（安全技术及工程专业论文）城市轨道交通行车安全管理相关问题探讨.pdf

城市轨道交通行车安全管理相关问题探讨 a b s t r a c t u r b a nr a i lt r a n s i ti s i m p o f l a n tp a r t a n dp a r c e lo f p u b l i cp a s s e n g e r t r a n s p o r ts y s t e m ，a n di t h a sg r e a tc a r r y i n gc a p a c i t y a l t h o u g hu r b a nr a i l t r a n s i ti sa ni n d e p e n d e n ta n dc l o s e ds y s t e m ，i tm a y b r i n go ns e r i o u sr e s u l t s w h e ns o m ea c c i d e n t s h a p p e n e d b e c a u s eo f g r e a tc a r r y i n gc a p a c i t ya n dh i g h t e c h n o l o g y o f e q u i p m e n t s o ，s a f e t ym a n a g e m e n t i s n e c e s s a r y t o d e v e l o p m e n t o fu r b a nr a i lt r a n s i t a l o n g w i t ht h el a r g e - s c a l ea n dq u i c kd e v e l o p m e n to fu r b a nr a i lt r a n s i t i no u r c o u n t r 5i tw i l lb r i n g m o r ea n dm o r e s a f e t yp r o b l e m s b e c a u s e u r b a n r a i lt r a n s i th a ss o m e p a r t i c u l a r i t i e s ，s u c h a s d y n a m i c ，r e i t e r a t i o n ， s e r i o u s n e s so fa c c i d e n t r e s u l t s ，d e p e n d e n c e o n m a n a g e m e n t a n d e n v i r o n m e n ts u s c e p t i b i l i t y , t r a d i t i o n a le x p e r i e n c em a n a g e m e n ti su n f i tt o t h ed e v e l o p m e n tr e q u i r e m e n t so fu r b a nr a i lt r a n s i t a c c o r d i n gt op r a c t i c a l s i t u a t i o no fu r b a nr a i l t r a n s i t ，n e wr e q u i r e m e n t sw e r eb r o u g h tu po ni t s s a f e t ym a n a g e m e n t b a s e do nt h e s ep r o b l e m s ，t h i sp a p e ri n t r o d u c e ss o m ef a c i l i t yf a c t o r s w h i c hi n f l u e n c e s a f e t y o fu r b a nr a i l t r a n s i t ，a n da n a l y s e ss o m es a f e t y p r o b l e m sw h i c hm a yo c c u rd u r i n go r g a n i z a t i o no ft r a i no p e r a t i o n t h e n ， a c c o r d i n gt oc u r r e n ts t a t u sa n dd o m t h ev i e wp o i n to fp r a c t i c e ，t h i sp a p e r b r i n g su ps o m ea c c i d e n tg u i d el i n e s a n ds u g g e s t san e wc o m p r e h e n s i v e e v a l u a t i o nm e t h o df o rr a i lt r a n s i t s a f e t ym a n a g e m e n o t h ed y n a m i c i n t e g r a t e dc o m p r e h e n s i v ea n a