快速公交系统的风险分析及处置对策研究——以上海市为例

戚喜根高级工程师

(上海奉贤区消防救援支队，上海 201406)

0 引言

公交系统是一座城市的交通命脉。然而，由于机动车增速过快，城市交通拥挤，我国公交出行速度慢、准点率低等现象愈演愈烈。20世纪70年代快速公交(Bus Rapid Transit，BRT)系统首先出现在巴西，自此开启公交发展新时代。

目前，我国对BRT系统的研究较多，主要集中在发展前景、效率和平稳性等因素分析、站台服务及设计、安全风险分析等方面，其中陈立民等通过总结一起高架桥上BRT公交车火灾事故的经验教训，提出制定特殊火灾事故调查应急预案,重大火灾事故多部门协作配合机制；任彤等采用系统工程的方式，提出加强BRT系统消防安全的一系列措施。上海作为全国特大城市之一，必然走在引进BRT系统的前列，但随之而来的风险隐患令人担忧，亟需对BRT系统的安全问题开展深度研究。

鉴于此，笔者以上海市为例，剖析BRT系统结构特点，采用层次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)分析BRT系统灾害事故影响因素及特点，并提出对策措施，从而为科学预防BRT系统事故提供一定参考价值和指导意义。

1 BRT系统结构特点

1.1 BRT系统定义

BRT系统是一种介于快速轨道交通与常规公交之间的新型公共客运系统。它是利用现代化公交技术配合智能交通和运营管理，开辟公交专用道路和建造新式公交车站，实现轨道交通运营服务，达到轻轨服务水准的一种独特的城市客运系统。

1.2 BRT系统结构特点

BRT系统享有道路优先权，能够集成车辆、车站、运营、管理、乘车人群等要素，具有舒适、绿色、成本低等特征。总体来说，BRT系统具有3项构成要素：设施要素、运营要素、管理要素。

1.2.1 设施要素：车辆、车站、车道

BRT系统设施主要包含BRT公交车、车站、专用车道、高架桥及地下通道。BRT公交车具有特定的长度、安全设备及内部设计等；BRT车站是与公交车相匹配的特设车站；专用车道、高架桥及地下通道是BRT系统运行的必备要素和重要设施。以上海市奉浦快线为例，奉浦快线采用站台无线快充技术的纯电动低地板公交车，如图1。目前有12m长车15辆，座位数34座，最大载客数90人，以及18m长车5辆，座位数42座，最大载客数142人。

图1 不同长度的纯电动低地板公交车

此外，BRT系统车站具有水平登乘、自动售检票、实时信息监控等特点，如图2。奉浦快线中途停靠站均为过路口设站，站点设自动售票系统。同时，每个站台设置6个上下客的屏蔽门和“两进两出”4个道闸，并设有绿色通道，为需要照顾的乘客提供便利。

图2 BRT系统车站

BRT系统具有专用路权。奉浦快线采取“标准专用道+公交专用道”相结合模式，并衔接公路桥。其中标准专用道专用时间段为5:00-24:00，除需要进行紧急任务的消防、警务等特种车辆外，其他车辆不允许通行；公交专用道时间段为除双休日和全体公民放假节日以外的每日7:00-10:00及16:00-19:00，除进行紧急任务的特种车辆、清障车、校车外，其他车辆禁止通行。同时，BRT和红绿灯之间设有感应信号，红绿灯为BRT敞开绿色通道，BRT行驶速度大幅提升。通过设置全时、半封闭和多样化的公交专用道，BRT系统的运行速度、准时性和安全性得到提高。

1.2.2 运营要素：路线与时间

BRT运营系统主要包括路线规划与时间规划。在设置BRT运营路线时，需要结合城市实际情况，考虑站点选择和道路设置的合理性，以及拥挤路段、高峰路段的协调性。在设置BRT运营时间时，则需要设定BRT运营开始、结束时间，尤其注重高峰时间的预测和评估。奉浦快线运营线路自南桥汽车站至东方体育中心站，全长约31.2km，共设置27个站点。线路平峰时段发车间隔8～15min，高峰时段缩短发车间隔，平均5～8min一班，单程运行约70min。

