地鐵運營安全與風險分析評價

秦藝高,姚 悅,劉秉政

（大連地鐵運營有限公司,遼寧 大連 116000）

0 引言

地鐵作為一種高效、環(huán)保、便捷的公共交通工具，受到越來越多人的青睞，成為現(xiàn)代城市公共交通的重要組成部分。然而，地鐵運營中也存在著一系列安全風險，如車輛故障、設備損壞、人員誤操作等。這些風險可能導致人員傷亡、財產(chǎn)損失等嚴重后果。其運營安全與風險評價一直是一個備受關(guān)注的問題。地鐵系統(tǒng)是一個復雜的系統(tǒng)，涉及許多方面的因素，如車輛、設備、線路、人員、運營管理等。在地鐵運營中，安全是第一位的原則。因此，地鐵運營的安全性和風險評價是非常重要的。地鐵運營安全風險評價是指通過對地鐵運營中可能存在的安全風險進行系統(tǒng)評估和分析，找出存在的安全隱患，為制定防范措施提供依據(jù)和支持。評價指標是地鐵運營安全風險評價的重要組成部分，通過評價指標的選取、構(gòu)建和應用，可以準確、全面地評估地鐵運營安全風險[1]。該文在梳理國內(nèi)外地鐵安全評價指標研究成果的基礎上，提出了一套較為完整的地鐵運營安全風險評價指標體系，并對其中的主要指標進行了分析和建立，為地鐵安全風險評價提供了重要的理論和方法支持。

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

地鐵安全評價指標的研究成果早在20世紀80年代就已經(jīng)開始，國內(nèi)外學者對地鐵安全評價指標進行了大量研究，提出了許多評價指標。

1.1 國內(nèi)地鐵安全評價指標的主要研究成果

陳怡、邢海濤等（2014）提出了地鐵安全管理指標體系，該體系包括了管理組織、安全文化、安全法規(guī)、應急救援等方面的指標，旨在評價地鐵安全管理水平。楊善慶、張志龍等（2015）提出了地鐵車站安全評價指標體系。該指標體系包括車站內(nèi)部安全、車站周邊安全和車站外部安全等方面的指標，為地鐵車站安全評價提供了理論和方法支持。董峰、張濤等（2019）提出了地鐵列車供電安全評價指標體系。該指標體系包括供電系統(tǒng)、供電設備、供電運行、供電管理等方面的指標，為地鐵列車供電安全評價提供了指導和支持。

1.2 國外地鐵安全評價指標的研究進展

倫敦地鐵安全評價指標體系研究方面，HSE（2011）在對倫敦地鐵進行風險評估的基礎上，提出了一種基于風險評估的倫敦地鐵安全評價指標體系。該指標體系從設施設備、運營管理、應急預案和人員素質(zhì)等多個方面入手，共確定了18個評價指標和4個一級指標[2]。紐約地鐵安全評價指標體系研究方面，Herrmann等（2017）采用多目標優(yōu)化方法，提出了基于紐約地鐵系統(tǒng)安全評價的指標體系。該指標體系從設施設備、行車安全、應急處置和管理措施等多個方面入手，共確定了16個評價指標和4個一級指標[3]。

以上研究成果對于地鐵安全評價指標的研究提供了重要的參考和借鑒。該文在綜合吸收國內(nèi)外地鐵安全評價指標研究成果的基礎上，提出了一套較為完整的地鐵運營安全風險評價指標體系。

2 地鐵運營安全風險評價指標體系的構(gòu)建

2.1 車站安全評價指標

地鐵車站是地鐵運營的重要組成部分，車站安全評價指標體系的建立對于地鐵運營安全至關(guān)重要。車站安全評價指標體系包括了車站內(nèi)部安全、車站周邊安全和車站外部安全等方面的指標。車站內(nèi)部安全指標包括站臺安全、進出站口安全以及站廳安全等方面的指標。車站周邊安全指標包括周邊環(huán)境安全、人員流動安全和設施設備安全等方面的指標。車站外部安全指標包括地下管線安全、建筑物安全以及社會安全等方面的指標[4]。

2.2 車輛安全評價指標

地鐵列車是地鐵運營的核心，車輛安全評價指標體系的建立對于保障地鐵運營安全具有重要意義。車輛安全評價指標體系包括了車體結(jié)構(gòu)安全、乘客舒適度、制動系統(tǒng)安全等方面的指標。車體結(jié)構(gòu)安全指標包括車體強度、車體穩(wěn)定性和車體防火等方面的指標。乘客舒適度指標包括噪聲、振動和空氣質(zhì)量等方面的指標。制動系統(tǒng)安全指標包括制動距離和制動可靠性等方面的指標。

2.3 信號安全評價指標

地鐵信號系統(tǒng)是地鐵運營的重要組成部分，信號安全評價指標體系的建立對于保障地鐵運營安全具有重要意義。信號安全評價指標體系包括了信號系統(tǒng)可靠性、通信系統(tǒng)可靠性以及車站聯(lián)鎖系統(tǒng)等方面的指標。信號系統(tǒng)可靠性指標包括信號設備、信號電纜和信號電源等方面的指標。通信系統(tǒng)可靠性指標包括通信網(wǎng)絡和通信設備等方面的指標。車站聯(lián)鎖系統(tǒng)指標包括聯(lián)鎖器、道岔控制器和軌道電路等方面的指標。