l y t i c a lm e t h o d f i n a l l y , b a s e do np r e v e n t i o n a n dc o n t r o l m e n to fa c c i d e n t s ，t h i s p a p e r e s t a b l i s h e sat r a i n o p e r a t i o n s e c u r i t ys y s t e m f o ru r b a nr a i l t r a n s i t ，a n de x p o u n d s i t sf u n c t i o n sa n d 2 城市轨道交通行车安全管理相关问题探讨 f r a m e w o r k d e t a i l e d l y k e y w o r d s ：u r b a nr a i lt r a n s i t ，s a f e t ym a n a g e m e n t ，s a f e t ye v a l u a t i o n ， t r a i no p e r a t i o ns a f e t y 3 城市轨道交通行车安全管理相关问题探讨 1 1 引言 第一章绪论 随着我国经济的发展，越来越多的城市，尤其是百万人口以上的大 城市，在发展过程中都遇到了城市交通运输拥堵的问题。相对于其他 公共交通系统，城市轨道交通系统有如下一些特点：( 1 ) 容量大、速度 快、节约能源；( 2 ) 乘坐舒适、安全性能好；( 3 ) 能源清洁，对外部 环境影响小；( 4 ) 道路利用率高。轨道交通能够较好地解决了大、中 城市交通日益增长的供需矛盾问题，并满足了城市化的要求。对于一 个城市整体而言，大力发展轨道交通，不但可以改善交通状况，而且 对城市交通结构起到一种立体化、合理化、现代化的作用，这势必影 响到一个城市经济及社会结构的调整，最终实现一个城市的城市化进 程的协调、配合、促进与完善的作用。考虑到城市轨道交通的这些优 势，为了缓解城市交通运输的压力，世界各国纷纷把发展城市轨道交 通放到了一个重要的位置，以便实现城市社会经济的可持续发展。 但是，自1 9 1 8 年纽约发生世界第一起重大城市轨道交通伤亡以来， 世界各国城市轨道交通事故时有发生。尽管各国纷纷出台各种安全及 防范措施，但防范难度仍然很大。我国城市轨道交通建设虽然处于起 步阶段，但由于发展迅速，因此有必要深入学习国外城市轨道交通的 防范经验和措施，提高安全管理水平。同时，加大力度研究制定相应 的预防和控制措施，建立我国轨道交通安全保障体系，提高安全水平， 保障国民经济的健康发展。 4 城市轨道交通行车安全管理相关蛔题探讨 1 2 研究背景 随着城市轨道交通的大规模发展，轨道交通的运营管理难度和复杂 度将大大增加，随之带来的安全问题也逐渐增多。轨道交通是一种独 立的有轨交通系统，不受地面其他道路情况的影响，能够按照设计的 能力正常运行，从而快速、安全、舒适地运送乘客，其运输组织、功 能实现、安全保证均应遵循有轨交通的客观规律。在运输组织上要实 行集中调度、统一指挥、按运行图组织行车；在功能实现方面，各有 关专业如隧道、线路、供电、车辆、通信、信号、车站设备及消防系 统均应保证状态良好，运行正常：在安全保证方面，主要依靠行车组 织和设备正常运行来保证必要的行车间隔和正确的行车进路。 城市轨道交通是一个多专业多工种配合工作、围绕安全行车这一中 心而组成的有序联动、时效性极强的运输系统。为了保证列车运行安 全、正点，在集中调度、统一指挥的原则下，行车组织、设备、车辆 检修、设备运行管理、安全保证等均由一系列规章制度来规范。虽然 轨道交通系统是一个独立的、封闭的系统，有自己的信号指挥系统， 比其它的公共交通工具更加安全，但由于轨道交通运量大，设旌设备 的科技含量较高，一旦发生事故就会形成比较严重的后果。所以，轨 道交通的安全管理对于轨道交通的发展具有不可忽视的影响。 随着科学技术的飞速发展，各国在保障城市轨道交通安全管理方面 的思想、方式、手段上都进行了有益的尝试。安全的着力点由局部安 全转向整体安全，数据的传输和分析由以人为主向以计算机为主的现 代设备手段转变，同时各国都开发并建立了适合本国特点的行车安全 保障系统。 我国城市轨道交通行车安全保障系统也经过多年的发展演变，无论 5 城市轨道交通行车安全管理相关问题探讨 是在仪器设备、监控手段、技术装备，还是在管理体制、处理方式方 面都有了很大程度的提高。特别是近年来对安全的日益严格，促使人 们不断研究安全监测和管理模式，可以说现代的轨道交通行车安全保 障系统已经成为一个综合性的系统工程。 由于城市轨道交通在我国尚属探索实践阶段，对于轨道交通安全管 理方面，国内研究还比较缺乏。因此，作者将以城市轨道交通运营安 全管理为主要研究方向，就城市轨道交通安全运营的相关影响因素、 安全事故的评价指标和方法以及城市轨道交通行车安全保障系统的构 建等展开深入的探讨与研究。通过对上述若干问题的具体探讨，提出 较合理、高效、经济的措施，为实际城市轨道交通的运营管理决策提 供一定的依据。 1 3 城市轨道交通安全管理存在的问题 目前，各国城市轨道交通安全方面仍然存在许多不足之处，一些城 市轨道交通建设出于成本的考虑，采用的安全标准较低，不重视对救 援技术的开发。