磁浮交通运营安全保障体系研究

朱忠英

摘要：本文是在日常所从事的上海磁浮商业示范运营线安全保障体系研究工作的基础上形成的。高速磁浮在区域经济中，是一种非常有应用前景的交通方式。从高速磁浮交通的技术特性和安全特性出发，介绍了高速磁浮车辆、线路轨道、牵引供电、运行控制等子系统的运营安全保障，以沪杭线磁浮项目为案例，探讨高速磁浮在中长线交通中的运营安全保障体系。

关键词：磁浮交通 运营安全 保障体系

中图分类号：U29 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）01（a）-0000-00

2002年，我国建设完成了世界上第一条高速磁浮商业示范运营线----上海磁浮示范线，至今已经安全运营超过五千天。然而磁浮交通作为新生事物，其试验成熟向工程化应用的转变阶段才刚刚开始。上海示范线仅仅是一条市区短距离线路（从龙阳路站至浦东机场站，长30公里），只有两站一区间，服务功能比较简单。目前为止，有关高速磁浮工程的一系列设计规范、建设标准、运营管理模式、安全保障体系等还没有完全建立起来。如何根据上海磁浮示范运营线的经验研究建立中长线可靠的运营管理安全保障体系，是一个全新的课题。

1高速磁浮交通的安全特性

磁浮交通系统有很高的安全度，具有防碰撞、防火、防雷电和其他一些安全特性。主要表现在：系统构造为列车环抱轨道行驶，不会脱轨；系统采用主动控制，可根据外界环境的变化通过悬浮导向系统主动调节悬浮和导向间隙，如超出范围则导向安全停车；运行控制与安全防护技术保证列车不会追尾和对撞，并保证妨碍正常运行的故障均会导向安全停车；列车即使在极端故障情况或紧急情况下仍能保持悬浮和制动功能；列车内部配件及电气装备均按照飞机防火标准设计；列车头部装有防撞装置，用于吸收碰撞的能量，保护乘客；系统对于地震等各类自然灾害具有很强的適应性；在极端情况下列车上的逃生系统能及时疏散乘客。

在当今世界范围内，随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，人们的出行次数正在迅速增加，与此同时，人们对旅行质量的要求也在逐步提高，要求提供更加快捷、安全、舒适及符合环保要求的交通运输工具。磁浮交通高速、安全、舒适、便捷、环保的技术特性，非常良好地满足了上述要求，使之有可能成为未来主要的现代化交通工具之一。

2上海磁浮线运营安全保障体系

作为世界上第一条磁浮交通商业示范线，参与上海磁浮示范线建设的有关各方深刻认识到上海线的安全性对磁浮技术的声誉、对磁浮技术在中国和世界范围内的进一步推广和应用具有至关重要的意义，因此各方从项目建设伊始就在保障系统安全性方面开展了大量工作。在上海磁浮示范线的建设中，引入了欧洲的先进经验，开展了伴随项目全过程的第三方安全评估，为系统安全性提供了有力的制度保证。所谓第三方安全评估，是指独立于供应商和用户、得到政府审批单位认可的第三方评估机构和专家，通过文件检查和现场检查等手段，评估系统、子系统、产品是否符合规定的安全要求。

与传统的主要依靠供应商为主的安全保证制度相比，第三方安全评估实质上是增加了一道覆盖系统、子系统、部件三个层次、贯穿项目全过程的制度措施。系统层次的评估对象包括安全方案（包括风险列表）、系统安全验证、运行维护规章制度和操作规程、应急预案、运行维护人员等；子系统层次的评估对象包括线路轨道（含道岔、长定子）、车辆、运行控制、牵引供电等四大子系统；部件层次的评估对象包括各子系统以下的设备/产品。通过这一措施，将原本各设备间独立的安全保证措施贯穿于各系统和子系统中，使得项目的系统安全性得到了极大提高；且因是独立于供应商和用户的第三方，其公正性、客观性也得到了大大的提高。

2.1 整个系统风险分析

系统基于风险分析的安全评估---上海线整个系统的风险分析所采用的方法遵循欧洲铁路标准EN50126：“铁路应用----铁路可靠性、可用性、可维护性和安全性（RAMS）技术规范和论证”的基本要求，并根据上海线的实际情况，采集了运营初期三年的数据，进行统计分析并按照风险等级采用矩阵形式进行量化比较，见下表所示。

2.2 整个系统安全评估

评估专家采用先评估再复评确认的方式对“整个系统的风险分析”文件进行了评估，重点检查风险分析的完整性和安全措施的正确性，使用检查表和问题列表，对形式和具体内容进行检查，对各个问题给出了建议。根据专家初评意见修改后的文件通过了专家的复评。

2.3 各子系统安全评估

2.3.1 线路轨道和道岔

轨道结构的评估方法主要以文件检查为主、现场检查为辅。评估内容为：对线路轨道基准文件的有效性检查、地质勘察报告检查、设计资料检查、生产和施工资料检查、线路空间曲线实测资料检查。