1.2.3 管理要素：管理部门和乘车人群

BRT系统的管理要素包括道路的常规管理部门及突发事故的处理部门、乘车的主体人群及特殊人群。道路常规管理部门通过采用自动车辆定位、实时营运信息、交通信号优先、先进车辆调度等技术，提高快速公交的营运水平。突发事故处理部门通过奉浦快线所安装的全覆盖式监控设备和车载智能管理系统，实时记录车厢内外动态及各类重要部件运作情况，并通过互联网技术与后台调度监控中心保持紧密连接，第一时间掌握路况信息、车辆位置、能耗数据、车辆性能等一系列重要参数指标，以便确认道路安全和人群安全。

2 BRT系统灾害事故风险评估指标体系构建

2.1 层次模型建立

为降低BRT系统灾害事故发生概率，根据国内外学者的研究成果，结合BRT系统结构特点，分析并确定设施风险、运营风险、管理风险等因素，提出基于AHP法的BRT系统灾害事故风险评估指标体系，并划分为3个指标层，如图3。

图3 BRT系统灾害事故风险评估指标层次结构图

2.2 评价指标权重计算

2.2.1 层次分析法原理

层次分析法步骤如下：

(1)构造判断矩阵。设影响BRT系统灾害事故风险的一级指标为

B

(

k

=1,2,3)，二级指标为

C

(

v

=1,2,3,…,9)。则有判断矩阵，其中

b

表示相对于

A

而言，

B

(

i

=1,2,3)比

B

(

j

=1,2,3)相对重要性的数值表现形式，见表1；

c

表示相对于

B

而言，

c

(

n

=1,2,3,…,9)比

c

(

m

=1,2,3,…,9)相对重要性的数值表现形式，见表2-4。

表1 因素Bi(i=1,2,3)相对于A的判断矩阵

表2 因素Ci(i=1,2,3,4)相对于B1的判断矩阵

表3 因素Ci(i=5,6,7)相对于B2的判断矩阵

表4 因素Ci(i=8,9)相对于B3的判断矩阵

(2)层次单排序。将判断矩阵

B

=(

c

)每一列归一化：

(1)

将每一列经过归一化后的判断矩阵按行相加：

(2)

(3)

所得的

W

,

W

,…,

W

就是判断矩阵

B

层次单排序的权值。

λ

为矩阵

B

的最大特征值；

(4)

同理，可得到判断矩阵

A

的层次单排序权值及最大特征值。

(3)逐层进行一致性检验。为检验判断矩阵的一致性，需要计算该判断矩阵的一致性指标CI：

(5)

当判断矩阵的阶数为1，2时，则该判断矩阵具有完全一致性。而对于阶数大于2的判断矩阵，其一致性指标CI与同阶平均随机一致性指标RI之比为随机一致性比率CR：

(6)

2.2.2 指标权重确定

根据专家打分法原理，基于专家个人的工作经验与知识积累，比较判断BRT系统灾害事故风险评估各指标，经归一化与一致性检验后，得出各指标总权重排序，见表5。

表5 总权重排序

2.2.3 结果分析

在BRT系统灾害事故风险评价体系中，一级指标按总权重值从大到小排序为：设施风险、运营风险、管理风险。主要二级指标按总权重值从大到小排序为：BRT公交车风险、乘车人群风险、运营企业风险、BRT公路桥风险、BRT专用道风险、运营时间风险。通过查阅文献可知，BRT系统主要会发生车辆自燃、人为纵火、交通事故后燃烧等3种事故，由此可证明层次分析法总权重结果的可靠性。

综上所述，可知对BRT系统灾害事故风险影响最大的是设施风险，其中BRT公交车的内部设计、安全设备等问题是BRT系统灾害事故首要防范目标，必须了解BRT公交车的动力电池布局、消防设施以及车辆开关；其次是乘车人群风险，应着重防范高压环境下的主体人群失常行为和特殊人群的意外伤害，并以“救人第一”为原则采取人群救援处置措施；第三是运营企业风险，应特别注重司机及站台工作人员的安全意识和防范技能。

3 BRT事故的防范和处置对策

3.1 把控事故情况，完善BRT公交车风险评估

BRT系统发生事故，第一时间了解的情况越多，风险评估就越准确，越便于制定行之有效的处置措施，从而在到场之后快速展开和控火。要把控事故情况，首先需要了解被困人员数量、伤势及车辆事故的灾害类型，事故车辆对周围车辆、建筑和人员的威胁情况。此外，还需重点熟悉事故车辆的类型及型号、动力电池种类及容量，车辆最高电压及消防设施设备等。上海BRT系统主要配置的是纯电动车，电池材料是磷酸铁锂。为预防BRT事故，以《SWB6188BEV21快充式全低地板纯电动城市客车使用说明书》为理论指导，重点介绍“奉浦快线”2种车辆的动力电池布局和消防设施。