灾害的救援机制仍不完善，缺乏统一的协调，绝大多 数的城市轨道交通系统的安全措施仅针对运营中的普通意外事故，难 以防范重大事故、自然灾害等，各国在安全管理要求上的认识还不一 致，缺乏科学有效的安全管理标准。 此外，我们通过轨道交通事故发生的原因分析可以发现，在城市轨 道交通安全监管方面还存在一些问题： ( 1 ) 随着体制的改革，城市轨道交通部门安全监管的范围、人员、 规章制度也都在变，这样就容易形成管理上的漏洞，出现规章制度的 城市轨道交通行车安全管理相关问题探讨 不健全、安全考核和相关措施不到位的情况。 ( 2 ) 轨道交通安全监管缺乏必要的手段，使安全监管工作难以实施。 ( 3 ) 虽然硬件设施较为完善，但轨道交通工作人员、管理人员防灾 意识有待提高。 ( 4 ) 对乘客的安全宣传力度不够大，乘客缺乏发生事故后如何保护 自己的有关知识。 1 4 论文的主要内容 从城市轨道交通运输的现实和市场情况来看，提高城市轨道交通的 安全管理工作水平具有特殊重要意义。科学管理理念的引入和运用， 是今后城市轨道交通运输企业加强安全管理的重要手段，是与城市轨 道交通运输的特性相适应的。本文将就城市轨道交通安全运营的相关 影响因素、安全事故的评价指标和方法以及城市轨道交通行车安全保 障系统的构建等展开深入的探讨与研究。论文的主要内容集中在以下 朱方面： 第一章绪论部分，是对整个论文的概述，阐明了对城市轨道交通安 全管理相关问题作深入探讨的背景，并分析了目前国内外城市轨道交 通在这一方面的现状和存在的问题。同时大致上介绍了论文的整体结 构和内容。 第二章着眼于对国内外城市轨道交通发展现状和安全管理现状的 分析。首先简要介绍了城市轨道交通的概念和基本现状，然后重点对 安全管理的概念以及影响安全的相关因素进行讲解，并在此基础上t 对国内外城市轨道交通安全问题的现状和发展趋势作简要分析。最后 7 城市轨道交通行下安全管理相关问题探讨 指出，现阶段我国城市轨道交通的安全形势比较严峻，应及时提出适 合我国城市轨道交通系统的安全技术要求、有效的评价指标和方法、 安全保障系统、应急处理预案和救援机制等。 第三章针对城市轨道交通安全运营过程中涉及到的相关设备作具 体分析，即主要从通信系统、信号系统、供电系统、环控系统、防灾 报警系统等方面分析了它们在轨道交通安全运营过程中的作用与功 能。 第四章对城市轨道交通列车运行组织中的安全问题作了详细分析。 本章介绍了正常和特殊两种情况下的列车运行组织。其中，正常情况 下的列车运行组织分调度集中、行车指挥自动化和调度监督三种情况 作具体分析；特殊情况下的列车运行组织则分a t c 系统故障时、车站 控制和电话闭塞法行车时、列车反方向行车时、时间间隔法行车时以 及夜间检修施工时等五种情况作详细分析。 第五章是在前面几章的基础上，分析了我国目前城市轨道交通安全 评价存在的问题，并结合我国铁路行业及国外轨道交通相关行业安全 事故指标体系，重点讨论了企业运营事故的安全指标体系；在此基础 上，考虑到城市轨道交通安全评价对象涉及的因素多、复杂程度高， 以及目前些安全评价方法的局限性，作者从实际应用角度出发，提 出了一种新的综合评价方法动态集成综合分析评价法，并作了详 细介绍。 第六章结合城市轨道交通的实际情况，把城市轨道交通的行车安全 管理系统化，并结合现有的城市轨道交通以及国内外铁路的行车安全 保障体系，对我国城市轨道交通行车安全保障系统的构建进行了整体 的分析、设计工作。本章从整个系统的逻辑结构、物理结构等，一一 进行了剖析。 城市轨道交通行车安全管理相关问题探讨 第二章城市轨道交通安全现状分析 2 1 城市轨道交通的概念及发展现状 2 1 1 城市轨道交通的概念 城市轨道交通的发展起源于1 8 6 8 年伦敦建成第一条地下铁道，到 现在世界上已有近4 0 个国家和地区的1 0 0 多个城市修建了地下铁道。 但由于缺乏统一的标准，地下铁道有许多不同的名称。英国的第一条 地铁由于完全修建在地下，所以叫做u n d e r g r o u n dr a i l w a y ，译为都市铁 道，后来又叫做m e t r o p o l i t a nr a i l w a y ，译为都市铁道；德国则称为 u n d e r g r o u n db a h n ，简称u b a h n ，也翻译为地下铁道；上世纪初，纽约 开始修建地铁，叫做s u b w a y ，后来称为r a p i dt r a n s i t ，即快速交通，r a i l r a p i dt r a n s i t ，简称r r t ，是指快速轨道交通，有的文献称为h e a v yr a p i d t r a n s i t ，译为重型轨道交通。为了降低地下铁道工程造价，许多城市增 加了地铁的高架部分，甚至有的城市地铁以高架为主，出现了e l e v a t e d r a i l w a y ，译为高架铁道。 上世纪6 0 年代，由于汽车的过度发展使城市交通日益恶化，导致 道路阻塞，车速下降，能源消耗，交通事故增加，促使人们重新评价 无污染、经济的有轨电车。