城市轨道交通火灾事故风险评估及对策措施_赵一姝

第9 期
中国安全生产科学技术
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故得到事故树的 3 个最小径集为： P1 = ｛ X1 ， X2 ， X3 ， X4 ， X5 ， X6 ， X7 ， X8 ， X9 ， X10 ｝ P2 = ｛ X11 ， X12 ， X13 ， X14 ｝ P3 = ｛ X15 ， X16 ， X17 ， X18 ， X19 ， X20 ， X21 ， X22 ｝ 1． 2． 2 求结构重要度 分析以上最小径集 P1 － P3 ， 得最小径集的介数 r p1 = 10 ， r p2 = 4 ， r p3 = 8 ， 且各基本事件均只出现过 1 次， 故结构重要度系数 I （ 1 ） = I （ 2 ） = … = I （ 10 ） ，I （ 11 ） = I（ 12 ） = I （ 13 ） = I （ 14 ） ， I （ 15 ） = I （ 16 ） = … = I（ 22 ） 。 I（ 1 ） = 1 / 2 ≈0. 00195 I（ 11 ） = 1 / 2 ≈0. 125
1 2 赵一姝 ，白建平 ，易
*
俊
2
（ 1． 重庆科技学院， 重庆 401331 ） （ 2． 重庆安全生产科学研究院，重庆 401331 ） 摘 要： 运用故障树安全评价的方法和火灾风险评估中的定量分析方法， 以人员安全为出发点， 对
轨道交通运营过程火灾事故风险进行评估 。 并对重庆市轻轨 2 号线临江门车站进行紧急情况下 人员疏散计算， 判断轻轨临江门车站发生火灾等紧急事故时， 能否确保乘客的人身安全 。 结合轨 道交通现状给出相应对策措施， 降低事故发生的可能性， 确保乘客生命安全和财产不受损失 。 关键词： 轨道交通； 风险评估； 火灾事故； 人员疏散 中图分类号： X951 文献标识码： A
收稿日期： 2011 － 10 － 07 作者简介： 赵一姝， 副教授， 硕士研究生。 * 基金项目： 重庆自然科学基金（ 编号： CSTC， 2007BB6217 ） ； 重庆市安全生产监督管理总局科技计划项目 （ 编号： CQAJ － 2011A － 007 ）
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中国安全生产科学技术
Urban rail transit of fire risk assessment and countermeasures
Zhao Yishu1 ，Bai Jian源自文库ing2 ，YI Jun2
（ 1． Chongqing University of Science ＆ Technology，Chongqing 401331 ，China） （ 2． Chongqing Academy of Safety Science and Technology，Chongqing 401331 ，China）
表2 重庆市轻轨 2 号线 2006 －2010 年的客流数据表 2007 3347 2008 3988 2009 4623 2010 5541
［7 ］
{
D = 2 ∑ [ ax i + b － y i ] = 0 a i =1 D = 2 ∑ [ ax i + b － y i ] x i = 0 b i =1
1
城市轨道交通存在的风险分析
通过国内外部分地铁火灾事故统计， 发现火灾
事故是地铁中的多发事故， 并且出现紧急情况时的 人员疏散也是重点考虑的安全问题 。下面就以火灾 事故、 紧急情况时的人员疏散为例进行风险评估 ， 利 用事故树分析法查找引起火灾的原因 。 1． 1 建立事故树 通过阅读大量资料， 了解了火灾发生的基本原 “事故成因分层逐渐展开 ” 因， 遵循 的原则， 建立地 铁火灾的事故树 所示。 轻轨站内部空间空气相对不足， 但对发生火灾 而言是足够的。空气不足主要影响火灾发生后乘客 的安全疏散， 故不考虑其对顶上事件的影响， 不作展 开分析。图 1 所示的事故树中， 用 T 表示顶上事件， M2 、 M3 、 M4 、 M5 、 M6 、 M7 、 M8 、 M9 、 M10 分别表示 用 M1 、 着火、 扑救不及时、 火源、 可燃物、 撞击火花、 电火源、 明火、 未及时发现、 发现但未引起注意、 灭火设施不 起作用。 1． 2 1． 2． 1 火灾事故树定性分析 求最小割集与最小径集 由图 1 可见， 事故树包含了 11 个逻辑门； 其中 逻辑或门 9 个， 与门 3 个。 求得事故树的最小割集 有 320 个（ 略 ） ， 最小径集只有 3 个， 故从事故树最 小径集入手进行分析。
第8 卷
0
引言
随着国民经济快速发展， 各大城市普遍出现交通
拥堵现象， 交通事故增加， 环境污染严重， 城市交通滞 各大城市选 后已影响城市快速发展。在这种形势下， 择发展轨道交通作为解决城市交通的重要途径。当 轨道交通在城市交通中起到越来越大的作用时， 轨道 交通的运营安全问题成为大家关注的焦点。近年来， 北京、 上海、 广州等城市地铁先后发生事故， 城市轨道 城 交通的安全性受到了人们越来越多的质疑。因此， 市轨道交通进行风险评估， 对降低事故发生的可能性 和严重程度， 改善运营的安全状况， 减少事故损失具 有十分重要的意义
［ 1 ］
。
图1 表1 代号 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 基本事件 机械碰撞 列车脱轨、 碰撞 电气设备和线路 故障 电气设备误操作 违章电焊或切割 列车运行时产生 电弧 乘客吸烟的火星、 随便乱丢烟头 隧道内工作人员 吸烟用火不慎 故意纵火 摩擦起火 列车车体材料及 装饰材料 火灾事故树 基本事件 代号 X12 X13 X14 X15 X16 X17 X18 X19 X20 X21 X22 基本事件 乘客携带的行李、 易燃物品 隧道内的可燃气体， 如煤气泄漏 轻轨站内的可燃物 火灾监控和报警设备 存在死角 火灾监控和报警设备 失灵或不起作用 微机 室 向 有 关 人 员 通报 负责人员重视 灭火设施不足 灭火设施失效或损坏 不会使用 惊慌失措
