深圳地铁运营安全评价体系研究

I摘 要深圳地铁是我国起步较晚的地铁建设项目之一。在国内早期地铁建设经验的总结参考之下，其在设备设施建设、人才管理建设等方面都处于我国乃至世界先进水平。自通车至今为止，无重大运营事故发生。为了确保今后安全工作的可持续发展，对深圳地铁安全运营评价体系研究的工作不容忽视。本文在参考我国地铁安全评价工作发展现状的基础上，结合深圳地铁的具体情况，从硬件、软件以及结果三大方面着手确立了设施、管理、故障三大指标，通过对地铁各子系统的组成和职能分析确立了分别对应三大指标的具体衡量指标，并将具体指标细化，从而搭建起四层级结构的安全评价指标体系。通过构造，以及计算判断矩阵，量化指标，得到安全指标体系中不同层级指标的权重排序。根据量化结果，得到指标体系的一级指标权重排序为管理、故障、设施，其中管理、故障权重值明显高于设施的权重值；在二级指标中对应于一级指标进行排序，处于第一位的分别为车站客运设施、人员安全素养、突发事故。最终由结果分析确定了地铁安全工作的重点应急响应系统的完善，并给出了从人子系统、软件子系统、硬件子系统三个方面完善应急响应系统的建议。关键词：地铁安全评价；层次分析法；指标体系；应急响应AbstractShenzhen subway is one of the latest subway construction projects in our country. With the summary and the reference of the construction experience about the domestic subway at earlier stage, the constructions about the equipment, facility, as well as the personnel management have reached the advanced level in our country and even around the world. From coming into use, there has not happened any significant operation accident. In order to ensure IIthe sustainable development of safety task in future, the research to the evaluation system of Shenzhen subway safety operation is inspected.Based on the present situation of safety evaluation about domestic subway and combined with the real situation of Shenzhen subway, this paper sets three main indexes, namely facility, management and fault, in the view of hardware, software and result. Then the 2nd and 3rd indexes according to the composition and responsibility analysis of sub systems are established, and those indexes are refined either so as to build the quaternary structure of safety evaluation index system. Through building and calculating judgment matrix, every index has been quantified so as to obtain the weight sequence of those indexes in different hierarchy. According to