德国首先将部分有轨电车线路移到地下， 称为s t a d t b a h n ，简称s b a h n ，后来在有些文献中陆续出现s e m i m e t r o 、 i n t e r - m e t r o 、p r e m e t r o ，分别译为半地铁、过渡地铁和准地铁。加拿大 称为l i g h tr a p i dt r a n s i ts y s t e m ，译为轻型快速轨道交通。而在日本，这 一系统被称为轻快电车。在德国出现的这一轨道交通，由于其运量介 于有轨电车和地铁之间，具有较强的适应性，逐渐得到了发展。1 9 7 8 9 城市轨道交通行车安全管理相关问题探讨 年国际公共交通联盟正式命名为l i g h tr a i l t r a n s i t ，国内译为轻轨交通。 针对国内外各种轨道交通方式的特点，根据城市轨道交通的界定范 围，将那些技术成熟、已经作为城市公共交通f 式运营的轨道交通区 分为6 种类型，并定义如下： 1 城市市郊快速铁道 城市市郊快速铁道是由电力或内燃牵引，轮轨导向，车辆编组运行 在城市中心与市郊、市郊与市郊、市郊与新建城镇间，以地面专用线 路为主的大运量快速轨道交通系统。 2 地下铁道 地下铁道是由电力牵引、轮轨导向、车辆编组运行在全封闭的地下 隧道内，或根据城市的具体条件，运行在地面或高架线路上的大容量 快速轨道交通系统。根据资料分析，为了降低工程费用，地铁系统中 地面和高架线路所占的比重越来越大。在世界范围内，地下铁道地下 部分约占7 0 ，地面和高架部分约占3 0 ，甚至有的城市地铁系统全 部采用高架形式，只有部分城市的地下铁道系统是完全在地下的。地 下铁道是历史遗留下来的一个专有名词。 3 轻轨交通 轻轨交通( 1 i g h t r a i lt r a n s i t ) 是在有轨电车的基础上发展起来的电力 牵引、轮轨导向、车辆编组运行在专用行车道上的中运量城市轨道交 通系统。轻轨交通的运量在公共汽车和地铁之间，它可以根据城市的 特点和具体情况，采用地下、地面及高架相结合的形式进行建设，可 以降低建设费用，具有很大的灵活性和适应性。轻轨交通还可以根据 客流的需要采用不同的车型，如单车和铰接车组成不同的编组方式。 4 单轨交通 单轨交通是由电力牵引、具有特殊导向和转折装置、列车编组运行 1 0 城市轨道交通行车安全管理相关问题探讨 在专用轨道梁上的中运量轨道交通系统。通常分为跨座式和悬垂式两 种形式，车辆重心在运行轨面之上的称为跨座式单轨，在运行轨面之 下的称为悬垂式单轨。 5 城市铁路 城市铁路在国外并无专指某种轨道交通的专用名称。一般把它理 解为是城市客运轨道交通( 包括地铁、轻轨、市郊铁路等) 中一种新 型的模式，它不同于普通铁路也有别于普通轻轨，它是建立在既有 铁路枢纽线路和重要的换乘车站基础之上，利用枢纽铁路线路的富余 能力，通过与城市道路规划和其他交通工具的有机衔接，建立市中心 区内、中心区与边缘集团的交通走廊。由于能充分利用铁路枢纽内既 有线路，所以建设城市铁路可以达到投资省、工期短、见效快、大运 量、高密度的目的，可大大缓解城市交通紧张状况和降低城市环境污 染。 6 有轨电车 有轨电车是由电力牵引、轮轨导向、单车或两辆编组运行在城市路 面线路上的低运量轨道交通系统。现代有轨电车由于采用整体道床， 轨面和路面保持统一水平，因此机动车辆和行人可以进入，是一种混 和交通。车辆运行速度较低，行车安全，但准时性较差且运量较小， 单向高峰小时运量通常在1 万人左右。 2 1 2 国内外城市轨道交通发展现状综述 1 国外城市轨道交通发展概况 目前，世界主要大城市均已建设发达的城市快速轨道交通系统， 作为城市公共交通运输的骨干。而且经济越发达，家庭汽车普及率越 城市轨道交通行车安全管理相关问题探讨 高的城市，轨道交通系统也越发达。下面是世界主要大城市轨道交通 发展状况： 伦敦：人口有7 0 0 多万，目前共建设有1 0 0 0 余公里的快速轨道交 通系统，早已实现了客运以轨道交通为主的目标。地铁共有9 条线路， 总长4 0 8 公里，其中1 6 7 公里在地下，每天运送乘客达3 0 0 余万人次。 列车运行间隔为2 2 5 分钟，郊区为1 0 分钟，最大编组为8 节。另外， 市郊铁路共有6 5 0 公里，5 5 0 个车站。 东京：人口有1 3 0 0 余万，快速轨道交通系统达到2 0 0 0 余公里，是 世界大城市中线路最长的，年运量在1 0 0 亿人次以上。市郊铁路列车 最小运行问隔为2 分钟，最大编组为1 5 节，每小时运输能力多达1 0 万人。 巴黎：轨道交通工具包括地铁、轻轨铁路和市郊铁路。轨道交通承 担巴黎公共交通7 0 的运量，市内和郊区汽车承担3 0 。巴黎有地铁 1 5 条，1 9 9 公里，是内城公共交通的骨干，乘客徒步5 分钟就可到达 地铁站，列车最小运行间隔9 5 秒。此外，市郊铁路有1 6 条，长约7 6 0 公里。 纽约：公共交通占总交通量的5 3 ，到内城的客运8 0 采用大容量 交通工具，主要有地铁、市郊铁路和公共汽车。市区铁路线共有2 7 条， 长4 4 3 公里，所有的车站通宵服务。 莫斯科：拥有一个跨及全市的立体交叉地铁网，总长2 4 3 公里、1 4 0 多个车站，由1 条环线和8 条放射线组成。每天运营2 0 个小时，高峰 时列车间隔为7 5 秒，时速4 1 公里，日运量高达8 0 0 多万人次，居世 界之首。 