2.4 供電安全評價指標

地鐵供電系統(tǒng)是地鐵運營的重要組成部分，供電安全評價指標體系的建立對于保障地鐵運營安全具有重要意義。供電安全評價指標體系包括了供電系統(tǒng)可靠性、供電設備安全、供電運行安全等方面的指標。供電系統(tǒng)可靠性指標包括高壓變電站、接觸網(wǎng)和牽引變流器等方面的指標。供電設備安全指標包括配電柜、絕緣材料和電纜等方面的指標。供電運行安全指標包括供電質(zhì)量和供電穩(wěn)定性等方面的指標。

2.5 應急救援評價指標

地鐵運營中的應急救援能力對于保障地鐵運營安全至關(guān)重要，應急救援評價指標體系的建立對于提升地鐵運營安全具有重要意義。應急救援評價指標體系包括了應急預案、應急裝備、應急響應等方面的指標[5]。應急預案指標包括應急預案制定和應急預案演練等方面的指標。應急裝備指標包括消防器材、急救設備和應急通信等方面的指標。應急響應指標包括應急人員的應急響應速度和應急處理能力等方面的指標。

綜上所述，地鐵運營安全風險評價指標體系應包括列車安全、信號安全、供電安全和應急救援等方面的指標。這些指標應具有科學性、全面性、可操作性和指導性等特點，以便于對地鐵運營安全風險進行全面、科學的評估。

3 地鐵運營安全風險評價指標的建立

3.1 數(shù)據(jù)收集與預處理

在建立地鐵運營安全風險評價指標體系時，需要收集各項指標的相關(guān)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)來源包括地鐵運營記錄、事故報告、設備維護記錄等。在數(shù)據(jù)收集過程中，需要進行數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、缺失值處理等數(shù)據(jù)預處理。數(shù)據(jù)預處理的目的是使得數(shù)據(jù)質(zhì)量更加優(yōu)良，為后續(xù)的分析和建模提供更好的數(shù)據(jù)基礎。

3.2 指標篩選與權(quán)重分配

在收集和預處理好數(shù)據(jù)之后，需要對指標進行篩選和權(quán)重分配。指標篩選的目的是選取對地鐵運營安全風險評估最具有代表性和決策價值的指標。權(quán)重分配的目的是對每個指標進行重要性排序，以便于為不同指標設置不同的權(quán)重，從而實現(xiàn)綜合評價。

指標篩選和權(quán)重分配可以采用多種方法，如層次分析法、主成分分析法和熵權(quán)法等。其中，層次分析法是一種廣泛使用的方法。它通過構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)，對指標進行兩兩比較，以便于確定各指標之間的相對重要程度和權(quán)重。主成分分析法則是將多個相關(guān)指標綜合起來，構(gòu)建幾個主成分，以減少指標之間的相關(guān)性，實現(xiàn)指標之間的獨立性。

3.3 評價模型構(gòu)建

在確定好評價指標體系之后，需要對其進行建模，以實現(xiàn)對地鐵運營安全風險的評估。評價模型的建立可以采用多種方法，如層次分析法、模糊綜合評價法和神經(jīng)網(wǎng)絡等。其中，模糊綜合評價法是一種適用于不確定性較大的情況下的評價方法。它可以將模糊的、不確定的信息進行量化處理，實現(xiàn)對地鐵運營安全風險的評估。

模糊綜合評價法[6]是一種基于模糊數(shù)學理論的評價方法。它可以將模糊的、不確定的信息進行量化處理，并基于專家判斷、歷史數(shù)據(jù)和統(tǒng)計分析等多個因素，對地鐵運營安全風險進行綜合評價。具體而言，模糊綜合評價法包括以下步驟：

第一步，確定評價指標：首先確定需要評價的指標及其權(quán)重，這些指標通常與所評價的對象的性質(zhì)、特點、功能等相關(guān)。

第二步，確定評價集合：對于每個指標，確定其評價集合，即指標值的可能取值范圍，并將其劃分成幾個模糊子集，如“非常差”“差”“一般”“好”“非常好”等。

第三步，建立模糊評價矩陣：將每個指標的各個取值與相應的評價子集進行配對，建立地鐵運營安全風險的評價模型。

第四步，確定規(guī)則庫：根據(jù)實際情況和專家經(jīng)驗，確定一些模糊規(guī)則，表明各指標值之間的相互影響和制約關(guān)系。規(guī)則庫可以用語言形式表示，也可以用圖形形式表示。