the quantitative results, the weight sequences of the first indexes are management, fault and facility, in which the weight value of management and fault are much higher than that of facility. And the weight sequences of the second indexes take their positions as customer services facility in station, personnel safety quality and emergent accidents. From the analysis on the weight sequence, the perfection to emergency response system is determined as the working emphasis in guaranteeing subway safety. And advices in perfecting emergency response system are proposed as the conclusion of this paper, which could be done from person, software and hardware subsystems.KeyWords： Safety Evaluation of Subway；AHP；Index System；Emergency ResponseIII目录1 绪论 .11.1 设计背景及意义 .11.2 设计内容 .22 国内外地铁发展现状 .32.1 地 铁 的 发 展 简 史 .32.2 国际主要城市地铁的发展 .42.2.1 伦敦地铁 .42.2.2 巴黎地铁 .42.2.3 莫斯科地铁 .42.2.4 香港地铁 .52.3 地 铁 在 我 国 的 发 展 .52.4 地铁发展面临的挑战 .63 深 圳 地 铁 安 全 运 营 现 状 及 其 影 响 因 素 分 析 总 结 .83.1 深 圳 地 铁 安 全 运 营 现 状 .83.1.1 深 圳 地 铁 概 况 .83.1.2 深圳地铁安全状况 .93.2 当 前 我 国 地 铁 安 全 存 在 的 主 要 问 题 .133.2.1 地 铁 安 全 管 理 的 法 规 和 技 术 规 范 滞 后 .133.2.2 安 全 隐 患 突 出 ， 物 防 和 技 防 手 段 落 后 .133.2.3 缺 乏 统 一 的 应 急 处 置 和 协 调 机 制 .143.2.4 地 铁 安 全 管 理 水 平 亟 待 提 高 .143.2.5 地 铁 安 全 保 卫 力 量 薄 弱 .153.3 影 响 深 圳 地 铁 运 营 安 全 因 素 之 浅 析 .154.深 圳 地 铁 安 全 评 价 指 标 体 系 的 搭 建 .184.1 层 次 分 析 法 .184.1.1 方 法 原 理 .184.1.2 建 模 过 程 .184.2 深圳地铁的系统组成分析 .204.2.1 车站客运系统 .204.2.2 安全控制系统 .214.2.3 运营设备系统 .224.2.4 安全管理系统 .224.2.5 外部环境系统 .234.3 指标体系的构建 .244.3.1 一级指标 .244.3.2 二级指标 .254.3.3 三级指标 .254.3.4 深圳地铁运营安全评价指标体系 .264.4 判断矩阵的构造 .284.5 层次单排序及一致性检验 .314.6 计算结果分析 .335 深圳地铁应急响应系统的完善 .34IV5.1 应急响应系统结构功能分析 .345.1.1 应急响应系统结构分析 .345.1.2 应急响应系统功能分析 .355.1.3 应急响应系统结构和功能的相互联系 .365.2 深圳地铁应急响应系统的建设 .365.2.1 人子系统的建设 .365.2.2 软件子系统的建设 .375.2.3 硬 件 子 系 统 的 建 设 .385.3 环境监控系统 BAS 在深圳地铁中的应用 .385.3.1 BAS 系统主要功能 .385.3.2 BAS 系统硬件组成 .395.3.3 系统监控模式 .405.3.4 BAS 系统在深圳地铁 3 号线中的应用 .415.4 小结 .42结论 .43致谢 .44参考文献 46V1 绪论1.1 设计背景及意义随着世界城市边缘化规模的不断扩大，国际各大城市人口流通量急剧增加，交通拥挤现象日益严重，传统的公共交通工具已经无法满足城市人群日常的出行需求。