《城市轨道交通地上线安全运营环境及实施对策探究》18000字（论文）

绪论1.1研究背景随着国家对于基础设施的不断投入，我国在各个行业取得长远的发展，以城市建设为代表的交通运输业日新月异，从最开始相关技术设备的引入，到各个建设环节所需要的技术的持续研发，带动了相关产业的进步。我国对于城市交通的建设得益于最近一些年城市的发展，以人口带动的经济行业的不断繁荣[1]，拉动了更多的从村劳务人员来到城市，参与到城市的建设，随着城市的扩张，人口的引入，城市变得更大，交通出行的时间要求更加严格。以更加先进的城市轨道交通的建设发展作为城市建设的基本要求，更发达的交通才能满足人们的出行要求，因此很多城市在交通建设的投入上持续的加大，而庞大的交通系统给城市的安全运营带来了前所未有的挑战[2]，不同于传统的交通运输，现代的交通运行方式要求列车速度更快、所能够容纳的乘客更多、提供更加舒适的乘坐环境等等，这些要求也给交通运输保障部门带来了更大的挑战。其中城市轨道交通系统是一个极其复杂的运行系统，包括了车辆检测系统、轨道检测系统、供电系统、信号传输系统、环境检测系统、给排水系统、屏蔽门和自动门开关系统、新风系统、各种售票系统、视频监控系统等各种系统组成，另外还有其它辅助设备的技术支持[3]，与轨道交通一起组成了一个复杂的交通网络。正是客观的交通运输环境复杂性的存在，一个系统的告警或者故障都有可能导致其它系统产生反应，从而导致整个列车产生安全风险，造成整条线路的运输环境处于瘫痪状态，另一方面城市轨道交通容易受到自然环境的影响，比如在恶劣的天气下更容易造成列车出轨、信号失灵等情况的发生，同时人为因素的干预也是有可能发生的，比如乘客无故吸烟，随意按动列车按钮等现象[4]。我国在城市轨道交通的建设以及发生上面，经过半个多世纪，与西方国家的交通建设网络相比，存在很多不足之处，受到轨道交通复杂性的影响，各种基础设施的建设包括软件以及配套的硬件设备，在性能方面存在不足。同样在城市轨道交通管理上面，也缺乏更见专业的团队以及个人，特别是更加高端的人才的缺失，导致轨道交通建设以及管理方面存在不足，而每年的各个城市的轨道运行的过程中[5]，都存在不同的问题，有的是设备故障，有的是人为的干预，不同的风险都有可能造成无法弥补的损失。同样，随着地铁建设方向的转变，很多城市把地铁建设从原来的完全的地下慢慢的转向地下和地上结合的运行方式，或者有些地铁完全处于地面，但是这样给地面的运行环境带来了不确定性[6]，可能在地上发生安全事故造成的损失更大，因此通过对地上列车的安全运营环境的研究，解决运营环境中存在的不确定因素是城市轨道交通建设中的重中之重。1.2研究意义理论意义：城市轨道交通作为重要的出行工具，其运营安全便成为了重中之重，本论文便是针对安全所提出的研究，制定的安全运营制度为城轨交通的安全运营提供一个指导意见，合理的方案对城市轨道交通的运营起到了重要的推动作用，使城市轨道交通安全体系更加完善。实际意义：本文通过对轨道交通地上线的安全运营环境的研究，提出较为安全的运营方法，可以使城市轨道交通的安全性有很大的提高，更加方便人们的安全出行生活。安全体系的建立使城市轨道交通的运行更加安全、更加正点、使旅行速度更加快速、让乘客出行感到更加舒适、更节能、环保、用地省、使运能更大。通过进一步对运营安全的研究使城市轨道交通进一步适应社会的发展，使其与网络更加贴近得到进一步的发展。1.3国内外研究现状1.3.1国外研究现状对于城市轨道交通建设情况，国外发达国家在城市轨道安全运营方面采取的策略各有侧重，但是基本都是在相关的人员的管理上面、设备运行维护状态、环境的处理方式上进行研究，以先进的安全管理思想在行车安全上面进行行为上的把控，采用更加智能是机器设备控制，借助与自动化检测设备进行风险点测试，在应用系统上通过开发列车运行检测风险检测系统对于相关危险进行科学的管理，同时加大对于信息以及通信传输的建设，保障列车传输信号能够及时的反馈到调度平台，从而及时的采取相关的防范措施。以日本在城市轨道交通建设的最新研究为例，日本通过构建一套以CyberRail的轨道运输服务平台[7]，其中服务内容包括面向需求的运输规划和调度、多式联运信息以及个人导航、列车智能控制、以及提供一个信息发布和交换的共享平台，而每一个服务都与其它模块进行关联，从乘客、运输部门、商业机构、ISP、ITS、多媒体、政府部门等进行信息的联动，保障轨道正常运行。同样作为城市轨道运输比较发达的欧洲地区，所采取的InteGRail系统形成一个完善的路网运输一体化的平台，其提供一个有欧盟范围内组建的城市轨道建设的信息共享和资源一体化的使用技术方案，目的就是建立一套集成共享信息系统，以实现城市交通轨道安全运营协同一致，已到达更高效、更高速、更准时、更安全、更资源化的使用目标，其中整个配套系统在底层架构传输上以WTB、WIFI、Wi-max、GSM-R的配套技术[8]，在上层借助于高传输的ICOM技术，在人机交互界面提供了列车监控和诊断、维修维护、系统管理等友好的用户界面。