城市轨道交通运营安全评价体系分析
2021-06-20权小勤
权小勤
(河南省安阳市安阳职业技术学院,河南安阳455000)
0 引言
在城市化快速推进的背景下,城市轨道交通建设也不断发展,城市轨道交通的运营里程不断增加。城市轨道交通系统通常都处于封闭或者半封闭的环境中,涉及设备与人员众多,再加之空间狭小,一旦发生安全事故,人员的疏散难度大,极易酿成严重的安全事故。因此,保障城市轨道交通运营安全至关重要。应注重构建更加完善的安全评价体系,有效识别在城市轨道交通中存在的风险因素,并且为风险排除方案的制定提供依据。
1 城市轨道交通运营安全影响因素
1.1 供电系统
供电系统是城市轨道交通运营的主要动力来源,也是影响城市轨道交通运营安全的主要因素。牵引变电系统的影响因素众多,主要包括人为操作失误、设备误动作、异物短路、电缆绝缘损坏、瓷瓶污染或损坏以及绝缘零件损坏等。受这些因素的影响,不仅会导致电能供应的稳定性降低,而且还容易引发安全事故。对于动力照明系统而言,上级电源事故、绝缘零件损坏、瓷瓶污染或损坏、上级系统波动以及异物短路等均是影响城市轨道交通运营安全的因素[1]。
1.2 机电系统
机电系统包括通信系统、火灾报警系统以及电梯和屏蔽门系统等。通信系统能够为城市轨道交通运营指挥提供支持,是保障车辆正常运行的重要基础。如果城市轨道交通运营出现异常,该系统可以作为事故处理指挥系统,保障抗灾救援活动的高效开展。如果通信系统发生故障,则必然会给车辆的运行带来不利影响,甚至还会威胁城市轨道交通运营的安全性。以电梯和屏蔽门系统为例:电梯系统的常见故障主要有电梯骤停、驱动链断裂等;屏蔽门系统的故障主要包括滑动门卡异物、锁紧机构故障、行走装置故障以及驱动装置故障等。屏蔽门的作用不仅在于防止隧道内气压波动以及灰尘等进入车站,而且还可以防止乘客无意跌入轨道。一旦屏蔽门发生故障,其作用会大打折扣或者丧失作用,容易引发安全事故[2]。
1.3 车辆系统
车辆是城市轨道交通最主要的构成部分。车辆的结构复杂,不仅涉及众多的零部件,而且各零部件的使用频率高,使用环境要求严苛,再加之不同部件的维修标准以及维修方式方法不同,因此车辆容易发生故障,甚至引发安全事故。常见的车辆故障见表1。除了车辆本身故障之外,驾驶员规章制度的完善性、驾驶员自身的驾驶水平和应急处理能力等也是影响车辆运行安全的重要因素。
表1 车辆故障类型
1.4 土建设施与线路
城市轨道交通系统多建设在高架体系或者地下体系之中,线路以及土建设施会对城市轨道交通的运营安全产生重要影响。线路主要包括钢轨、钢枕以及道床等,线路直接承受车轮的荷载,并且负责引导车辆的运行。因此对线路稳定性的需求较高,是保障车辆安全稳定运行的重要基础。线路故障主要体现在线路几何尺寸超标、钢轨磨损等;而土建设施故障则主要体现在隧道结构裂缝或者发生渗漏,锚栓锈蚀等。这些故障会对城市轨道交通运营安全构成巨大的威胁。
1.5 外部环境因素
外部环境因素也是影响城市轨道交通运营安全的主要因素之一。例如,地震、水灾、风灾等自然灾害会严重影响城市轨道交通运营安全。因此,在城市轨道交通系统设计阶段,需要结合当地的自然环境情况进行针对性设计,以便更好地应对自然灾害,保证城市轨道交通运营安全。除此之外,城市轨道交通系统处于城市环境之中,城市人员集中,建筑众多。在城市轨道交通系统建设完成后,沿线的工程在建设过程中,容易影响轨道交通结构,导致其稳定性降低[3]。
2 城市轨道交通运营安全评价体系
2.1 评价体系建立原则
遵循一定的原则,才能更加全面地反映城市轨道交通运营安全影响因素,因此建立城市轨道交通运营安全评价体系需要明确相应的原则。首先,要遵循目的性原则。安全评价的目的在于更好地保障城市轨道交通运营安全。借助安全评价体系,有效甄别各方面影响因素,客观体现城市轨道交通安全水平,并为各种影响因素的处理提供参考和依据。因此,建立城市轨道交通运营安全评价体系需要遵循目的性原则,明确评价体系建立的目的。其次,要遵循科学性原则。为了保证评价体系的完善性与有效性,在建立过程中,无论是各项指标的确定还是体系结构的拟定,都需要有相应的科学依据,因此需要遵循科学性原则。最后,评价体系的建立要遵循时效性原则。遵循时效性原则是指城市轨道交通的指标既要反映一定时期系统安全的实际情况,也要对其进行跟踪监测,才能及时发现问题、解决问题,更好地规避各种运营安全影响因素,真正做到防患于未然[4]。
2.2 评价体系的建立
建立城市轨道交通运营安全评价体系,应结合影响城市轨道交通运营安全的因素进行分析,保证评价体系的科学性与有效性。
2.2.1 运营管理评价体系
