基于FTA的共享电单车与行人相撞安全系统分析

张警兮 郭盈 吴慧蓝

关键词：共享电单车;安全系统;FTA;安全对策措施

一、研究背景

共享电单车因便捷、环保、倡导共享等优势，改变了很多人的出行方式，尤其是高校校园][1]。当下大尺度的校园空间和分散的校园功能区导致师生得到日常需求满足往往需要进行长距离的通勤距离[2]。湖南科技大学总面积达3000多亩，学校分为南北两个校区，从南校区到北校区步行大约需要半小时。校内师生可用交通工具有校车、共享电单车、自行购买的电动车等，自行购买的电动车需要考虑充电、存放地点等问题，而校车运行时间和经过地点固定。因此，绝大多数师生会选择共享电单车出行。

二、事故树法

2.1事故树分析

本文本文运用安全系统工程的原理和方法，从人，车、环三个方面进行系统安全分析，将共享电单车与行人相撞作为顶上事件，绘制出事故树如图1：

用布尔代数得出顶上事件结构函数：

T=（X1+X2+X3+X4+X5+X6）*（X7+X8）*（X9+X10+X11+X12）

（2）最小割集

該事故树的最小割集总共有48个，分别是：

{X1，X7，X9}，{X1，X7，X10}，{X1，X7，X11}，{X1，X7，X12}，{X1，X8，X9}，{X1，X8，X10}，{X1，X8，X11}，{X1，X8，X12}

{X2，X7，X9}，{X2，X7，X10}，{X2，X7，X11}，{X2，X7，X12}，{X2，X8，X9}，{X2，X8，X10}，{X2，X8，X11}，{X2，X8，X12}

{X3，X7，X9}，{X3，X7，X10}，{X3，X7，X11}，{X3，X7，X12}，{X3，X8，X9}，{X3，X8，X10}，{X3，X8，X11}，{X3，X8，X12}

{X4，X7，X9}，{X4，X7，X10}，{X4，X7，X11}，{X4，X7，X12}，{X4，X8，X9}，{X4，X8，X10}，{X4，X8，X11}，{X4，X8，X12}

{X5，X7，X9}，{X5，X7，X10}，{X5，X7，X11}，{X5，X7，X12}，{X5，X8，X9}，{X5，X8，X10}，{X5，X8，X11}，{X5，X8，X12}

{X6，X7，X9}，{X6，X7，X10}，{X6，X7，X11}，{X6，X7，X12}，{X6，X8，X9}，{X6，X8，X10}，{X6，X8，X11}，{X6，X8，X12}

通过最小割集可看出，共享电动车与行人相撞共有48种可能途径。最小割集表示系统的危险性，一般来说，事故树的最小割集越多，系统越危险[3]。

（3）最小径集

由事故树转化为成功树如图2所示：

T’=X1’*X2’*X3’*X4’*X5’*X6’+X7’*X8’+X9’*X10’*X11’*X12’

经对偶变换得：

T=（X1+X2+X3+X4+X5+X6）*（X7+X8）*（X9+X10+X11+X12）

事故树的最小径集有三个，分别是：

{X1，X2，X3，X4，X5，X6}，{X7，X8}，{X9，X10，X11，X12}

通过最小径集可以看出，要是事故不发生，有三种途径。只要我们使得其中一个最小径集中的所有基本事件不发生时，那么，共享电动车与行人相撞的事故就不会发生。

（4）结构重要度分析

由于上述分析得出的最小割集的基本事件总数相同，因此，我们利用最小割集进行排序，根据直接排序方法的基本原则，得出结构重要度顺序排序：

I（X8）=I（X7）>I（X12）=I（X11）=I（X10）=I（X9）>I（X6）=I（X5）=I（X4）=I（X3）=I（X2）=I（X1）

由上可得，X7、X8的重要度最大，X1，X2，X3，X4，X5，X6的重要度最小。

三、安全对策措施

（1）由重要度排序可知，转把失灵和刹车故障的结构重要度最大，因此，在预防共享电单车与行人相撞的安全事故中应该确保共享电单车的安全性，首先，工作人员必须定期检查与维修车辆，其次，骑行者在选择车辆时需提前检查转把和刹车是否正常。

（2）环境因素影响的重要度其次，但环境方面的客观因素难以控制，因此可以从可控制客观因素提出相应的对策措施建议，比如：在天气情况不佳的时候低速行驶;工作人员定期检查路面情况，在故障区域设置隔离带;路边设置必要的交通安全警示牌、减速带。

（3）还可以从人的角度来提出一些对应的安全对策措施，比如：加强校内师生的安全教育和有关安全交通法律法规的学习，开展与安全行驶有有关的主题活动。

四、结论

共享电单车已经成为湖南科技大学师生出行的重要交通工具，但随之带来的一系列安全问题也不容小觑。本文采用事故树分析方法，并结合湖南科技大学实际情况，辨识与分析其中的危险、有害因素，并根据分析结果提出科学、合理、可行的安全对策措施，希望能够最大可能的减少校园内共享电单车与行人相撞的安全事故的发生。

参考文献：

[1]毛娜. 共享电单车：要便捷，更要安全[N]. 西藏日报（汉），2020-12-21（005）.DOI：10.38227/n.cnki.nxzrb.2020.004844.

[2]郑天铭，刘若一，刘合林，赵丽元. 高校校园共享单车骑行高频路段识别和安全评价研究——以华中科技大学为例[C]//活力城乡 美好人居——2019中国城市规划年会论文集（05城市规划新技术应用）.，2019：931-943.DOI：10.26914/c.cnkihy.2019.024652.

[3] 徐志胜，吴超.安全系统工程[M].机械工业出版社：2007.