英国在数字化城市交通轨道安全建设方面有长远的规划，制定了在2015到2050年从基于信号与控制系统的数字化转变，并将数字化城市轨道交通作为新的经济增长点以及就业提供点，在传统的城市轨道网络中采用了基于蓝牙技术和生物识别技术帮助乘客快速进站，并随着相关技术的成熟，应用程序将被指纹扫描、虹膜识别等生活识别技术替代。1.3.2国内研究现状在上世纪90年代我国发展地铁系统的轨道交通安全着眼于解决大城市交通拥堵问题。在地铁建设标准上规定，百万人口以上的大城市在主要客运通道上高峰小时要达到3.5万人以上允许建设地下铁道，远期单方向高峰小时要达到5万人以上。现在国内不同城市在地铁建设上面有自己长远的规划，并制定一套完善的管理制度，各个城市运营过程中对于安全的重视程度也是一致的，在执行的策略上面有些不同，但都是以安全运营并为乘客提供一种舒适的环境为目标，严格按照相关的规章制度，在人员的管理、设备的投入以及技术维护、运行环境等方面进行严格的把控。上海地铁在轨道安全运营方面制定了一系列措施，并严格遵守《上海市轨道交通管理条例》等法律法规的要求[9]，具体的安全策略包括：首先是轨道运输过程中对安全设施的防护方面，各个运营单位要严格按照要求做到在车站、车厢内部的安全、消防、疏散标志要把控到位，每一个死角要落实到位，同时必须做到视频安全监控系统的严格监控，在事故以及方面做好报警、灭火、逃生、防汛、防爆、紧急疏散照明等一系列流程的引导；在轨道运行设备的实施维护和整改方面，各个运营单位要制定设备巡检计划，按时进行车站相关安全设施、设备进行每天、每周、每月、每季度、每年的安全检查以及检测，保障设备运行正常；划定严格的安全保护区，哪些运行场合是乘客能够去的，哪些是严格禁止的，车站作业人员把做好标志以及现场把控，无关人员不能进入列车调度区[10]；严格要求城市轨道安全从业人员，运营单位的主要负责人以及相关的管理人员严格执行本单位的安全管理工作，制定相关人员的考核制度，明确车站人员的本职工作，及时对安全事故现场进行安全引导和处置。香港城市铁路轨道交通的运营安全方面，在90年代初期，引入了国际上最先进的铁路安全风险管理实践方法，并在次基础上进行改进，香港地铁有限公司建立一套基于铁路资产全寿命周期的安全风险管理组织架构，该系统在轨道交通的安全运营过程中进行全流程的风险评估、风险预防、风险处理的体系架构，随着香港地铁的发展，不断的对该风险评估平台进行完善。1.4本文的主要工作本论文以“城市轨道交通地上线安全运营环境分析与对策”为研究的对象，通过对我国目前城市轨道交通建设情况以及发展形式，评估城市轨道安全运营所处的环境[11]，对于相关的安全风险进行评估，通过一系列的安全防范策略以及制度的实施，能够在城市轨道建设中起到直到一定的作用。本论文主要从一下几方面进行研究：对于不同时期的城市轨道建设，比较轨道建设中的安全策略的应用，并通过对列车运行环境的分析以及风险的控制策略，找出关于城市轨道地上线安全运营发展的趋势。通过对不同国家的城市轨道地上线路在安全方面所发生事故的原因以及处理的过程以及详细的分析，对其事故原因进行比对，找到国内外对城市轨道地上线的安全把控的重点，对于各个薄弱环节所采取的控制手段。全面分析城市轨道交通地上线安全环境的影响因素，主要是通过在列车运行过程中涉及的相关人员、所用到的设备、运营过程的自然环境和社会环境的分析，把控各个环境存在的问题。在城市轨道交通地上线运营环境的实施过程中制定一套防范流程，以及在运营过程中注意的问题。本论文通过对城市轨道交通地上线的安全环境的分析，以现代化的技术手段和完善的安全管理制度，提供一个更加先进、更加智能化、更加数字化的运用方案。

城市轨道交通地上线运营设备设施2.1运营设备设施城市轨道交通设施运营、维护所需的各类机电设备通称城市轨道交通设备，主要包括车辆、信号系统、供电系统、通信系统、自动售检票系统（AFC）及维修养护设备等。（1）车辆车辆主要由车体、转向架、车门系统、车体连接装置、制动系统、电力牵引系统、空调和通风系统、辅助电源系统、列车通信系统、列车控制系统与监督系统组成。城市轨道交通中车辆的分类，可以分为地铁、轻轨、单轨、现代有轨电车等。车体：即容纳乘客的部分，也是安装与连接其它设备和部件的基础。转向架：又叫走行部，是能相对车体回转的一种走行装置，它安装于车体和轨道之间，用于支撑车体，同时用来牵引和引导车辆沿着轨道行驶并承受与传递来自车体及线路的各种荷载，缓和其动力作用，是保证车辆运行品质的关键部件。车门系统：车门系统包括客室车门、司机室侧门、客室与司机室通道门、司机室前端疏散门。客室车门关系到列车运营和乘客的安全，客室车门在列车运行中必须可靠锁闭，并具有防挤压保护功能，以防护在关门时夹伤乘客。车体连接装置：车体连接装置主要包括车钩缓冲装置和贯通道装置(风挡装置)。车钩缓冲装置由车钩和缓冲器两部分组成，安装于车体底架的两端，用于车辆间的连接与分解，贯通道装置(风挡装置)位于两节车厢的连接处，是两车的通道连接部分，具有良好的防风、防雨、防尘、隔声、隔热功能，能使乘客安全地穿行于车厢之间。制动系统：制动系统的主要作用是产生制动力，保证运行中的列车按需要减速或在规定的距离内安全停车及防止停放的车辆溜走，确保行车安全。制动系统采用动力制动与空气制动协调配合，动力制动优先、空气制动延时投入的混合制动方式。