第五步，模糊推理：根據(jù)規(guī)則庫和模糊評價矩陣進行模糊推理，計算出每個評價對象的模糊綜合評價值。

第六步，確定評價等級：根據(jù)模糊綜合評價值的大小，對地鐵運營安全風險進行評價計算，并得出評估結(jié)果。

第七步，驗證和分析：對評價結(jié)果進行驗證和分析，檢查評價結(jié)果是否合理，分析評價結(jié)果的優(yōu)缺點及其原因，為進一步改進提供參考。

第八步，敏感性分析：對評價指標的權(quán)重和評價集合進行敏感性分析，探討權(quán)重變化或評價集合劃分變化對評價結(jié)果的影響。

第九步，結(jié)果應用：根據(jù)評價結(jié)果，制定相應的決策方案，指導實踐工作，提高效率和質(zhì)量。

除了以上的基本步驟，建立地鐵運營安全評價指標體系還需要遵循以下幾個原則：

一是系統(tǒng)性原則。評價指標應該涵蓋地鐵運營的各個方面，包括列車運行安全、站臺乘客安全和車站設施安全等多個方面，以建立一個系統(tǒng)完整的評價指標體系。

二是全面性原則。評價指標應該全面反映地鐵運營的安全狀況和風險情況，涵蓋地鐵運營的各個環(huán)節(jié)和各種風險，以保證評價結(jié)果的全面性和可靠性。

三是科學性原則。評價指標應該具有科學性和客觀性，以確保評價結(jié)果的準確性和可靠性?？梢酝ㄟ^科學的方法和技術(shù)來確定評價指標，并利用實際數(shù)據(jù)進行驗證和調(diào)整。

四是實用性原則。評價指標應該具有實用性和可操作性，以便在實際運營中使用和實施。評價指標體系的建立應該結(jié)合實際情況和運營需求，以便提高評價指標體系的實用性和可操作性[7]。

總之，建立地鐵運營安全評價指標體系是一項復雜而重要的任務。只有構(gòu)建一個科學、全面、適用的評價指標體系，才能更好地反映地鐵運營的安全情況和風險狀況，提高地鐵運營的安全性和可靠性，保障乘客的安全出行。

4 地鐵運營安全風險處理問題對策

一是建立完善的安全管理制度和應急預案。地鐵運營管理部門應當建立和完善相關(guān)的安全管理制度和應急預案，明確責任和義務，提高應對突發(fā)事件的能力和效率[8]。二是加強設備維護和監(jiān)控。地鐵運營管理部門應當加強對地鐵運營設備的維護和監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)和處理設備故障和安全隱患，確保設備的正常運行和安全性。三是提高人員素質(zhì)和培訓水平。地鐵運營管理部門應當提高地鐵運營人員的素質(zhì)和培訓水平，加強對應急處理和安全防范知識的培訓和教育，增強人員的安全意識和應變能力。四是定期開展安全檢查和評估。地鐵運營管理部門應當定期開展安全檢查和評估，發(fā)現(xiàn)和處理存在的安全隱患和問題，及時改進和完善安全管理措施。五是加強與公眾的溝通和協(xié)作。地鐵運營管理部門應當加強與公眾的溝通和協(xié)作，及時公布運營情況和安全提示，加強對乘客和其他相關(guān)人員的安全教育和宣傳，提高公眾的安全意識和配合度。六是引進先進技術(shù)和管理經(jīng)驗。地鐵運營管理部門可以借鑒國內(nèi)外先進的地鐵安全管理技術(shù)和管理經(jīng)驗，結(jié)合實際情況進行創(chuàng)新和應用，提高地鐵運營安全管理的水平和效果。七是持續(xù)改進和優(yōu)化。地鐵運營是一個復雜的系統(tǒng)，需要持續(xù)改進和優(yōu)化。地鐵公司應該不斷總結(jié)經(jīng)驗，完善管理制度和技術(shù)手段，提高安全保障能力，確保地鐵運營的安全、穩(wěn)定、高效。

總之，地鐵運營安全風險處理問題需要從多個方面進行綜合考慮和處理，通過多種手段加強安全管理，提高員工應急處置能力，引進先進技術(shù)，建立應急預案和演練，加強安全監(jiān)管和溝通協(xié)調(diào)等方面的措施，確保地鐵運營的安全運行。

5 結(jié)論

基于該評估方法，可以在地鐵運營管理中得到廣泛應用。首先，可以作為地鐵運營管理部門制定運營安全管理方案和應急預案的參考依據(jù)，幫助其全面了解運營風險和掌握關(guān)鍵控制點，從而提高地鐵運營的安全性和可靠性。其次，可以作為地鐵運營企業(yè)與社會公眾交流溝通的工具，讓公眾了解地鐵運營的風險情況和安全措施，增強公眾對地鐵運營的信任和支持。最后，可以作為地鐵運營企業(yè)與相關(guān)政府部門交流溝通的重要依據(jù)，幫助政府部門了解地鐵運營安全的現(xiàn)狀和問題，為其制定政策和監(jiān)管提供依據(jù)[9]。

總之，建立科學的地鐵運營安全風險評估體系，是實現(xiàn)地鐵運營管理可持續(xù)發(fā)展的重要保障。該文提出的基于層次分析法和模糊綜合評價法相結(jié)合的評估方法，為地鐵運營安全風險評估提供了一種新思路和新方法。未來，可以進一步完善評估指標體系和方法，不斷提高地鐵運營安全風險評估的科學性和準確性，為地鐵運營管理和社會公眾提供更好的服務和保障。