不仅经济发达的国家建设了大量的城市轨道交通系统，一些新兴的 发展中国家和地区也在大力发展城市轨道运输。墨西哥从上世纪6 0 年 1 2 城市轨道交通行车安全管理相关问题探讨 代开始，在短短十几年内修建了近2 0 0 公里地铁，到2 0 0 0 年墨西哥城 已有2 1 条地铁线路，全长4 0 0 公里，在全市客运中承担的比例上升到 5 8 。汉城自1 9 7 4 年开通了第一条地铁，目前汉城地铁共有9 条线， 全长近3 0 0 公里。其他如新加坡、印度等国家也都修建了规模不同的 城市轨道交通系统。现在，确立符合城市发展规律的交通运输发展道 路，建设城市轨道交通系统已经成为经济发展的新增长点。 2 我国城市轨道交通发展现状 我国快速轨道交通，如地铁系统只是在北京、上海、广州、天津、 香港等城市占很小的比例，大城市居民以自行车出行，占到1 2 以上， 其次是公共汽车和小轿车。以北京为例，自行车在客运出行量中约占 5 0 ，公共汽车和小轿车约占3 5 ，地铁只占1 0 。下面将详细介绍 我国各大城市轨道交通的情况。 北京：北京市地铁是国内起步最早、最先投入运营的城市轨道交通 设施。到2 0 0 4 年，投入运营线路有1 、2 号线和1 3 号线与八通线， 设有车站6 6 座，运营里程总计1 1 4 公里。其中，1 、2 号线运营里程 5 4 公里，设有车站4 0 座，有效日均运量约1 3 0 万人次。到2 0 0 8 年， 北京地铁线路将由目前的4 条增加到1 1 条以上，运营里程由现在的1 1 4 公里左右增加到3 0 0 公里左右。 天津：天津地铁是中国大城市中建成的第二条地铁，始建于1 9 7 0 年6 月，1 9 8 4 年1 2 月建成通车，全长7 4 公里，沿途共设8 个车站； 另外国内线路最长的轻轨、全长4 5 4 0 9 公里的天津津滨轻轨己于2 0 0 4 年3 月开始试运营。预计到2 0 2 0 年，天津市轨道交通将由地铁、轻轨、 市郊铁路、有轨电车等多种形式组成，线网总长度8 6 0 公里。 香港：香港地铁开通于1 9 7 9 年，是中国第三个拥有地铁的城市。 目前，香港有4 条地铁线路( 观塘线、基湾线、港岛线和东三角线) 城市轨道交通行车安全管理相关问题探讨 和机场铁路。快速轨道交通系统全长7 0 公里，共4 4 个车站。规划中 的地铁线路有北港岛线和东九龙线。 上海：上海是中国第四个拥有地铁的城市，目前投入运营的线路有 1 、2 号线以及轨道交通明珠线一期，全长近6 0 公里。在建的明珠线二 期工程2 0 0 4 年底建成后，地铁1 号线、地铁2 号线和明珠线一、二期 工程将最终形成”申”字形的城市快速轨道交通体系。预计到2 0 1 0 年， 上海整个城市的轨道交通规模将达到4 0 0 公里。 广州：广州是中国第五个拥有地铁的城市。广州地铁1 号线全长 1 8 4 8 公里，设1 6 个车站，已于1 9 9 9 年通车。地铁2 号线全长4 6 5 公里，其中第一期长2 3 2 1 公里，全线共设2 0 个车站。此外，还有5 条线路在规划中，届时广州市轨道交通线路全长将达到2 0 6 5 公里。 此外，南京、沈阳、青岛、深圳和重庆等城市也都在建设自己的城 市轨道交通系统。 2 2 城市轨道交通安全管理现状 2 2 1 安全管理概述 轨道交通是一个庞大而复杂的系统。“安全第一，预防为主”虽为我 们所熟悉，但如何在实际工作中真正落实，却非易事。如何从理论和 实践去认知轨道交通安全运营的特点和预防事故的途径，既是安全管 理的重要任务，又是确保安全运营的关键所在。 目前，关于安全的认识尚不统一。归纳起来，可分为二种，即绝对 安全观和相对安全观。 绝对安全观认为，安全是“不存在危险或风险”：“安全意味着系统 1 4 城市轨道交通行车安全管理相关问题探讨 没有引起事故的能力或条件”；有时还将安全称为无事故。相对安全观 认为，“所谓安全是指判明的危险性不超过允许限度”；“安全意味着可 以允许的风险程度，无受损害之忧和损害概率低的通用述语”。 从相对安全观可知，安全是在具有一定危险或风险条件下的状态， 它是一个动态过程，是关于时问的连续函数，安全并非绝对无事故。 而按照绝对安全观，安全就是无事故，它是安全的一种极端理想的状 态。事实上，绝对安全是不存在的。 从系统安全上分析，人机系统的可靠度( r e l i a b i l i t yo f m e n m a c h i n e s y s t e m ) k s 为： k s = k m 4 k t t 式中：k m ，k h 分别为设备的可靠度和人的操作可靠度。无论是 k m 还是k h 均受很多因素影响，且随时间变化而变化。安全科学已经 揭示，系统故障或事故的根本原因在于系统诸要素及其相互作用的过 程中存在着各种危险或隐患，正是这些危险或隐患经过积累或加强并 获得适当条件组合而产生事故。故障或事故只是系统的危险或隐患在 一定条件下的外在表现形式。因此，不出事故并不等于安全；反之， 出了事故并不一定就是不安全，关键在于事故的损失是否处于可接受 水平，系统的危险性是否仍不超过允许限度。 一般而言，安全状况是人员、设备、环境和管理蹬个相关因素综合 作用的反映。