电力牵引系统：电力牵引系统是指将电能经过传输和变换后，提供给牵引电动机，将电能转换成机械能驱动列车运行的系统。其作用是将从电网输入的电能转化后控制牵引电动机的运转，牵引电动机输出的功率传给轮对，驱动列车运行。空调和通风系统：空调和通风系统包括空调机组及控制单元、送风道/回风道、送风口/回风口、废气排口、温度传感器、紧急通风电源、驾驶室送风机、废气排风机等，其作用是使车辆内的温度、相对湿度、空气流动及洁净度保持在规定的范围内，为乘客创造舒适的乘车环境。辅助电源系统：辅助电源系统担负除电力牵引系统主电路以外各种装置的供电任务。辅助电源系统以辅助逆变器为核心组成部件，加上其他辅助设备，可为车辆空调机组及通风装置、空压机、照明装置、车载各系统控制电路、车载信号与通信设备等提供电源，并给蓄电池组充电。其工作的安全性、可靠性对车辆的正常运营具有重要影响。列车通信系统：列车通信系统通过列车通信控制网络实现控制中心与列车、车站与列车、司机与客室乘客之间的信息传递。其不但可以提高城市轨道交通运营和乘客服务水平，而且能够增加地铁、轻轨等运营部门的收入。列车控制系统与监督系统：列车控制系统具有列车牵引和制动指令的传输功能及由联锁设备实现列车进路控制的功能，从而实现列车速度控制。列车监控系统可实现列车运行信息的采集与传递、主要设备状态的监视和列车诊断功能。（2）信号系统城市轨道交通的信号系统系统通常由列车运行自动控制系统（ATC）和车辆段信号控制系统两大部分组成，用于列车进路控制、列车间隔控制、调度指挥、信息管理、设备工况监测及维护管理，由此构成了一个高效的综合自动化系统。列车运行自动控制（ATC）系统包括列车自动防护（ATP）列车自动运行（ATO）和列车自动监控（ATS）三个子系统简称“3A”信号系统的作用:eq\o\ac(○,1)确保列车运行安全：轨道交通信号系统是指挥列车安全运行的关键设备，只有在列车运行前方的轨道区段没有占用等条件满足，才能保证列车安全运行。eq\o\ac(○,2)提高轨道交通的运行效率：在城市轨道交通中，目前大多数采用了先进的信号系统，是列车的运行间隔大大缩短，可以达到2min，甚至小于2min，提高了行车密度，缩短站停时分，由计算机系统根据设定的列车运行时刻表，自动、安全地指挥列车按列车运行图运行。（3）供电系统城市轨道交通供电系统由变电所、接触网(接触轨)和回流网三部分构成。变电所通过接触网(接触轨)，由车辆受电器向电动客车馈送电能，回流网是牵引电流返回变电所的导体。供电系统的供电制式主要指电流制式、电压等级和馈电方式。目前，城市轨道交通的直流牵引电压等级有DC600V、DC750V和DC1500V等多种。我国国家标准《城市轨道交通直流牵引供电系统》(GB/T10411-2005)规定了DC750V和DC1500V两种电压制式。供电系统的馈电方式分为架空接触网和接触轨两种。其中，电压制式和馈电方式是密不可分的。一般架空接触网馈电方式电压等级采用DC1500V，接触轨馈电方式电压等级主要采用DC750V，但有向DC1500V发展的趋势。（4）通信系统城市轨道交通系统包括传输系统、公务电话系统、专用电话系统、无线集群通信系统、闭路电视监控系统、有线广播系统、时钟系统、乘客导乘信息系统、电源和接地系统、地铁公共覆盖系统等。城轨通信系统的作用：首先，城轨通信系统与信号系统共同完成行车调度指挥，并为城轨的其他各子系统提供信息传输通道和时标(标准时间)信号。此外，通信系统是城轨交通内部公务联络的主要通道，使构成城轨交通内部的各个子系统能够紧密联系，以提高整个系统的运行效率。当然，通信系统也是城轨交通内、外联系的通道城轨通信系统在发生灾害、事故或恐怖活动的情况下，是进行应急处理、抢险救灾和反恐的主要手段。（5）自动售检票系统自动售检票系统是通过对计算机、统计、财务等专业知识的综合运用，来实现轨道交通的售票、检票、计费、收费、统计、清分结算和运行管理等全过程的自动化系统。（6）维修养护设备设备维修包括：电气设备，高低压线路，空调、电梯、通风管道。车辆维护保养，硬件部分，分主体机器和辅助车厢等。软件系统维护。隧道环境维护，包括轨道，线路等。2.2运营线路城市轨道交通线路是城市轨道列车运行的道路设施，是城市轨道交通系统的基本组成部分。线路的设计必须满足行车安全、线路平顺与养护方便等要求，并保证一定的舒适度及符合有关设计规范的要求。2.1.1运营线路分类城市轨道交通线路按位置关系可以分为地下线路、地面线路及高架线路；按在运营中的作用分为正线、辅助线、车场线。（1）地下线路路常用于地下铁道系统，线路置于地下隧道中。其优点是与地面交通完全分离，且不占城市地面与空间，不受气候影响。其缺点是需要较大的一次性投资，较高的施工技术，较先进的管理，完善的环控、防灾措施与设备;建设过程会影响地面交通，运营成本较高，改造调整与线路维护均较困难。（2）地面线路地面线路的优点是造价最低，施工简便，运营成本低，线路调整与维护方便;缺点是运营速度难以提高(有部分信号控制的平面交叉点)，占地面积较多，破坏城市道路路面，使城市道路交叉口复杂化，容易受气候影响(如雨水、雾、台风等)，乘车环境难改善，有一定的污染等负效应(如噪声、景观等)（3）高架线路高架线路是城市轨道交通中-种重要的线路敷设方式，既保持了专用道的形式，又占地较少，对城市交通干扰也较小。