城市轨道交通运营安全指标与评价体系研究

城市轨道交通运营安全指标与评价体系研究

【摘要】城市轨道交通系统是解决大中城市公共交通的根本途径。确立地铁运营系统安全综合评价指标体系具有重要的工程意义和参考价值。采用模糊数学方法，从安全管理、消防设备和应急设备3个方面对地铁火灾安全性进行定量评价，并提出了相应的安全设计对策。

【关键词】轨道交通；安全；指标；评价

城市轨道交通系统是解决大中城市公共交通的根本途径，对城市实现可持续发展有非常重要意义，但是地铁一旦发生事故，后果也非常严重。运营安全是城市轨道交通系统实现顺畅、高效运营的前提和保证，因此确立地铁运营系统安全综合评价指标体系，建立地铁运营系统安全综合评价模型，具有重要的工程意义和参考价值。

1 地铁安全事故及影响因素分析

安全事故具有必然性和偶然性。一般而言，地铁事故包括火灾、爆炸、车辆及线路事故、通信及信号故障、触电、机械伤害、灼烫、高处坠落、起重伤害等，另外还包括一些在地下车站大厅、站台等人员密集场所的乘客疏散区、疏散通道、安全进出口位置设置不当、通道宽度不够或被其他物品堆放或商业占用，当突发事故，造成乘客拥挤、逃生困难。

根据统计，火灾是威胁地铁安全的主要因素，发生火灾的总量约占地铁突发事件的65%；其次是列车出轨，占地铁突发事件13%，也是一类重要的地铁突发事件；再次就是爆炸，占地铁突发事件的8%，也占有很大的比重；接下来按照所占比例由大到小依次是停电、水灾、地震等。因而，在地铁建设与运营过程中，地铁火灾是不容忽视的问题，在我国政府大力推进地铁建设的今天，地铁火灾事故的预防和应对更应该引起全社会的共同关注。

2 地铁运营安全评价指标体系构建

系统评价指标体系是由若干单项评价指标组成的整体，系统评价指标体系的确定是系统评价成功与否的关键，本着科学性、全面性、主导性、操作性及可比性的原则，建立地铁综合安全性水平层次结构模型。

2.1 安全评价指标确定及方法

目前，我国对地铁及隧道制定了相应的防火设计规范，如《地铁设计规范》(GBSO-1572003)，依据其中的规定，可以对地铁的火灾危险性进行定性的评价。根据现有的规范和标准以及国内外地铁火灾特点，采用模糊数学方法，从安全管理、消防设备和应急设备3个方面对地铁火灾安全性进行定量评价。应急设备主要包括：声光报警、应急照明、疏散诱导、消防通讯设备；消防设备主要包括：

防灾报警、通风排烟、消防栓、消防水源设备；安全设备主要包括：乘客及工作人员安全、安全检查、火灾疏散预案、规章制度等。

根据地铁运营系统的实际情况，选定定性、定量相结合的模糊综合评价方法为地铁安全的评价方法。

2.2 判断矩阵的构造与求解

对地铁火灾子系统进行分析之后，按照影响地铁系统安全的重要程度以及影响范围已经确立了三层级的地铁安全评价指标体系。层次之间具有相对重要程度的关系，而每一层次的指标相互之间也存在相对重要性权值的衡量，在排序计算中每一层次的因素相对于上一层次某一因素的单排序问题又可以简化为一系列成对因素的两两对比判断。为了实现定量化安全评价指标体系，层次分析法引用1-9比率标度方法将对比判断定量化，构成判断矩阵。

通过专家组的访谈和地铁安全参考书，将层次指标的比较关系大体综合，得到4个判断矩阵，据地铁运营系统的实际情况，选定定性、定量相结合的模糊综合评价方法为地铁安全的评价方法。

根据线性代数求解矩阵特征值法，分别求得各矩阵的特征值。

2.3 一致性检验

根据层次分析法的步骤，确定判断矩阵最大非负实根后，应对其进行一致性检验，检验结果将反映判断矩阵中主观因素带来的影响是否超出一定范围。由于一致性的要求，实际研究过程中进行了多次判断矩阵计算，最终选定一致性检验通过的特征值所在的判断矩阵。判断因子CR<0. 1时，判断矩阵满足一致性，则可以构造向量排序矩阵。

2.4 评价结果分析

通过一致性检验，得到相对于系统总目标的原则层指标按照重要程度递减排序为{安全管理，消防设备，应急设备}。二级指标相对于一级指标按照重要程度递减序为：相对于安全管理指标的{乘客及工作人员安全意识，安全检查，火灾疏散预案，规章制度}；相对于消防设备指标的{消防报警设备，通风排烟设备，消防设备，消防水源}；相对于应急设备指标的{应急照明设备，消防通信设备，疏散诱导设备，声光报警设备}。

3 地铁安全设计及改进

根据评价结果，可以从如下方面进行地铁防火的安全设计。

3.1 地铁防火设计

设计人员应根据相关的防火规范和规定以及国内外地铁火灾的经验教训，合理地进行地铁建筑结构和地铁列车等的设计，以控制火灾发生时的环境，为扑灭火灾和疏散人员创造有利条件。

3.2 地铁火灾监控与报警系统

目前我国地铁防灾监控与报警系统(FAS)按两级监控方式设置：第一级为中央控制室级，作为防灾报警控制中心，对全线报警系统实行集中监控管理，随时掌握全线动态情况；第二级为车站调度室级，分别设置于地铁各车站，它们是独立的报警子系统，在其所管辖的范围内，对火灾状况进行监控、报警，并能够实施有关的消防联动控制操作。建议增设现场(列车)级防灾监控与报警系统。

3.3 地铁消防设施

鼓励引进新型消防设施，全面覆盖地铁车站、区间隧道和地铁列车，不出现消防死角。

4 结论

地铁作为大容量公共交通工具，其安全性直接关系到广大乘客的生命安全。安全运营是地铁运输的首要目标和基本原则。地铁安全的影响因素众多，指标体系的建立极为关键。按照科学、系统的原则，建立了地铁安全指标体系，并采用模糊综合评价方法进行了评价。最后用所建立的指标体系和方法对地铁火灾事故进行了评价，评价结果符合实际情况，该方法可行。

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