城市轨道交通车站安全可靠性分析及提升对策研究

柳雪丽

摘 要：为解决城市轨道车站运行安全相关问题，本文以城市轨道交通车站乘客、交通服务设施、列车构成的系统为研究对象，首先分析了城市轨道交通系统可靠性影响因素;然后以北大街站为例，通过可靠性分析方法分别计算了车站节点和系统的安全可靠性;最后，根据安全可靠性分析结果，给出提高城市轨道交通系统安全可靠性的建议，以期为城轨运营企业安全管理提供参考。

关键词：城市轨道交通;车站节点;安全可靠性

中图分类号：U239.5文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）25-0084-03

Abstract： In order to solve the problems related to the operation safety of urban rail transit station， this paper took the system composed of passengers， traffic service facilities and trains as the research object， analyzed the influencing factors of urban rail transit system reliability， and then took Beidajie station as an example to calculate the safety and reliability of station nodes and system respectively through reliability analysis method; finally， according to based on the results of safety and reliability analysis， suggestions were given to improve the safety and reliability of urban rail transit system， so as to provide reference for safety management of urban rail transit operation enterprises.

Keywords： urhan rail transit;station node;security reliability

虽然中国城市轨道交通运营的发展速度很快，但安全事件仍不断涌现。地铁车站的安全性和可靠性是确保地铁安全运行和乘客准时到达的基础，因此，分析影响车站安全性和可靠性的因素，对及时解决和预防事故具有重大意义。

国外城市发展速度快，城市轨道交通发展迅速，因此，欧美等发达国家对城市轨道交通运营安全方面的研究较深，能为其他国家提供充足的理论依据和评价方法。伦敦地铁风险评价方法主要通过乘客伤亡和风险因素之间的定量关系来分析重大安全事故的影响因素对乘客的伤害，以确定影响因素的风险等级;日本城市轨道交通的安全运营主要是通过加强日常管理来提高城市轨道交通运营的安全系数[1]。国内对城市軌道交通运营安全的研究起步较晚，近年来一些研究机构才渐渐重视起对城市轨道运营风险评测的研究。例如，张霖分析了网络化运营下的大客流，同时建立了城市轨道交通安全评估体系，对客流进行了实时监控[2];于敏在对地铁综合监控系统的整体结构、对接入子系统影响、硬/软件与冗余结构及系统存在的模糊性等几个方面进行分析的基础上，建立了相应的系统可靠性模型[3];国内其他学者利用不同的方法构建了城市轨道安全评价体系。这些研究结果都对后期的城市轨道交通安全评估具有重要的指导意义。

1 城市轨道交通系统可靠性影响因素

1.1 车站节点安全可靠性影响因素

城市轨道交通车站节点的安全性和可靠性与整个车站系统的安全性和可靠性有关。节点的安全可靠性影响因素较多，经研究可分为外部因素和内部因素。外部因素是指车站环境、站内客流量;内部因素包括车站设施设备的质量和性能以及节点的通过能力。而设施设备的通行能力与其自身的宽度有关，宽度越宽，通行能力就越大;所以，在设计车站设备时，要在最低的成本基础上充分考虑其宽度和通行能力。客流量与设施设备的通行能力也存在一定的关系，客流量达到一定规模时，设施设备的通行能力就要发挥一定的作用，要尽可能多地通过一定数量的客流，但同时也要控制站内客流量。

1.2 车站系统安全可靠性影响因素

城市轨道交通系统的安全可靠性关乎整个城市轨道交通的运营状况和社会稳定，因此有必要对其安全可靠性的影响因素进行辨识和研究。地铁车站一般都位于地下，相对来说，空间比较封闭、独立，车站内设施设备复杂，客流量大且周期性强，因此发生事故的概率也较大，这就对与车站相关事物的安全性提出了较高要求。影响车站安全可靠性的因素较多，包括外界环境、内部设施设备、乘客素质和客流量以及工作人员管理等，具体如图1所示。