道岔系统作为一种机电设备，其评估内容主要与机械特性和电气特性相关。评估专家主要以欧洲和德国的钢结构设计以及电气相关规范和标准为评估依据，结合自身的知识和经验，采用了文件（如线路图、道岔机械荷载计算书）检查、现场目测和现场测试相结合的评估方法。

2.3.2 车辆

评估专家检查了安全相关功能和部件的供应商证明文件，主要包括系统和子系统系统级文件、车辆子系统总体性文件、车辆子系统安全相关的功能（悬浮/导向、制动、车载供电、车载控制）、机械结构（强度校验和结构、塑料技术、焊接技术）、EMS/ESD/防雷、逃生措施和防火措施等方面。

2.3.3 牵引供电系统

在对总的上海磁浮示范线的风险分析基础上，找出与牵引供电系统相关的所有危险及安全接口问题。全面分析这些危险与牵引子系统的关系，确定子系统中与危险对应的安全措施，将这些措施作为安全评估对象。对这些评估对象进行现场的安全测试或通过审核供应商的安全证明文件，依据国际或行业的通用标准、专家的经验或其他的评估依据，评估安全措施是否能够有效地保障子系统的安全性，最终完成第三方专家评估报告。

2.3.4 运行控制系统

评估专家主要采用文件检查（循环检查）和现场功能检查方法，对OCS的以下15各工作包进行评估：运行控制系统、硬件、诊断系统、中央控制系统、分区安全计算机、分区牵引切断、分区道岔模块、车载安全计算机、无线电传输系统、速度曲线监控、定位系统、静态数据传输系统、操作规范、现场验收、运行控制辅助系统（AOCS）。

2.4 运营管理安全评估

上海磁浮示范线作为交通运输工具，必须要建立健全运行维护规章制度、应急处置预案，对所有运行维护人员进行培训。中德双方在项目开始就达成了共识，根据主合同附件《安全概念》、《运行概念》、《维护概念》、《培训概念》中的各种条款，对具体工作进行了进一步讨论，在运营开始前对运行维护规章制度、应急处置预案、运行维护人员培训工作进行了安全评估。

2.5 政府安全审批

安全审批毫无疑问应是政府的职能，上海市政府根据实际情况授权磁浮指挥部负责上海磁浮示范线的安全评估审批，行驶审批单位的权力，开展政府安全审批工作。

上海磁浮示范線安全评审是世界上首次完整进行磁浮交通商业运营线的安全审批，也是国内大型交通项目首次完整地进行安全审批，取得了良好的效果，发现并解决了大量的安全问题或隐患，对于保障上海线安全运营起到了至关重要的作用。上海高速磁浮列车从2002年底开始试运行至2016年9月7日，安全运营5000天，运营里程超过了1563万公里，载客4619万人次，运行正点率为99.83%，兑现率为99.92%。实践证明了它是一个安全可靠的系统，也验证了上海示范线安全保障体系的可靠性。

3 中长线磁浮交通运营安全保障体系探索（以磁浮沪杭线为案例）

原规划的沪杭磁浮交通项目由虹桥至杭州的沪杭磁浮城际线以及虹桥至浦东机场的上海机场联络线两部分组成，总长199.434km，列车最大编组8节，最高运行速度500km/h。

上海磁浮示范线安全评审为今后磁浮技术的发展和新的磁浮交通项目的安全审批工作打下了良好的基础，也可以为其他交通领域，尤其是轨道交通领域所借鉴，有助于关口前移，从源头上保障交通系统的安全运行。可以根据上海线安全评估实践，再次借鉴欧洲第三方安全评估的理念，针对高速磁浮系统的组成和特点，对未来中长线磁浮交通项目开展安全评审工作。

安全保障体系内容包括安全生产、安全管理、安全技术、劳动保护、事故应急与调查处理以及安全性研究等各个方面。对这些工作制定的一系列计划、安排、实施、检查等措施方案或规章制度统称为安全工程。由于现在高速磁浮运营无论是理论研究还是应用实践层面，均尚未形成完整的体系，必须采用系统工程的观点，探索研究建立运营安全保障体系框架，加强全员安全培训，进一步加强安全措施。

4 结语

上海示范线安全评审实践可以为继磁浮沪杭线之后的高速磁浮中长线距离项目安全运营保障研究，提供积极有益的参考作用，进一步为将来高速磁浮发展成长大干线网络规模后，更为复杂的运营组织研究提供安全保障。同时研究成果还可以对高速磁浮交通工程、运营服务相关技术规范、建设标准、运营安全审批文件的编制，起到有益的参考作用。

参考文献：

[1] 吴祥明. 磁浮列车[M]. 上海科学技术出版社.2003（03），第26-33页

[2]Jos van Gisbergen等.铁路建设项目的独立安全保障及其欧洲案例[J].城市轨道交通研究.2013（03），第1-5页