高架线在城市中穿越时般沿道路设置，一般应结合规划道路的横断面考虑，设于道路中心或快慢车行道分隔带上。（4）正线正线是指连接所有车站贯穿运营线路始、终点，供车辆载客运营的线路。（5）辅助线辅助线是指为列车进行折返、停放、检查、转线及出入段作业所设置的线路。辅助线包括车辆段出入线、停车场出入线、车站配线(存车线、渡线、折返线)及两线路之间的联络线。辅助线是城市轨道交通系统的重要组成部分，直接关系到系统运营组织的效率。（6）车场线车场线是车辆段内厂区作业与停放线路，如停车列检线、检修线等。2.3应急处理设施（1）除雪设备 冬季遇大雪天气时，轨道上会有积雪，过多的积雪会影响列车的运行，为了不影响列车正常运行，除雪设施的作用就是将轨面的雪清除的装置，现今的除雪设施主要为电热除雪装置。（2）消防设施消防设施包括：消火栓、灭火器、防火卷帘、防火门、防烟排烟系统及空调通风系统等。（3）救援设施城轨救援设施包括救援列车、复轨器、起重机。当列车运行过程中出现列车相撞，列车脱轨等事故时需要采取救援。（4）安全锤城轨列车的窗户是不能开启的。在紧急情况下，需要使用紧急破窗锤打破玻璃，以便换气或逃生。（5）列车客室门紧锁装置车上乘客在发生紧急情况需要下车时，可以使用紧急开门手柄将车门解锁。但为了保证乘客的安全，只有当车速低于一定水平（如3km/h）时，车门才可以被打开。如果列车处于停止状态，使用此装置后，列车将无法启动。（6）列车客室紧急对讲装置在紧急情况下，乘客可以按照提示的步骤进行操作，与控制中心或驾驶室内的司机进行对话。2.4小结轨道交通安全运行必须保障各环节都处于正常运行状态，轨道交通的安全运营才能带给乘客更加舒适的旅行体验。当列车运行中发生事故，先分析事故发生在什么部位，事故的原因，从每个部位出发检查分析事故原因，以达到更好的处理效果。只有保障城市轨道交通各个设施都处于正常状态，它的安全才会最大程度的得到保证，乘客才会有更好地出行体验。城市轨道是城市公共交通的骨干，具有节能、省地、运量大、全天候、无污染（或少污染）又安全等特点，属绿色环保交通体系，特别适应于大中城市。轨道交通覆盖主要廊道与中心体系，至少成为城市综合交通运输网络的骨干网络，在一些城市，更是成为客运体系中的主体网络，因此，轨道交通的发展不能仅关注其自身的特性，作为相对固化的运输方式，其与相对灵活的地面公交、步行、自行车、私人机动化方式之间的关系决定着其运输效果能否完整的实现。

城市轨道交通地上线安全事故分析城市轨道交通建设过程中，安全是轨道运行的基石，保障安全运行是每个城市轨道运营需要严格把关的。由于轨道交通复杂多样性客观存在，不仅有人为因素，还有设备自身因素以及其它外界环境的影响，通过科学的安全评价标准，制定相应的城市轨道交通评价体系是一项重要的内容。3.1事故统计分析由于我国城市人口不断发展，基础设施建设投入力度不断加大，城市的规模也在持续扩大，城市居民对公共交通的出行要求与城市的交通缓慢建设形成鲜明对比。在各个大中城市中，交通拥堵现象十分严重，给各个行业带来很大困扰，以轨道交通建设的快速发展，以及长远的规划建设给市民带来很大方便，相比较与出租车以及公交车的运力以及运行速度，轨道交通提供了更加环保、舒适、速度更快的运行方式，受到了很多年轻人的喜欢。但是随着轨道交通建设力度加大，带来的安全问题也十分严重，随着轨道交通环境的复杂性，以及设备性能的影响，很容易导致危险事故的发生，以人为事故以及列车运行中设备零部件产生的安全隐患，特别是有些城市轨道建设从完全的地下运输转到地下和地上结合的方式进行运输，使列车运行中安全风险不确定因素变得更加复杂。以下是近些年上海城市轨道交通事故发生事件的统计。2011年9月27日14：10分，上海地铁10号线新天地站设备故障，交通大学至南京东路上下行采用电话闭塞方式，列车限速运行。期间豫园至老西门下行区间两列车不慎发生追尾，致使200多名人员受伤。经事故调查组查明，在未进行风险识别、未采取有针对性防范措施的情况下，供电公司签发了不停电作业的工作票，并经上海地铁第一运营有限公司同意，上海自动化仪表股份有限公司电工在进行地铁10号线新天地车站电缆孔洞封堵作业时，造成供电缺失，造成中央调度列车自动监控红光带、区间线路区域内车站列车自动监控面板黑屏。地铁运营由自动系统向人工控制系统转换。此时，列车在豫园站下行出站后无速度码显示，司机立即向调度控制中心报告，列车在豫园站至老西门站区间遇红灯停车，行车调度员命令停车待命。14时01分，行车调度员开始进行列车定位。14时08分，行车调度员未严格执行调度规定，违规发布调度命令。14时35分，1005号列车从豫园站发车。14时37分，1005号列车以54公里/小时的速度行进到豫园站至老西门站区间弯道时，发现前方有列车（1016号）停留，随即采取制动措施，但由于惯性仍以35公里/小时的速度与1016号列车发生追尾碰撞。经过此次事件上海市交通管理局排查了98项问题和安全隐患，整改完成64项。