因此，运量大、速度快、污染小的城市轨道交通成为了各大城市解决交通日益紧张问题的必由之路。社会要发展，首先城市要得到发展。城市交通是城市发展的主要支柱，是城市发展的生命线。绝 大 多 数 的 城 市 轨 道 交 通 系 统 都 是 用 来 运 载 市 内 通 勤 的 乘 客 ， 而 在 很多 场 合 下 城 市 轨 道 交 通 系 统 都 会 被 当 成 城 市 交 通 的 骨 干 。 通 常 ， 城 市 轨 道 交 通 系 统是 许 多 都 市 用 以 解 决 交 通 堵 塞 问 题 的 方 法 。 现 代 化 城 市 需 要 一 个 与 其 现 代 化 生 活相 适 应 且 多 层 次 、 立 体 化 、 智 能 化 、 现 代 化 的 交 通 体 系 ， 以 形 成 与 城 市 发 展 布 局 协调 的 综 合 交 通 格 局 。 从城市化、能源紧张、效率与安全以及环境问题等方面考虑，城市轨道交通作为一种现代化交通方式，具有运量大、速度高、低污染、少占资源、低能耗、乘坐方便、安全、舒适等特点，属于绿色环保交通体系，符合可持续发展的原则，适合城市未来的长期合理发展 1。发达的城市交通是大城市实现经济、环境和社会可持续发展目标的基础和前提，快速轨道交通是我国城市交通的一项发展事业。为此，深圳市政府确立了“建立一个以轨道交通为骨干、常规公交为主体、方式多样、高效、舒适、便捷、可与个体交通竞争的高水平公共交通系统”的建设目标。地铁每天运送着数以万计的旅客，运输安全对其来说是十分重要的。地铁运输作为城市交通运输的核心组成部分，若其在运营中发生故障导致延误、停运等严重问题，将会使得城市的交通在短时间内瘫痪，阻碍人们的生活节奏，严重时将会阻碍整个城市的生产步调。地铁车站及地铁列车为人流密集的公共聚集场所，且处于地下空间，形成封闭的环境，通风和疏散都受到极大的限制，这是地铁十分突出的一个弱点。如果一旦发生意外事故(如火灾、地震、爆炸、恐怖袭击、设备线路故障等紧急问题)，应急疏散难度大，易于受到外界因素干扰，伤亡损失往往非常惨重。近年来，随着交通拥挤现象的不断加剧，地铁利用率在未来的几年内应该得到大幅度提升。这表明，地铁的消费乘客将得到大幅度的增长，而地铁车厢和地铁车站的人流量和人流密度都将成大幅度上升的趋势，那么地铁要实现安全平稳运营面临的考验将更大。而通过安全评价工作，可以针对客运压力采取及时有效的措施方案，为进一步开展以后的安全工作打好基础。VI更进一步的说，加强地铁的安全管理，做好地铁的安全工作，关系到人民生命财产的安全，是关系国家经济发展、社会稳定、构建和谐社会的大事。近年来，国内许多城市都紧锣密鼓的进行着城市轨道交通事业的建设工作。已建设地铁的城市各地区间的地铁网络可以相互交流和学习当地地铁安全评价工作的经验和资料，为本城市地区的地铁在今后的安全评价工作中提供参考。因此，深圳市作为国内早一批投入地铁建设事业的城市，做好其地铁运营安全评价工作对今后其他城市发展地铁建设有着方向性的指导作用。各大城市地铁可以通过网络互联，介绍当地地铁的建设动态，提供各地的安全评价的有关工作报告及安全评价工作中的宝贵经验教训。利用这个共享的网络平台，将促进我国地铁安全评价工作不断地进步与发展为我国今后的地铁建设事业打下坚实的基础。1.2 设计内容按照地铁系统生命周期的不同阶段，安全评价分为：安全预评价、安全验收评价、安全现状综合评价、和专项安全评价。地铁运营安全评价比安全预评价、安全验收评价要复杂的多，需要对“人、机、环、管”四个方面进行综合评价，才能够反映地铁系统的“运营安全”准确状况。