2 车站安全可靠性分析方法

对于城市轨道交通车站，车站节点或系统的安全可靠性并不是节点或系统的最大能力，而是根据乘客的行为特征、设备的物理特性以及实际情况综合计算得出的一个理论值，如果实际值超过该理论值，从乘客的角度来看就有可能不安全、不可靠，该值即为安全可靠临界值。

2.1 车站节点安全可靠性分析

车站节点主要是轨道交通车站内的服务设施设备，如出入口节点、安检节点、售票节点、检票节点、楼梯节点、站台节点等都是轨道交通车站的重要组成部分，它们的安全程度密切影响着乘客的人身安全和财产安全。因此，研究城市轨道交通车站的安全可靠性，必须要先分析这些节点的安全可靠性。根据陈坚等[4]的研究可知，车站节点的安全可靠性计算公式为：

2.2 车站系统安全可靠性分析

地铁车站各节点的结构较为复杂，要分别采用不同的权重系数进行定量分析，因此，权联模型更适合用来分析城市轨道交通车站的安全可靠性。

建立权联模型时需要根据判断矩阵确定权重系数。各因素的相对重要性通过相应的判断矩阵元素值的大小反映，一般采用自然数1至9及其倒数的标度方法[5]。

3 实例分析

3.1 西安北大街站概况

北大街站是西安地铁1号线、2号线的换乘车站，车站为三层式地下车站，地下一层为站厅层，地下二层为1号线站台，地下三层为2号线站台;1、2号线可通过楼梯、手扶电梯及升降电梯直接换乘，为“十字换乘“设计，设置了6个出口，人流量相对较大。

3.2 出入口节点安全可靠性计算

出入口安全可靠性临界值是通过高峰时通道内每小时的客流量确定的，单向通道临界值为：

3.3 车站系统安全可靠性计算

车站系统中的节点包括出入口节点、安检节点、售票节点、自动检票节点和站台节点等。各个节点的安全可靠性如表2所示。

4 提高城市轨道交通系統安全可靠性的建议

4.1 人因方面

车站内应多设置一些导流标志，并在站内采取限流、分流等疏散措施，保证乘客安全、有序进出站，提高乘客疏散能力。同时，制定安全奖罚机制，提高乘客和工作人员的安全意识。

4.2 设备方面

车站应尽量使用发达的技术设备、高科技应急处置系统及智能化设备，提高设备的技术水平，配备充足完善的防护设备和应急设备;同时，定期对车站进行检查和维修，并及时修理或更换问题设备，保证设施设备具有良好的工作状态。

4.3 环境方面

加强防灾系统设计，减少自然灾害对车站安全的破坏。地铁运营期间，应加强空调系统的调节功能，减轻或消除不良因素，改善内部环境;建立建设情报信息网络，收集各种可能危害车站安全的情报信息，做到早预防，早消除。

4.4 管理方面

对车站内的设施设备要加强日常检查和维护，并且完善安全规章制度，制定应急预案，提升工作效率。

5 结语

通过研究车站节点和系统安全可靠性的影响因素，从外部原因和内部原因来具体分析车站存在的安全隐患，并从多个方面进行分析解决。根据对具体车站的安全可靠性进行评价，提出科学、合理的安全建议，包括客流、设施设备、服务管理、车辆和环境等，并找出车站日常管理盲区和设备脆弱点，加强管理，提高设施设备质量和服务质量，加以完善。

参考文献：

[1]鹿颖.基于风险矩阵法的城市轨道交通运营安全评价研究[D].北京：北京交通大学，2011.

[2]张霖.北京城市轨道交通大客流辨识与安全状态评估技术及系统[D].北京：北京交通大学，2011.

[3]于敏.地铁综合监控系统可靠性分析方法研究[D].成都：西南交通大学，2006.

[4]陈坚，李武，钟异莹，等.基于客流流线的城市轨道车站安全可靠性评价模型[J].城市轨道交通研究，2016（5）：59-63.

[5]夏伟怀，陈治亚.基于随机服务过程的物流集货运作机理[J].交通运输工程学报，2007（2）：113-116.