2020年3月14日上午6时58分左右，由上海市机械施工集团有限公司施工总承包，铁四院（湖北）工程监理咨询有限公司监理的南通市城市轨道交通1号线一期工程土建施工06标工程工地，发生一起施工机具伤害生产安全事故，致2人死亡，4人受伤。3月17日16时10分，一名男子进入深圳地铁3号线布吉站列车轨道，被列车挤压身亡。由上事件可以知道轨道交通以及相关环境存在诸多的不确定因素，所以需要建立预防这些不确定因素发生的机构以及建立相对的制度与应对措施。3.1.1事故原因分析城市轨道交通建设中，由于各种复杂环境的影响，以及其它交通工具建设快速发展，对于密集的人员聚集的车站，容易造成行车安全事故的发生，不同的环境下所产生的安全问题不同，主要有以下几点：由于大中型城市的交通建设复杂性问题，在不同的区域建设很多交通线路，有的线路相互交通，特别是在城市繁华地区，设置很多中转换乘站，里面不仅有乘客的换乘，还有配套的商业服务，很多商家对于安全隐患把控不严，商品违规乱放，大功率电气随意使用等，另一方面，由于地下供电电路复杂以及列车中的各种线路的配备，很容易因为过载或者短路引起火灾事故的发生。轨道交通中，列车车厢是安全隐患发生的地方，由于每辆列车都有很多节车厢，且里面有各种行车设备，里面很容易受到乘客以及设备故障引起安全事故，比如机械故障、电路故障等，加强对列车车厢的轮流巡检是十分重要的。对于轨道交通运输过程中出现的列车停止运输问题，带来的问题是交通运输能力的下降，由于城市人口不断的增加，对于公共交通的依赖性越来越强，对于无故的列车停运问题可以会给整个城市的运输压力带来严重的隐患，特别是在上下班的过程中，很多人依赖与地铁出行。根据有关部门的统计，地铁停运的原因有多种情况，比如由于电力故障造成的事故，以及信号故障或者列车整体故障需要停止运输进行维修。因此加大设备零部件检测是完成车辆运输的必要条件，对各个影响列车运输的环节严格把关。乘客坠轨事件是一种严重的安全事故，一般发生的乘客上下车的时刻，很多人因为故意或者无意行为，导致进入行驶的轨道中，这种安全事件只有加强轨道两旁的防护措施以及广播提醒，安保人员的巡查，才能避免不必要的事情发生。3.1.2事故伤亡分析国内外地铁伤亡事故案例地点时间事故原因伤亡人数巴西圣保罗地铁2012年列车相撞40多余人受伤韩国釜山列车2014年空调设备起火6人受伤美国纽约列车2014年车厢起火21人受伤莫斯科列车2014年列车脱轨20人死亡200余人受伤地点时间原因伤亡人数北京地铁2011年踩踏事故1死28伤广州地铁2012年设备故障多人受伤昆明地铁2013年列车脱轨1死1伤北京地铁2015年车厢起火无人死亡在列车运行的全过程，由于轨道交通处于不同的情境下，所发生事故不同：图3-1国外事故占比

图3-2国内事故占比以上是对近些年发生的交通事故进行的统计，通过分析可以发现国外主要是以火灾事故、恐怖袭击为主，国内则是踩踏事故占比多。在以地铁为主要运输的城市交通行业，有的是设备故障导致的安全问题，对于这类问题的研究要结合设备运行以及检测技术进行详细的分析，而有的是管理制度不到位，操作人员在进行现场作业没要按照相关要求，违规操作导致事故的发生，也有的是自然环境或者人为导致的火灾事故，导致严重的后果，给交通运行带来严重隐患[31]。3.1.3事故体系框架的构建从整个轨道运输环境上进行分析，城市轨道交通以地铁为运行工具的安全评价体系组要包括“基础设备设施体系”和“运营系统安全体系”两部分组成。对于基础设备设施主要有轨道基础建设等组成，具体包括运行现场的轨道建设、房建工程、土建工程、列车等相关的硬件设备组成。对于运营系统安全主要有一套与现场运行管理有关的完善的制度以及管理规则，以及配套的软件运行检测系统。因此在轨道交通安全监控方面，主要的衡量指标要严格对这两大类进行把关，无论是现场运行的设备还是操作人员以及乘客的管理方面都要严格监控，实现完整的轨道交通框架的建设。地铁的体系框架中，以分层次的管理方式，把与行车有关的各个因素进行严格划分，随着可能发生的安全事故，形成事故发生原因的倒推机制，在风险等级较大的环节进行设备以及技术的把控，形成一个完整的安全模型。地铁安全综合评价体系地铁安全综合评价体系设备设施因素系统指挥因素系统外部因素运营管理因素设备设施因素系统指挥因素系统外部因素运营管理因素安全培训外部影响人员疲劳误操作误指挥应急疏散安全教育安全组织安全管理自然灾害人为因素安全培训外部影响人员疲劳误操作误指挥应急疏散安全教育安全组织安全管理自然灾害人为因素出入口建筑病害建筑结构老化设备老化车辆故障设备选型出入口建筑病害建筑结构老化设备老化车辆故障设备选型外部施工外部施工图3-3地铁运营安全综合评价体系通过对城市轨道交通进行结构细化，并根据前面的分析，对相关安全因素进行全面的调研以及衡量，得出系统外部因素、系统指挥因素、设备设施因素、运营管理因素等四个主要因素。系统外部因素有包括自然灾害（暴雨、大雪、大雾等）、人为因素、外部影响；系统指挥因素大多为人为原因，如：人员疲劳，因人造成的误操作或者误指挥，发生紧急事故时的紧急疏散等；设施设备原因，由于建筑的属性所决定，因为外部的施工引起的设施设备无法使用，或因设备老化无法使用，车辆故障导致设备瘫痪，更换设备时选型不对造成设备无法正常使用使得事故发生几率变大；还有一些原因是因为运营管理方法不当引起的事故[32]。3.2事故结果分析由上面的地铁系统安全体系可以有发生的事故推出发生事故的原因,因此需要在相关的行车安全运行方面采取相应的策略，比如对各个车站的行车辅助设备进行安全检测，过于老旧的设备申请更新，对重要的身边进行安全测试，查看是否满足安全生产需求，对于车站的乘客加强引导，及时对乘客进行疏散。定时制定消费检查制度，并按时举行消防演练，及时发现行车过程出现的薄弱环节，进行现场工作人员的培训，加强安全意识。