本文在以我国地铁安全工作存在的主要问题的参考之下，将从“人、机、环、管”四个方面将深圳地铁运营安全评价系统分为地铁客运系统、安全控制系统、运营设备系统、安全管理系统、及外部环境系统五个子系统，利用层次分析法对深圳地铁运营安全搭建指标评价体系模型，分析出各个子系统的权重分，得出深圳地铁运营安全的主要影响因素；理论结合实际，针对主要的影响因素给出合理的应急预案，以确保深圳地铁在今后的运营生产中能够降低安全风险、遇到突发事故能够在较短的时间内恢复正常安全生产，为深圳市的协调发展奠定基础。VII2 国内外地铁发展现状地铁，通常指地下铁路，亦简称为地下铁，狭义上专指在地底运行为主的城市铁路系统或捷运系统；但广义上，由于许多此类的系统为了配合修筑的环境，可能也会有地面化的路段存在，因此通常涵盖了都会地区各种地底与地面上的高密度交通运 输系 统 。 2.1 地 铁 的 发 展 简 史世界上第一条地下铁路系统是在 1863 年开通的伦敦大都会铁路(Metropolitan Railway)，是为了解决当时伦敦的交通堵塞问题而建。当时电力尚未普及，所以即使是地下铁路也只能用蒸汽机车。由于机车释放出的废弃对人体有害，所以当时的隧道每隔一段距离便要有和地面打通的通风槽。到了 1870 年，伦敦开办了第一条客运的钻哇式地铁，在伦敦塔附近越过泰晤士河。但这条铁路并不算成功，在数月后便关闭。现在最早的钻挖式地下铁路则在 1890 年开通，亦位于伦敦，连接市中心与南部地区。最初铁路的建造者计划使用类似缆车的推动方法，但最后用了电力机车，使其成为第一条电动地下铁。早期在伦敦市内开通了地下铁亦于 1905 年全数电气化。1896 年，当时奥匈帝国的城市布达佩斯开通了欧洲大陆的第一条地铁，共 5 公里，11 站，至今仍在使用。法国巴黎的巴黎地铁在 1900 年开通，最初的法文名字“Chemin de Fer Metropolitain”(法文直译意指“大都会铁路”)是从“Metropolitan Railway”直译过去的，后来缩短成“metro”，所以现在很多城市轨道系统都称 metro。俄罗斯的地铁也顺理成章，只是改用了西里尔字母，称为 Metpo。随着社会的不断进步，地铁也在不同国家的不公城市得到相应的发展。英国 8 个城市有地铁，总长度将近 1000 公里，共设有 458 各车站，是目前地铁最长的国家。土耳其的伊斯坦布尔地铁，总长度只有 0.6 公里，两个半车站，是世界最短的地铁。美国旧金山地铁是当今世界上最现代化的地铁，地铁运行时速高达 128 公里，为世界地铁速度之最。朝鲜平壤市地铁，由于地址的原因，路线和车站都离地面七八十米深，是目前世界最深的地铁。莫斯科的地铁最方便、营运时间长、发车频繁、行车速迅速、坐车舒服、票价低廉、换车方便，是世界最方便的地铁。法国巴黎的地铁站场扬名全球，它建在火车站下面，建筑设计十分精美，技术设备极为先进，被人们誉为“地下宫殿”，是世界上最豪华的地铁。新加坡的地铁，车厢宽敞漂亮，是世界上最漂亮的地铁VIII2.2 国际主要城市地铁的发展世界上各个城市为了完善自己的交通系统，轨道交通建设风靡全球，其中地铁建设尤为突出。世界十大地铁城市：纽约、墨西哥、巴黎、大阪、圣彼得堡、伦敦、汉城、香港、东京、莫斯科，不同的城市有不同层次的发展。2.2.1 伦敦地铁伦敦地铁(London Underground)今天的大伦敦是一个长宽各 40 公里的城市，环状划分成了一到六区，有点类似北京的二环内、三环内、四环内的划分方法。伦敦地铁有 12 条地铁线在六个区里纵横交错，其中 11 条穿过市中心坐在的一区。伦敦地铁的每条线路都有自己的代表色：中央线是红色的，东伦敦线是金黄色的，维多利亚线是浅蓝色的，区域线则是翠绿色的伦敦人会用颜色来指代线路，比如“今天坐红线上班”、“坐粉线去看亲 戚 ”、 “转 黄 线 去 看 演 出 ”之 类 。2.2.2 巴黎地铁巴黎地铁(Le Metropolitain de Paris，简称为 Metro)是法国巴黎的地下捷运系统，由巴黎大都会铁路公司(Chemin de Fer Metropolitain de Paris)负责营运。目前巴黎地铁总长度 221.6 公里，有 14 条主线、2 条支线，合计 380 个车站、87 各交会站。