城市轨道交通运营管理主要包括乘客运输管理与运营设备管理两方面。运营设备管理应从运营设备维修合格率等方面入手进行系统评价。而乘客运输管理相对更加复杂:首先,要构建调度指挥与客运组织管理体系,进一步完善调度指挥的规章制度,构建更加完善的指挥系统。同时,注重对调度人员进行培训,考察调度人员的素质。并对以上各环节做出科学评价。以调度指挥系统评价为例,应重点评价调度指挥系统是否有在自动闭塞或移动闭塞瘫痪的情况下,采用电话闭塞的能力。再比如,调度人员培训评价要关注授课方式是否全面,是否包含模拟演练以及实战演练等内容。调度人员素质的考察应重点考察其是否具备轨道交通调度指挥相应的资格证书等。其次,要注重对客运组织的评价,包括安全管理评价、站务人员素质评价、乘客安全监控系统评价等。乘客安全管理的评价应重点关注紧急疏散指示标识是否健全,是否设置轮椅通道以及垂直电梯,在容易发生安全事故的位置是否设置安全保障措施等。站务人员素质的评价则应重点关注站务人员是否通过客运组织培训,是否具备识别危险品的能力,是否能够合理应对突发状况等。乘客安全监控系统的评价则应重点关注是否设置了车站与车辆两级乘客安全监控系统,监控系统能否实现无死角监控等[5]。
2.2.2 供电系统评价体系
供电系统是城市轨道交通运营的主要动力来源,同时也是其他系统稳定运行的重要基础。供电系统的稳定性必然会对城市轨道交通运营安全产生重要影响,需要对该系统进行综合、全面的评价。供电系统评价体系应包括主变电站系统、牵引变电系统、降压变电系统以及电力电缆系统的评价。主变电系统评价应重点关注系统的可靠性与安全性,同时对主变电站安全防护设施作出评价。具体而言,应重点考查设备维修保养合格率,系统符合强度,是否设置完善的过负荷以及短路继电保护装置,是否设置应急照明等。降压变电系统评价应主要从降压变电站设备以及降压变电站安全防护设施两方面入手,重点考查设备故障率、设备维护保养合格率、设备失效时间以及设备符合强度。另外,还要对消防设施、过电保护设施、变压器设置数量等方面进行考察,并结合考察结果作出客观评价[6]。
2.2.3 机电系统评价体系
机电系统也涉及大量的设备,设备的性能与可靠性等均会对城市轨道交通运营安全产生重要影响。对机电系统的评价,应重点关注通信系统评价、信号系统评价、应急照明疏散系统评价以及消防水系统评价等。通信系统评价应重点考查系统设备的故障率以及维修合格率;传输系统是否具备自我保护能力,是否为独立的网络;无线通话系统是否能够满足公安与消防统一调度的需求,在系统升级过程中是否会影响城市轨道交通正常运营等。应急照明疏散系统评价应考察应急照明设备的设置是否合理,应急照明供电能力等。消防水系统评价应重点考察消防泵性能是否正常,水压是否符合标准要求,地下车站消火栓用水量是否大于20L/s 等。除此之外,在机电系统评价体系中还应包括对电梯及屏蔽门系统的评价,考查相关设备的故障率以及维修合格率[7]。
2.2.4 车辆系统评价体系
车辆系统评价体系中应包括车辆故障评价、车辆运行评价以及车辆安全评价等。车辆运行评价应重点关注驾驶员的素质、车辆操作规程等,考察驾驶员的从业资格、车辆驾驶能力、应急事故处理能力以及在发生事故的情况下紧急疏散的能力。另外,还要考察驾驶员培训制度是否完善、培训方式与培训内容是否合理等。车辆操作规程评价应重点关注操作规程是否实用、是否涵盖车辆发生故障情况下的具体操作模式说明等。车辆安全评价应重点关注车辆安全性能、安全防护设施等。考查车辆脱轨系数是否小于0.8,车辆倾覆系数是否小于0.8,车辆意外分离时,分离的车辆是否能够及时自动进行紧急制动等。还要考察车辆的防火性能是否符合标准要求,安全防护设施是否完善等。
2.2.5 土建设施与线路评价体系
土建设施与线路的评价应重点关注线路设计是否科学,如岔道是否设置在直线上等;关注轨道及线路的承受能力,如考察轨道结构的稳定性、固定性以及耐久性等;考察钢轨是否存在严重磨损、锈蚀,接头轨面或内侧错牙是否小于2mm,道床是否存在沉陷、翻浆等现象,道床轨枕块是否松动等;考察轨道路基是否稳定,排水系统性能是否正常,排水能力是否符合要求,钢轨是否存在开焊、焊缝或者焊接不良等问题,铝热焊缝距离轨枕边的距离是否大于10mm,整体轨道床是否存在枕块松动或者开裂等问题。除此之外,土建设施评价还应将综合地基纳入评价体系。综合地基评价应从综合地基的状态以及综合地基排水设施两方面入手。例如,评价路基本体基床是否存在翻架冒泥或者下沉等现象,考察地下排水设施是否完善,性能是否正常,是否能够满足排水需求等[8]。
2.2.6 外界环境因素评价体系
外部环境是影响城市轨道交通运营安全的主要因素,所谓外部环境主要是指自然灾害。在自然灾害或者极端天气的情况下,会给城市轨道交通运营带来巨大的威胁。外界环境因素的评价应结合在极端天气下城市轨道交通运营安全性。在评价过程中,首先要明确在各种极端天气下的限值,并重点考察应对极端天气的措施是否完善,在极端天气下相关设备设施的预警机制是否完善等[9]。
3 结语
近年来,在城市化快速推进的背景下,我国在城市轨道交通建设方面取得了显著的成就,城市轨道交通运营里程不断增加,城市轨道交通运营安全风险随之提升。城市轨道交通具有运量大、空间狭小、设备众多等方面的特点。一旦发生突发事件,难以及时有效地进行人员疏散,因此容易酿成安全事故。为保障城市轨道交通运营安全,应构建完善的安全评价体系,有效识别城市轨道交通中存在的风险因素,真正做到防患于未然。