城市軌道交通系統(tǒng)的安全可靠性關(guān)乎整個城市軌道交通的運營狀況和社會穩(wěn)定，因此有必要對其安全可靠性的影響因素進行辨識和研究。地鐵車站一般都位于地下，相對來說，空間比較封閉、獨立，車站內(nèi)設(shè)施設(shè)備復雜，客流量大且周期性強，因此發(fā)生事故的概率也較大，這就對與車站相關(guān)事物的安全性提出了較高要求。影響車站安全可靠性的因素較多，包括外界環(huán)境、內(nèi)部設(shè)施設(shè)備、乘客素質(zhì)和客流量以及工作人員管理等，具體如圖1所示。

2 車站安全可靠性分析方法

對于城市軌道交通車站，車站節(jié)點或系統(tǒng)的安全可靠性并不是節(jié)點或系統(tǒng)的最大能力，而是根據(jù)乘客的行為特征、設(shè)備的物理特性以及實際情況綜合計算得出的一個理論值，如果實際值超過該理論值，從乘客的角度來看就有可能不安全、不可靠，該值即為安全可靠臨界值。

2.1 車站節(jié)點安全可靠性分析

車站節(jié)點主要是軌道交通車站內(nèi)的服務(wù)設(shè)施設(shè)備，如出入口節(jié)點、安檢節(jié)點、售票節(jié)點、檢票節(jié)點、樓梯節(jié)點、站臺節(jié)點等都是軌道交通車站的重要組成部分，它們的安全程度密切影響著乘客的人身安全和財產(chǎn)安全。因此，研究城市軌道交通車站的安全可靠性，必須要先分析這些節(jié)點的安全可靠性。根據(jù)陳堅等[4]的研究可知，車站節(jié)點的安全可靠性計算公式為：

2.2 車站系統(tǒng)安全可靠性分析

地鐵車站各節(jié)點的結(jié)構(gòu)較為復雜，要分別采用不同的權(quán)重系數(shù)進行定量分析，因此，權(quán)聯(lián)模型更適合用來分析城市軌道交通車站的安全可靠性。

建立權(quán)聯(lián)模型時需要根據(jù)判斷矩陣確定權(quán)重系數(shù)。各因素的相對重要性通過相應的判斷矩陣元素值的大小反映，一般采用自然數(shù)1至9及其倒數(shù)的標度方法[5]。

3 實例分析

3.1 西安北大街站概況

北大街站是西安地鐵1號線、2號線的換乘車站，車站為三層式地下車站，地下一層為站廳層，地下二層為1號線站臺，地下三層為2號線站臺;1、2號線可通過樓梯、手扶電梯及升降電梯直接換乘，為“十字換乘“設(shè)計，設(shè)置了6個出口，人流量相對較大。

3.2 出入口節(jié)點安全可靠性計算

出入口安全可靠性臨界值是通過高峰時通道內(nèi)每小時的客流量確定的，單向通道臨界值為：

3.3 車站系統(tǒng)安全可靠性計算

車站系統(tǒng)中的節(jié)點包括出入口節(jié)點、安檢節(jié)點、售票節(jié)點、自動檢票節(jié)點和站臺節(jié)點等。各個節(jié)點的安全可靠性如表2所示。

4 提高城市軌道交通系統(tǒng)安全可靠性的建議

4.1 人因方面

車站內(nèi)應多設(shè)置一些導流標志，并在站內(nèi)采取限流、分流等疏散措施，保證乘客安全、有序進出站，提高乘客疏散能力。同時，制定安全獎罰機制，提高乘客和工作人員的安全意識。

4.2 設(shè)備方面

車站應盡量使用發(fā)達的技術(shù)設(shè)備、高科技應急處置系統(tǒng)及智能化設(shè)備，提高設(shè)備的技術(shù)水平，配備充足完善的防護設(shè)備和應急設(shè)備;同時，定期對車站進行檢查和維修，并及時修理或更換問題設(shè)備，保證設(shè)施設(shè)備具有良好的工作狀態(tài)。

4.3 環(huán)境方面

加強防災系統(tǒng)設(shè)計，減少自然災害對車站安全的破壞。地鐵運營期間，應加強空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功能，減輕或消除不良因素，改善內(nèi)部環(huán)境;建立建設(shè)情報信息網(wǎng)絡(luò)，收集各種可能危害車站安全的情報信息，做到早預防，早消除。

4.4 管理方面

對車站內(nèi)的設(shè)施設(shè)備要加強日常檢查和維護，并且完善安全規(guī)章制度，制定應急預案，提升工作效率。

5 結(jié)語

通過研究車站節(jié)點和系統(tǒng)安全可靠性的影響因素，從外部原因和內(nèi)部原因來具體分析車站存在的安全隱患，并從多個方面進行分析解決。根據(jù)對具體車站的安全可靠性進行評價，提出科學、合理的安全建議，包括客流、設(shè)施設(shè)備、服務(wù)管理、車輛和環(huán)境等，并找出車站日常管理盲區(qū)和設(shè)備脆弱點，加強管理，提高設(shè)施設(shè)備質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量，加以完善。

參考文獻：

[1]鹿穎.基于風險矩陣法的城市軌道交通運營安全評價研究[D].北京：北京交通大學，2011.

[2]張霖.北京城市軌道交通大客流辨識與安全狀態(tài)評估技術(shù)及系統(tǒng)[D].北京：北京交通大學，2011.

[3]于敏.地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)可靠性分析方法研究[D].成都：西南交通大學，2006.

[4]陳堅，李武，鐘異瑩，等.基于客流流線的城市軌道車站安全可靠性評價模型[J].城市軌道交通研究，2016（5）：59-63.

[5]夏偉懷，陳治亞.基于隨機服務(wù)過程的物流集貨運作機理[J].交通運輸工程學報，2007（2）：113-116.