城市轨道交通地上线安全运营环境分析城市轨道交通运行安全有不同的因素构成，各个系统对列车的行驶互相影响，由于客观原因的存在，同时也有人为因素导致的不良事件的发生，通过上面的模糊评价模型的制定，在列车运行环境中，对风险因素比较大的条件制定一定的策略，从人力、物力、制度方面进行改进，建立一套完善的帮助城市轨道交通安全运行的安全管理模式。4.1安全系统理论安全是一个广义的词语，在整个生态环境中，相互的平衡达到一致制约的能力，不同环境下有不同的解读。安全系统是一套把各种与安全相关的因素进行科学、严谨的分析，借助与其它工程学组成循环的状态。通过其它学科的支持，比如系统论、控制论、信息论、运筹学等进行生态仿真，找到相互之间的影响条件，进而去人为的改变，安全系统工程也是通过工程方法学的原理在可能导致的危险因素可能发生的前提下或者已经给人的生命或财产造成的破坏[15]。安全系统的主要包括系统安全分析、系统安全评价、系统安全预测。在本论文中关于城市轨道交通地上线安全环境分析的过程中，把握在列车运行的前提下，与列车相关的配套设施以及人员作用到轨道交通中去，其可能造成更重风险，另一方面自然环境也会对列车行驶造成安全风险，因此通过安全风险评估体系，建立一套完善的管理制度以及采取相应的解决方法是保障列车运行安全的前提[16]。城市轨道交通地上线安全运营中，主要对行驶在地上的地铁的安全环境进行分析，判断各个外界因素对列车行驶的过程中以及在各个车站可能造成的风险，通过对涉及到的各种影响列车行驶的不安全因素，采用管理制度以及更好的技术进行不安全问题的解决，把安全风险评估中的各个问题点进行流程化，逐次进行分析在轨道交通中可能发生的或者已经发生的问题进行评判。通过城市中密集的交通运输方式，对以轨道交通为主要运输方式的列车进行内部环境和外部环境的分析，分析流程如下所示。

影响运营安全影响运营安全的环境因素内部环境外部环境作业环境内部社会环境作业场所的温度、湿度、采光、照明、噪声等系统内部的政治、经济、文化、法律环境等自然环境社会环境政治因素技术因素经济因素时间因素气候因素季度因素自然环境法律因素社会风气管理因素图4-1列车运营环境因素4.2安全运营自然环境4.2.1恶劣天气和气候影响由于是对城市轨道交通地上线安全运营环境的分析，在自然条件下，各个地区所面临的环境是不同的，比如西北地区炎热干燥，高温容易给信号传输线路造成融化，导致信号传输中断，而东北地区由于大雪天气，天气十分寒冷，行驶中的列车车厢需要做保暖措施[17]，在复杂的大雪环境下，给列车司机带来了视野盲区，很容易导致安全事故的发生，同时冰雪上冻情况导致轨道摩擦力减少，加上厚厚的雪层，复杂的环境下可能导致列车脱轨，风险因素增加，如果采取列车停运，可能给市民上下班带来不便。对于南方天气来说，天气炎热多雨，同样给列车司机行驶过程中带来视野的不方便，复杂的环境给列车机车维护同样是带来不便。4.2.2对车辆设备运行可靠度的影响某个城市发生恶劣天气的情况下，可能导致整个城市的交通出行问题。在地面的运行的地铁，其机车的可靠性会因为天气的影响导致各种问题。比如在南方地区，在夏季的时候经常是雨水不断，这种情况会导致车辆的电气设备和元件以及其它供电设备在列车运行中出行故障。如果在恶劣天气来，很多市民选择公共交通工具出行，这也为地铁的运输负担增加，在有些地区地形比较复杂，比如重庆等城市的轨道交通[18]，处在一个山城，在如此快速的行驶过程中，复杂的天气环境增加设备故障率，如果在恶劣的天气下某些车次停运，可能会导致整个行驶路线重新进行规划，这样会耗费大量的人力物力。4.2.3周边构筑物和建筑物由于现代的城市建设普遍比较拥挤[19]，各种高楼大厦连接成片，由于人口的扩展，机动车辆增加，导致道路交通建设也是成本的增加，各种复杂的环境造成了整个城市处于一种饱和的状态。城市轨道交通地上线路的规划，更是要考虑到线路周边建筑物和构筑物以及其它交通线路的安全距离。普遍情况下由于地铁行驶速度块，造成的噪音也是比较大的，一般是原理居民楼，有些建筑物密度过大，导致轨道线路规划的时候要考虑更重安全因素，比如高楼异物坠落等情况，同样在地铁的高架桥上也会标志防止异物坠落标志，有些轨道旁边的建筑工地，没有按照规范，随意的倾倒建筑垃圾等，都有可能给列车行驶带来安全隐患[20]。有些轨道旁边自然生长的树木，冬季的时候树木处于休眠期，但是在夏季的时候生长旺盛，树枝肯能会导致列车行驶过程中带来隐患，另一方面，不同高度的建筑物，影响列车司机的视野，不容易判断前方道路情况，有些建筑是违规搭建，没有经过当地建筑局的审批同意，在地铁轨道旁边给行车带来很大不确定性。