从系统的观点分析运行安全问题，可以把上述相关因素 看成是构成运行安全系统的四个子系统，它们相互交叉又相互作用， 组成了一个复合的、多层次的运行安全系统。 ( 1 ) 作业人员因素 在安全相关因素中，人是最重要且具有主观能动作用的因素。城市 轨道交通管理中的有章不循或防控不力都会成为引发事故的隐患a 虽 城市轨道交通行车安全管理相关问题探讨 然在技术含量较高的城市轨道交通系统中，行车工作中列车运行控制、 列车驾驶作业和列车折返作业等关键作业均可实现自动化，但这些作 业仍然需要行车作业人员进行监控，并要求在特殊情况下进行人工干 预，在紧急情况下做出正确的反应。 ( 2 ) 技术设备因素 技术设备是城市轨道交通运营安全的物质基础，它与运行安全有直 接的关系。如果设备设计不合理或者设备本身就存在缺陷，必然导致 列车运行安全受到威胁，从而引发事故。从运行安全的角度，对技术 设备可靠性的要求包括两个方面，一方面是要求把设备自身因素引发 事故的现象减少到最低程度，另一方面是要求设备还具有主动防止人 为差错引发事故的能力。此外，从人机工程学角度来看，设计适应城 市轨道交通作业人员心理特征和操作特点的设备与作业环境，能有效 提高作业效率和保证城市轨道交通的运营安全。 ( 3 ) 安全管理因素 安全管理是运营管理职能的一部分，城市轨道交通安全有关规章与 作业标准的制定及完善，事故的调查处理和对安全情况进行统计分析 等是安全管理日常工作的主要内容。有效的安全管理是城市轨道交通 安全有序可控、基本稳定的保证。科学的管理应该采用系统工程、控 制论、目标管理、行为科学、系统分析、事故树分析、可靠性分析和 预测技术等现代管理理论、方法和技术来研究行车安全和指导安全管 理。 ( 4 ) 外部环境因素 城市轨道交通安全的外部环境因素包括社会环境因素和自然环境 因素两个方面。其中，社会环境因素主要是指一些针对轨道交通系统 的破坏行为，这些因素对行车安全有着直接和间接的威胁和影响；在 城市轨道交通行车安全管理相关问题探讨 自然环境因素中，水灾、大风和地震等自然灾害对行车安全的危险性 也不能忽视，要在灾害初露端倪时就采取正确的措施，有效的避免因 人为灾害和自然灾害引起后果严重的行车事故。 在实际工作中如何通过管理改善系统的安全状态或提高系统可靠 度，需要从以下方面来考虑： 首先，事故具有因果性，即关联性。通过理论和实践来分析总结事 故的因果关系，并经常性地检查分析系统存在哪些事故起因，即检查 分析在人、机、环境方面所出现的隐患。按照可接受的安全水平，通 过管理来治理或消除上述有关隐患，从而使系统的危险性不超过允许 限度。 其二，从人机系统的可靠度来分析，往往人机系统并非单纯的串联 系统，而是串并结合的系统。对于某些重要环节，可以采取并联措施 来提高其可靠度。 其三，轨道交通事故一般不是单一因素造成的，而是需要一定条件 的组合。因此，虽然系统存在各种隐患，但只要能认知并切断有关条 件组合，一些事故便不会发生。 2 2 2 国内外城市轨道交通安全管理现状与发展趋势 地铁作为城市轨道交通的典型代表，自1 9 6 9 年国内地铁相继投入 运营以来，地铁运营事故时有发生，并造成不同程度的生命财产损失， 如表2 1 列出了我国地铁发生的部分运营事故。 1 7 城市轨道交通行车安全管理相关问题探讨 表2 1 中国地铁运营事故致因分析 项目北京广卅i上海 事故时间1 9 6 9 一1 1 1 11 9 9 9 一0 7 2 92 0 0 1 1 2 0 4 事故类型火灾火灾客车压人致死 事故致因车体易燃电器设备故障乘客跌 隧道 中毒3 0 0 余人，死 无人员伤亡，直接 事故损失3 人，直接经济损死亡1 人 经济损失2 0 余万 失1 0 0 余万元 国外地铁运行自2 0 世纪8 0 年代以来，因各种原因也曾发生许多起 事故，造成不同程度的人员伤亡和财产损失，表2 2 列出了国外部分 城市的地铁运营事故。 目前，城市轨道交通事故的频发已引起了世界各国的高度重视，各 国相关部门都在积极开展灾害特性理论、防灾技术条件和防灾措施的 研究，结合灾害案例研究各类事故的防范措施，不断修改和完善灾害 技术标准，降低灾害造成的损失，主要表现在以下几个方面： ( 1 ) 强化“硬件”建设，力争从根本上杜绝安全隐患。德国提出 任何两个相邻车站间的行驶时间都应控制在1 5 m i n 内，隧道内每6 0 0 m 就要有紧急出口；日本则规定，每个车站必须有两个以上的安全通道， 通往地面出口间隔不超过3 0 m 等等。 ( 2 ) 加强城市轨道交通系统灾害事故案例研究，以便找到台理可 行的对应之策。灾害事故实际案例的调查分析研究，有助于找到灾害 事故发生的原因、破坏形式和特征，并根据本国的实际情况寻找改进 措施。如2 0 0 3 年韩国大邱地铁纵火时间后，德国、日本等国都提出赴 韩考察的要求，以便从中吸取经验和教训。 潞 o捌世 f辂 a o 奔 施 、十 芪 魁$ 1 i恭避 鎏 o 彗辂 i*姐 s 瀛 p 耳魁 o n 蛔 遮 ， 斗 鼷 o o 凿 囊 i 一 篓 i 薰 圈斟联 耋黑$ 薄 i孓 f ) 8 n o n 吾 i 蒜 萋 岛鐾 鲁 蔷 逞碌 i 害 幡 h 叮 c o i避 o o 拭 辎 o 锹 鼷$ l 口 h 厘耐困水 r r r r 誓 鼙 幕 鬓睇辂 怖碍沸 s焱飓葵剞懈姐删卷舞武皿求箍nn懈 君蜷嘲垦水罂剐她剞馘*鼯嘲能测赛栏鬈 城市轨道交通行车安全管理相关问题探讨 ( 3 ) 制定紧急对应方案，定期举行演习，提高危机处理能力。