1900 年 7 月 19 日巴黎地铁首条路线 Maillot-Vincennes 线随巴黎世界博览会开幕启用，车站新艺术(Art Nouveau)样式出口系统别具一格，由建筑师吉马赫(Hector Guimard)设计制造。此外，巴黎地铁的出口也被涂鸦爱好者们涂上了各种各样的涂鸦作品。凡到过巴黎的人，几乎都乘坐巴黎地铁。巴黎地铁简单朴素，安全舒适，四通八达，方便快捷。巴黎地铁还有多项改造计划，如为各地铁站增强光线，改善站内的气氛，以及进一步普及通体无隔断车险，以增加乘客的安全感等。另外，为了适应信息时代的要求，地铁管理部门正在研究解决移动电话在地铁中使用的问题，为乘客提供最大的方便。巴黎地铁已从市区向郊区延伸，与深层地铁、公共汽车、无轨电车交织成覆盖面积更大的公共交通网络。在重视环保、注重生活质量的今天，年届百岁的巴黎地铁仍然焕发着青春。2.2.3 莫斯科地铁莫斯科地铁(Moscow Metro)是世界上规模最大的地铁之一，它一直被公认为世界上最漂亮的地铁，享有地下的“地下的艺术殿堂”之美称。它完全由政府投资建设，而且政府还承担了 70%的运营成本补贴，所以它的票价也是世界最低的，仅为 1 美分。IX除此之外，法国巴黎、德国柏林、美国纽约的地铁，他们共同的贴点都是政府补贴、票价低廉、是城市倡导的公共交通方式。2.2.4 香港地铁香港地铁被成为捷运，从运营情况看，目前，全世界多数城市的地铁处于亏本状况。只有香港地铁是唯一盈利的城市地铁。它的开发建设模式主要是，政府为线路建设提供资金，同时提供沿线的土地开发权。运营收入主要来源于票价、沿线物业开发和地铁广告等。其核心盈利模式可以总结为“地铁+地产”的组合，也就是以地铁为核心，沿线开发新社区，形成一种良性循环。香港地铁 1998 年首次出现 2 亿元盈利后，2000 年在香港联交所上市，到 2006 年，香港地铁创造了 77.58 亿港元的利润。2.3 地 铁 在 我 国 的 发 展1965 年 7 月 1 日，中国大陆第一条地铁北京地铁一期工程正式破土动工，拉开了中国地铁的历史序幕。纵观中国大陆地铁的建设史，大致可分为三个发展阶段。第一阶段是从 20 世纪 60 年代中期开始。北京地铁一期工程是依靠国人自己的力量，在 51 个月内建成的中国大陆第一条地下铁路，年均进度为 5.56KM，这极大地鼓励了中国的地铁建设者，同时带动了天津、上海、广州等城市。第二阶段是中国改革开放以后。国内经济迅速发展，与境外交往日益频繁，国外地铁的技术信息不断传入，国内城市建设的大好形式增强了地铁建设的信心。上海、广州着手工程可行性研究。直至20 世纪 90 年代初，上海地铁、广州地铁相继开工，其他城市也紧锣密鼓开始筹备研究，全国 10 多座城市要建立地铁或轻轨，掀起了国内地铁和轻轨的建设热潮。第三阶段是从 1997 年开始。以抓建设标准、抓车辆和设备国产化为新的启动点，以降低地铁造价为目标，以上海 3 号线和深圳 1 号线为依托项目，探索我国地铁建设发展之路，并借此推动国民经济主要产业的发展，推动高科技的发展，为地铁建设事业带来了生机和希望。至 2005 年 6 月，我国约有 20 个城市拟定了城市轨道交通的建设发展规划。其中，北京市轨道交通规划了 13 条线路与 2 条支线，共 408.2KM；上海市规划了轨道交通线21 条，共 500 余千米；天津市规划地铁线 4 条合计 106KM，市郊轻轨线 50KM，预留环线地铁 1 条 71KM，总计 227KM；广州市规划了轨道交通线 7 条，共 206.48KM；南京市规划了轨道交通线 7 条，共 263.1KM。如加上其他城市，规划的轨道交通线总共2200KM 左右。“十五”期间，中国大陆地铁建设投资高达 2000 亿元人民币；“十一五”期间，预计在轨道交通建设方面还将投资 2000 亿元人民币。X地铁作为现代化的城市轨道交通工具，承担着越来越重要的大客流运输任务。截至 2005 年 9 月 10 日，我国已建成的地铁线路总长约为 300KM，已经开通地铁的城市有北京、上海、广州、天津、大连、武汉、深圳、长春等 8 个城市。在建的地铁超过400KM。国家已经批准