4.3安全运营社会环境城市轨道交通中，造成列车行驶过程中的社会因素也是多种多样的，有很多的不确定因素，比如政治、经济、法律、技术等各个方面，对于每个风险因素，都要从相关的问题导致的后果进行分析，在实施城市轨道交通安全管理方式上进行对风险的预测，哪些社会性危险对列车运行产生不同安全等级的风险，指导各个运输部门组织相应的人员，按照实际行车发生的故障进行事故的排查，做好相应的车站管理工作[22]。4.3.1侵入限界由于城市轨道交通地上线路的轨道铺设，很多线路借助与高架桥以及天然的屏障等形成道路两旁的防护，也有人工搭建的铁路网防止其他人员以及动物进入，由于轨道线路比较长，因此一些地方并没有形成完全封闭的网络。有些轨道旁边的隔离网因为长时间的缺少维修等原因，起不到隔离效果，还有一些地方，由于人为的破坏导致隔离网残缺，有时候人员巡视不到位可能导致危险时间的发生。在各个线路的每一个车站，有的防护网络不到位，比如防护门与列车轨道有一定的间隙，很多儿童缺乏安全意识，自己的脚不小心就被夹到里面。4.3.2周边工程由于城市建设的不断发展，加上外来人口流大城市，每个城市在基础设施方面加大建设，比如错综复杂的高架桥，拥挤的高楼大厦，同时城市配套的厂房等，不断扩张的各种建筑工程，有的道路建设时间是几年，导致整条线路不同，行车流程分散到其他道路，从而给其他线路带来压力。城建工程建造的同时，有些是企业违规建筑，这种情况导致轨道交通产生严重后果，对违规建筑的拆除也面临很大的工程量。有些高架桥与地面交通互相分布，行车的其他工程车辆可能会碰撞桥梁，从而间接的给轨道带来隐患[24]。4.3.3人为破坏由于处在地面以上的地铁建设，安全监护存在一定的难度，可能有些人故意对交通道路进行破坏，分布在每个城区的轨道线，有些线路监护存在盲区，给一些人存在可乘之机。而在各个车站，同样存在相似的问题，车站各种设备比较多，也有各种消防报警设备，又由于换乘人员比较多，有些人就会故意去破坏这些设备，在乘客乘坐的路上，由于携带的危险物品，可能没有检测出来，或者属于可以携带的货物，但是有可能制造危险事件的发生，这给安全监护带来一定难度。4.3.4社会安全意识由于乘坐公共交通工具出行成为我们习以为常的事情，自己在各个车站以及乘坐的过程中并没有特别注意相关安全问题，或者自己的行为会给行车带来哪些隐患。特别是以地铁为交通工具的时候，比如在车站经常相互拥挤，没有排队购票，特别是在节假日时期，人流很大，更容易造成拥堵，没多人没有排队意识，就有可能造成挤伤事件的发生，有时候在携带个人物品，会携带一些易燃的物品，而行车带来隐患[25]。

第5章城市轨道交通地上线安全运营环境的实施与对策城市轨道线路安全运营涉及到各个系统工程，对于运行环境控制以及对安全风险评估是保障列车运行安全的必要手段，由于轨道交通复杂特性的客观存在，通过一套完整的、科学的方法在管理制度上面进行创新从而为行车安全提供有利的保障。安全风险的管理其中包括外界因素以及内部因素，不同的环境特点给列车行驶带来的事故是不同的，同时也要在列车的各种硬件设备以及软件防护等做好技术支持，切实的把相关管理策略运营到实际的列车行驶当中，控制可能存在的风险以及已经发生的安全事件。5.1运营环境目标城市轨道交通为市民的交通出行带来很大的便利性，很多人多公共交通工具形成依赖，一方面确实比公交或者出租车速度快，相对来说也比较便宜，另一方面舒适的乘客环境也是很多人选择地铁等轨道交通的原因。错综复杂的轨道交通同样面临很多风险因素，如何去解决这些实际面临的问题，确实是需要进行研究，轨道交通涉及到的各个车站、信号的调度、运行安全等，每个环节都有可能发生各种意外，每个意外都有很多原因造成的，找到各个运行环节的风险点，控制这些可能发生的事件，才能给市民提供一个更加有保障的运行环境[26]。5.2运营控制通过对城市轨道交通采取一系列的风险防范机制，确保能够更加全面的对安全风险有关的运营活动进行有效的把控，轨道交通相关管理人员需要在一些方面进行安全防控：相关新线工程建设在设备的验收、工程的把控、工程的监理、工程的试运行、工程的验收等对质量建设严格把关；同时在列车日常的运营保障、设备实施的运行维护、易燃易爆物品的检测与防范等，组织相关人员每天、每周、每月进行安全检查，对于发现的危险事故要及时进行上报，采取相关措施消除隐患；对于重要的安全风险进行识别和分析，根据现场实际情况制定应急预案，形成一套严密的事故处理流程。运行控制的策略就是在相关安全评价体系下，以安全保障为前提，对参与到行车过程中危险源进行把控，按照严格的流程及时处理可能造成重大影响的安全事件[27]。5.2.1自然环境控制城市轨道交通线上线路安全建设受到很多因素的影响，通过采取一定的手段进行安全风险的识别，把影响列车行驶的风险因素进行划分，更具等级评估做到对风险的预测，更好的进行风险的处理。在自然环境下，比如恶劣的天气环境，首先制定应急预案，比如面对冬季的大雪，在安全防护得当条件下要及时的机械除雪或者撒盐除雪，对于大雨季节，对于雨水淤积的地方进行及时的排水，对于大雾天气，要做好交通预警，及时的汇报前方路面情况，采取相关的安全措施[28]。