事 发后的处理是否得当，对控制是事故的危害程度至关重要。香港、台 湾、日本等每年定期举行训练和模拟演习，以提高司机、指挥控制人 员、维修人员和救护人员的紧急应变能力，同时从演习的过程中发现 问题并对已有方案做改进和完善。 尽管我国城市轨道交通建设速度逐渐加快，各许多城市的轨道交通 都逐步形成规模，但防灾减灾经验明显不足，特别是防灾技术研究比 较薄弱，灾害产生原因、作用机理及其破坏性研究甚少，灾害救援技 术及设各研究滞后。目前我国城市轨道交通系统对于安全事故的预防、 检测与监测缺乏高技术的仪器设备和科学手段，缺乏必要的监控和报 警设备，对安全隐患没有有效的评价指标和方法，同时救援设施跟不 上城市快速发展的需求。 总体上看，与世界各国相比，现阶段我国城市轨道交通发展还处于 起步阶段，安全形势比较严峻。但无论是国外还是国内，城市轨道交 通的安全管理工作都有这样的趋势： 1 安全管理科学化 ( 1 ) 建立健全监督机构。许多国家都设有专职的安全监督机构。 日、英、美等国的安全监督机构直接隶属于政府部门，代表政府根据 法律对运输安全进行监督。 ( 2 ) 人员管理科学化。从对各国城市轨道交通事故的原因分析中， 不难发现，人的因素占有很大比重。因此重视人的因素对于保障行车 安全是至关重要的。首先，要对人员进行分析，找出容易发生事故的 人员层次和个人，以及最常见的人的不安全行为。然后，在对人的身 体、生理和心理进行检查测验的基础上合理选配人员。从行为科学出 发，加强对人的教育、训练和管理，提高心理素质，增强安全意识， 2 0 城市轨道交通行车安全管理相关问题探讨 提高安全操作技能，从而最大限度地减少、消除不安全行为。 ( 3 ) 重视事故的统计分析。根据事故致因理论，必须对事故进行 全面的统计和深刻的分析，找出事故发生的各种原因，爿能对其进行 有效控制。国外对事故的统计分析十分仔细，根据数理统计理论对数 据进行长期积累，建立数据库和多种数学模型，然后分析事故原因的 规律性。目本在相关领域提出了“事故原因体系”，并特别对人为事故 进行统计分析，利用计算机技术建立多神数据库，在分析了近2 0 年的 事故后发现，现在的事故都是过去事故的重演。因此，要搞好安全管 理，必须要充分了解事故发生的原因，掌握同类事故的防范措施，避 免重蹈覆辙。 2 安全装备高新化 尽管各国的情况差别很大，采用的安全保障方案也不尽相同，但为 了确保城市轨道交通的运行安全，各国均在技术上采取了各种可能的 措施。目前，从运营安全装备来看，轨道交通各专业都有了技术含量 较高的控制系统，如列车自动控制系统( a t c ) 、防灾自动报警系统 ( f a s ) 、电力监控系统( s c a d a ) 等。 3 安全工作系统化 城市轨道交通是一个庞大的联动机，它的各个环节无不对安全有影 响。从基层职工到高层次的管理人员，都在工作中同安全发生直接或 间接的关系；运输生产活动包括的每个环节也同安全发生直接或间接 的关系：部分城市的轨道交通运输又是全天候、连续运转的生产部门， 要做到在各种气候和自然环境中的不间断运行，对自然环境的监测也 是必要的。因此，城市轨道交通的安全工作是一个包含全社会在内的 巨大的系统工程。目前各国都根据具体情况建立了运转高效、准确、 操作简便、灵活的安全保障系统。 城市轨道交通行车安全管理相关问题探讨 第三章城市轨道交通安全设备分析 城市轨道交通系统在任何时候都应把实现“安全第一”与“零事故” 作为优先考虑的问题和不懈追求的目标。没有安全，就没有运输畅通、 运输效率，也就不可能产生经济效益和社会效益。因此，城市轨道交通 运行安全是运输生产的生命线和永恒的主题。 所谓安全是指没有危险或产生的危险不会对人与环境产生伤害、带 来损失，也不存在潜在的对人与环境引起伤害和损失的因素。根据上述 定义，城市轨道交通运行安全可以定义为：车辆在运送乘客的过程中， 所涉及到的行车安全、乘客安全和发生各种灾害时的安全性转移和疏 散。 城市轨道交通运行安全首先取决于可靠稳定的设施设备保障。由于 涉及城市轨道交通安全的设备较多，本章节将以地铁为例，着重介绍与 安全运营密切相关的设备，如通信系统、信号系统、供电系统、环控系 统、防灾报警系统等。 3 1 通信系统 城市轨道交通通信系统设置的目的是为行车调度、运营管理、确保 安全提供快速可靠的指挥手段和实旌科学管理方法。城市轨道交通通信 系统由综合有线传输系统、专用通信系统和公务通信系统组成，主要为 运营组织、指挥提供语音及图像信息以及电力监控系统、环境控制系统、 自动报警系统等信息的传输。 城市轨道交通行车安全管理相关问题探讨 3 1 1 综合有线传输系统 为满足轨道交通各部门之间传递语言、数据、文字、图像等业务信 息的需要，需建立一个多功能、多用途、大容量，高可靠性，并能进行 集中维护、统一管理的综合数字传输网。 该系统主要用于控制中心与车站、车辆段之间传递各种信息。传输 的信息内容主要有； ( 1 ) 控制中心与各车站、车辆段的调度电话、公务电话、无线通信 的语音信息；电视监视图像及控制信息，广播语音及控制信息。 ( 2 ) 控制中心与各车站、车辆段的时钟系统信息。 ( 3 ) 各种低速数据通道和以太网接入，包括列车信号系统a t s 、电 力监控系统s c a d a 、环境监控系统b a s ，防灾报警系统f a s 等系统所 需的数据信息。 ( 4 ) 网络管理、网络控制信息。 3 1 2 专用通信系统 专用通信系统主要包括列车调度电话、电力调度电话、环控调度电 话、站间行车电话、区间电话、站内电话，列车无线调度电话、有线广 播和电视监视等。下面逐一进行分析： ( 1 ) 列车调度电话 列车调度电话是为列车调度员指挥列车运行与其管辖线内车辆段及 各车站直接办理行车业务，以及保证列车正常运行的单位间联系的专用 通信设备。列车调度电话总机应设在行车控制中心所在地，其所属分机 应设在行车值班室或车站控制室、车辆段信号楼值班室、电力控制中心 等处。 城市轨道交通行车安全管理相关问题探讨 ( 2 ) 电力调度电话 电力调度电话是为电力调度员指挥电力牵引的基层单位送、停电和 通知及时检修供电设备的专用通信设备。 ( 3 ) 环控调度电话 环控调度电话是为环控调度员指挥环控设备的运行和通报环控设备 运行状态的专用通信设备。环控调度电话总机应设在环控中心所在地， 其所属电话分机应设在各车站控制室。 ( 4 ) 站间行车电话 站间行车电话又称闭塞电话，是相邻两车站值班员联系有关行车事 宜，用以直接指挥列车运行的专用设备。站间行车电话应设在各车站行 车值班室或车站控制室。 ( 5 ) 区间电话 区间电话是供司机和区间维修人员与邻站值班员及相关部门联系通 话使用的专用通信设备。在信号机、道岔、接触轨开关柜等处附近应设 置电话机箱。一般区段每隔1 5 0 2 0 0 m 设一台电话机，1 3 台电话机 并联使用一个用户号码。 ( 6 ) 站内电话 站内电话供车站值班员与本站其他工作人员进行通话联络，直接为 运营服务的专用通信设备，它只在本站内通信。 ( 7 ) 列车无线调度电话 列车无线调度电话是为了满足列车运行需要，供列车调度员、列车 司机、车站、车辆段或停车场值班员以及车站值班员与站台值班员之间 通信联络的专用通信设备。 ( 8 ) 有线广播 有线广播系统由车站广播和停车场广播两个独立系统组成。它主要 城市轨道交通行车安全管理相关问题探讨 用于控制中心及各车站值班员对工作人员和乘客进行运营广播和提供 车站背景音乐，以及在发生重大故障和灾害等紧急情况下，发出警报、 指挥救援和疏导乘客。 ( 9 ) 电视监视 闭路电视系统作为城市轨道交通的监控手段，主要用于车站值班员 及控制中心调度员监视站厅和站台情况、辅助列车调度员指挥行车以及 协助列车司机安全发车；在发生灾害时，可随时监视灾害和乘客疏导情 况。整个闭路电视系统由控制中心监视、车站值班员监视、列车司机监 视、公安控制中心监视四个子系统组成。 此外，通信设各系统中还包括公务通信系统，它包括自动电话和会 议电话两部分，一般用于城市轨道交通各车站与外界的联络，以及召开 各种会议电话。限于篇幅，这里不作赘述。 3 2 信号系统 城市轨道交通信号系统是保证列车运行安全、实现行车指挥和列车 运行现代化，提高运输效率的关键系统设备，主要由信号、联锁、闭塞 和列车自动控制系统组成。由于城市轨道交通具有站间距短、高速度、 高密度、不间断运营等特点，传统的地面信号系统难以满足行车安全的 需要，因此采用的信号系统必须是一个安全、完整、高效、具有一定自 动化水准的列车自动化控制系统。 3 2 1 信号 信号机主要采用色灯信号机，常用信号显示方式如下： 城市轨道交通行车安全管理相关问题探讨 红灯禁止通行； 绿灯允许出段； 双黄灯允许进段： 红灯+ 月白灯引导进段； 月自灯允许调车。 在信号机的配置方面，应从以下几点考虑： ( 1 ) 信号机应设在列车运行方向的右侧，安装困难时可设在左侧。 ( 2 ) 车站应设进站和出站信号机；区间道岔应设防护信号机：车辆 段及停车场应设进段( 场) 和出段( 场) 信号机；有调车作业的区域应 设调车信号机；在自动闭塞区段的闭塞分区分界处，应设通过信号机， 但实行列车自动防护的线路可不设通过信号机。 3 2 2 闭塞 为了保证城市轨道交通运行安全和满足高密度行车的需要，可在运 营线路的区间采用自动闭塞，实现列车运行间隔控制。在双线区段，宜 采用单向自动闭塞；单线双向运行的区段应采用双向自动闭塞。 自动闭塞主要分为以下三类： ( 1 ) 固定自动闭塞方式 是指基于轨道电路的自动闭塞方式，闭塞分区按线路条件经牵引计 算、行车间隔和有关要求来确定，一旦划定将固定不变。 ( 2 ) 移动闭塞方式 移动闭塞不依靠轨道电路向列控车载设备传递信息，而采用移动通 信、地面交叉感应电缆、应答器等媒体向列控车载设备传递信息，实现 自动闭塞。 城市轨道交通行车安全管理相关问题探讨 ( 3 ) 准移动闭塞方式 是介于上述二类方式之间的自动闭塞方式，是基于报文式轨道电路 的自动闭塞方式。音频数字轨道电路具有较大的信息传输量，列控车载 设备根据由钢轨传输而接收到的报文信息，实现自动闭塞。 在自动闭塞的设置方面，应符合以下一些规定： ( 1 ) 自动闭塞分区的划分，应根据牵引计算、行车间隔等要求确 定； ( 2 ) 自动闭塞分区的最小氏度应满足列车最高速度时的安全制动 距离，实行