(1)“奉浦快线”12m长车辆整车动力电池布局和消防设施。“奉浦快线”12m长车辆的动力电池放置在车顶，它含有6个标准快充C1电池箱、3个标准快充B1电池箱，共计9个电池箱。动力电池总电压为614V，总能量110kW·h，受电弓安装在“车顶中部”。车辆车厢内部配备4kg型干粉灭火器2只，驾驶员座椅后边1个、后下客门1个，车顶配备1套2kg型自动灭火器，手动引爆器安装在驾驶操作台上，如图4。

图4 驾驶台自动灭火装置手动引爆开关

(2)“奉浦快线”18m长车辆整车动力电池布局和消防设施。“奉浦快线”18m长车辆的动力电池也是放置在车顶，总共12个电池箱，车辆前段有8个标准快充C1电池箱，后段有4个标准快充B1电池箱。动力电池总电压为614V，总能量147kW·h，受电弓安装在“前段车顶部”。车辆车厢内部配备4kg型干粉灭火器4只，驾驶员座椅后边1个、中下客门1个、后下客门2个。车顶配备2套2kg型自动灭火器，车尾部电器舱安装1套22kg型自动灭火器，手动引爆器安装在驾驶操作台上，如图5。

图5 自动灭火装置手动引爆开关

车辆主开关或应急开关是事故救援的关键，其位置和状态，如图6。

图6 车辆主开关或应急开关

3.2 防范人群风险，积极创建乘车人群救援通道

为预防通勤上班等乘车主体人群在高压环境下的过激伤害行为，以及老人、残疾人等特殊人群的意外受伤，应首先通过公众号、短视频、微信等网络方式开展BRT风险宣传教育。对于较少接触电子设备的特殊群体，由所在社区的居委会及志愿者上门宣传。同时将BRT系统乘车人群伤害行为列入处罚范围，通过罚款乃至入刑予以约束。此外，按照“救人第一、科学施救”原则，如有人员被困火场，应积极开辟救援通道，努力实现第一时间救助被困人员的目标。事故现场条件允许的情况下，首先利用车辆紧急开关打开车门疏散被困乘客。在无法利用车辆紧急开关打开通道，又难以从窗口等进行外部抢救的情况下，要及时利用各类破拆器材强行采取破门和破窗的方式营救被困人员。

3.3 加强安全培训，提高运营企业人员安全意识

BRT司机、站台工作人员等是保证BRT公交车安全性、防范BRT事故的重要人员“关卡”。应针对BRT系统灾害事故存在突发性强、灾情复杂、燃烧猛烈、火势蔓延迅速、引发次生灾害、存在复燃风险等特点，安排交通事故领域专家对司机及站台工作人员进行专业知识普及和安全技能培训。同时，应在BRT公交车上设置专职安全员，以便日常监管BRT风险、防范BRT起火等事件发生。

3.4 强化力量调集，加强管理部门应急联动

BRT系统事故处置应以就大就强，强化第一力量调派和多处调派，坚持“以快制快”的灭火方针，到场后不管有无火情，快速铺设一条供水线路并设置一把直流水枪和一把喷雾水枪，有效对车辆动力电池组进行冷却保护，最终实现快速控制。同时，BRT一旦发生事故，仅仅依靠消防力量是远远不够的，必须紧紧依托当地政府，整合相关管理部门力量，建立与政府等单位的应急联动机制。

4 结论

BRT作为新兴交通工具，消防部队日常接触较少，不了解事故特点，欠缺处置经验。本文基于BRT系统的设施风险、经营风险及管理风险等评价因子，建立BRT系统灾害事故风险评估指标体系。结果表明，必须将BRT公交车、乘车人群、运营企业3个因素作为BRT灾害事故防范和处置对策的研究重点，加强熟悉和演练工作，并基于现有装备设置进行针对性训练科目，改进训练方式方法，加强具备BRT系统灾害事故特点的新战法学习与实践，不断提升BRT系统灾害事故的防范和处置能力。