5.2.2社会环境控制社会环境也会给地上列车行驶带来隐患，通过一定的手段进行安全的防护是一项重要的工作。比如轨道路线一旦有人员或者大型动物进入，要及时通知相关领导，在安全防护做好的情况下，进去轨道去清除相应的障碍。对于轨道旁边的违规建筑，给行车带来了安全隐患，通知当地房建局进行审理，有违建方进行违规建筑的拆除。对于各个车站发现有人故意破环交通设备以及其他交通设施的，进行报警处罚，造成一定安全事故的要严格处理，在列车行驶的过程中触发相关按钮或者违规吸烟要严格触发。同时要培养广大市民的安全意识，做好公共交通保护措施[29]。5.3对上海地铁地上线安全运营分析上海地铁的总里程已经是世界范围内最长的城市轨道交通，截至2021年1月23日上海地铁运营历程为772千米，其中运行线19条，设有车站459座，日均客流量超过700万。上海地铁在路面以及高架运行的线路总共13条线，这里面不包括磁悬浮列车。由于上海地铁面临线路长、轨道多的问题，在高峰期客流量非常大，并且在各个车站形成出入口管理困难，监控系统功能不完善，同时在危险发生时缺少应急处置的相关经验。在2009年地铁1号线发生地铁相撞事故，产生非常恶劣的影响。在2011年4月，发生一件小偷爬上列车车顶作为隐藏自己的事情，导致列车误点40分钟。而近些年上海轨道交通公司在相关地上线安全运行过程中，采取多人巡视，按时对各个车站的设备进行应急保障，同时加强人员的管理，保障列车运行安全。制定《上海市轨道交通管理条例》、《上海市轨道交通乘客守责》、《上海市轨道交通安全管理办法》，做好乘车指南，乘客应遵守的规则，宣传安全文明乘车等[30]。在涉及到的地上线路中，加强对轨道旁边的护栏的安装与维修，做好巡检工作。在冬季大雪时期要及时进行除雪，在夏季雨水以及雷电比较多的季节需要对轨道沿线进行检查，做好应急防护工作。在应急预案的制定过程中，首先本着“以人为本，安全第一”的原则，做好人员的救治工作；同时要统一指挥、分级负责。有COCC负责有关的轨道交通路网突发事件的应急指挥协调工作，充分发挥应急指挥机构的作用；对于不同等级的安全事故成立相对应的防范机制，有抢险救灾指挥小组现场把关。有维保抢险救援中心负责轨道交通线路、设备、设施等的抢险救援。由于上海地铁地上线路比较长，且周边环境复杂，因此不仅仅在制度以及人员管理上采取措施，而且需要在技术上加强监控以及防范，毕竟人的能力有限。采用北斗导航系统监测线路的周边环境以及轨道的形变，其监测精度可以到达毫米级别，可以实时的了解现场，从而采取相应措施。下图就是北斗导航最新监测应用。图5-2北斗系统对轨道的监测趋势图现代我国利用的是第三代北斗导航系统，比第二代精度提高3倍。在城市轨道上安装高精度北斗导航模块，作为轨道地面信号系统和运行控制系统的补充，在三维空间对轨道的形变实时监测，同时设定一定的阈值，当轨道形变超过阈值，系统会自动告警，并通知相关人员处理。轨道方向U有三个延展方向x、y、z，在这三个延展方向下决定轨道的形变量。

第6章结论6.1设计工作总结城市轨道交通地上线安全运营是保障列车正常行驶的前提条件，因此通过对危险因素进行分析，把控相关风险因素的产生原因以及制定相应的预防措施，才能为出行的人们提供更加舒适、放心的服务。本论文主要国内外对与城市轨道交通安全风险研究，以及各个国家采取的安全手段，我国在安全运营方面目前采取的安全技术，以及当前我国复杂的人口环境以及城市不断的扩张，给城市轨道交通建设带来很多不确定性。通过对各个城市轨道交通所面临的安全问题，制定了一套安全风险评估模型，通过该模型的建立为轨道交通制定一个比较科学的方法，在安全风险防御的过程中，把行车过程中的危险因素进行及时的防范。通过上面的风险评估的建立，对于城市轨道交通地上线面临的复杂环境，通过各个车站以及列车运行的现场，进行自然环境以及社会环境的分析，把相关的与自然环境或者社会环境有关的因素找出来，评价各个环境对行车安全所造成的危害，通过采取一定的措施避免自然环境以及社会环境造成的风险，更好的为公共交通出行提供良好的保障，避免因为安全环境的影响产生不必要的隐患。6.2设计工作展望本文通过对城市轨道交通地上线安全运营环境的分析与研究，主要以风险评估模型的建立到城市轨道面临的自然环境以及社会环境的安全评估，制定了一系列防范风险事件的手段，采取一定的方法预防危险事件的发生，同时需要各个参与到城市轨道交通建设与维护的人员做好安全防护的工作。面对国家不断对各种交通工具的建设，且投入成本巨大，安全防护压力更复杂，在做好安全防护工作中提供几种参考方式：（1）加强安全管理制度完善。一套完善的制度不仅可以在事故发生后及时的处理故障，同时也可以制定一个安全标准，每个人员需要严格遵守。（2）加强相关技术和设备的投入。安全的发生有很多因素有关，但是加大对基础设施的投入在一定程度上可以避免不必要的风险发生，或者降低危险事件发生的概率，因此在轨道交通中无论是硬件设备的投入还是在相关技术的提高，都要落到实处。

参考文献[1]城市轨道交通安全问题的研究[J].中国科技博览,2014(47