［3 ， 10 ］
（ 见图 1 ） 。 其基本事件如表 1
事故树的结构函数式为： T = M1 · M2 = M3 · M4 · M2 = （ M5 + M6 + M7 + X10 ） （ X11 + X12 + X13 + X14 ） （ M8 + M9 + M10 ） = （ X1 + X2 + X3 + X4 + X5 + X6 + X7 + X8 + X9 + X10 ） （ X11 + X12 + X13 + X14 ） （ X15 + X16 + X17 + X18 + X l9 + X20 + X21 + X22 ）
1575. 9m2 。如图 2 重庆市临江门轻轨站。
图2
重庆市临江门轻轨站示意图
· 172· 2． 1
中国安全生产科学技术 由多元极值的求法有：
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轻轨二号线人流量预测 该轻轨 2 号 线 （ 较 场 口—新 山 村 线 ） 全 线 长 19. 15km， 共设 17 座车站地下线长 2340m， 其余主要 为高架线路 。 轻轨 2 号线自 2006 年开通运营以 来的客流数据见表 2 所示。
Abstract ： The article through the city traffic situations and existing problems of analysis and based on the fire risk assessment method which provides an evidence and support in preventing，placing on occupants＇ safety． In order to track traffic accident fire accident happens is as an example，the fault tree of safety evaluation method of rail transit operation fire accident risk evaluation process，thus find cause fire the main reason of the accident，and combined with Chongqing light rail line NO： 2 door station in an emergency river personnel evacuation calculation，light rail line no． 2 judge river door the station fire accident and emergency，whether in the limited time within the safe evacuation，ensuring passenger safety，and combining the actual situation rail transit are corresponding countermeasures，reduce the possibility of accident happening and serious degree，which ensure that people＇s life safety and property from losses． Key words： rail transit； risk assessment； fire accident； evacuate
第8 卷 第9 期 2012 年 9 月
中国安全生产科学技术 Journal of Safety Science and Technology
Vol． 8 No． 9 Sep． 2012
文章编号： 1673 － 193X（ 2012 ） － 09 － 0169 － 05
城市轨道交通火灾事故风险评估及对策措施
4 －1 10 － 1
（ 2 ） 从 P2 入手， 即杜绝可燃物； （ 3 ） 从 P3 入手， 即采 取措施及时扑救火灾
［3 － 4 ］
。
2
人员疏散计算
《城市轨道交通技术规范》 7. 3. 2 规定 ： “当 根据 发生事故或灾难时， 应保证将一列进站列车的预测 最大载客量以及站台上的候车乘客在 6min 内全部 。以重庆市最大轻轨站临江门车站 撤离至安全区” 为例， 计算人员疏散情况。 临江门车站位于重庆市某商业步行街下， 车站 主体隧道沿邹容路走向布置， 线路起讫里程为 DK0 + 768 － DK0 + 966 ， 全 长 198m。 工 程 全 部 位 于 地 埋深 10. 5 － 14. 5m。在车站隧道洞室周围， 分布 下， 着众多的人防地下洞室和高层建筑物， 主要有时代 广场、 新世纪百货大楼、 都市广场、 世贸大厦及颐之 时大酒楼、 和平电影院等建筑物。 其中世贸大厦高 62 层， 桩底标高高出车站底板标高 8. 82m， 位于隧 道洞室的拱肩处， 基础护壁距车站开挖边线最近处 仅 4. 5m， 纵向影响长度 48m。 本车站为地下双层岛式站台车站， 由上至下分别 2 、 。 站 为站厅层 站台层 站厅层建筑面积为 3890. 9m ，
2 台层建 筑 面 积 为 1925. 9m ， 站台下层建筑面积为
I（ 15 ） = 1 / 2
8 －1
≈0. 00781
由此得出结构重要度顺序为： I（ 11 ） = I （ 12 ） = I （ 13 ） = I （ 14 ） ＞ I （ 15 ） = I （ 16 ） = … = I（ 22 ） ＞ I（ 1 ） = I（ 2 ） = … = I（ 10 ） 1． 3 评价结果分析 由事故树最小割集的数量可知， 导致事故发生 说明地铁火灾极易发生。 由事故 的途径有 320 种， 树最小径集的数量可知， 预防事故的途径只有 3 种。 根据最小径集定义， 只要事故树中的这些基本事件 不发生， 顶上事件就不会发生， 故有如下 3 种方案可 预防地铁火灾的发生： （ 1 ） 从 P1 入手， 即杜绝火源；