基于质量控制的城市轨道交通安全运营研究

马超

（北京市地铁运营有限公司运营三分公司，北京 100082）

0 引言

轨道交通是各个城市中的重要交通运输形式，其凭借运输能力大、可靠性强、节约能源等诸多优势受到广泛认可。北京、上海等地自20 世纪70 年代就开始修建城市地铁，并先后开通运营，截至2022 年，城市交通轨道已运营数十年。随着社会的不断发展，城市轨道交通面临客流持续增长、运营高峰期持续增长等多重问题，这在很大程度上增加了城市轨道交通安全的管理压力。从可持续发展的角度来说，城市轨道交通的安全运营是各地区实现城市总体规划的重要基础。因此，有必要基于质量控制加强对城市轨道交通安全运营的研究。

1 城市轨道交通安全运营现状分析

1.1 运营里程持续增加，运营能力亟待提升

自2015 年以来，我国多地区、省市加入城市轨道交通建设行列。目前，仍有部分城市处于城市轨道交通建设期或处于建设期向运营期转型的关键阶段[1]。纵观各城市轨道交通运营路线，大多已实现单线运营向网络化运营的转变。

因此，城市轨道运营里程不断增加，截至2022 年12 月31 日，我国各个城市的轨道交通系统总数为90个，国内共有55 个城市开通了城市轨道交通项目，运营总里程达到10291.95 公里，其中地铁8012.85 公里，占比77.85%。

基于此，轨道交通相关部门不仅要为乘客提供高质量的运营服务，还要加强对轨道交通运营设备的监管，及时发现轨道交通运行存在的安全隐患，并及时采取有效措施加以处理。

1.2 交通制式结构多样，设备安全有待提高

我国幅员辽阔，各地轨道交通需求不断提升，但不同地区地形不同，城市规模、经济基础等也存在较大差异，因此我国城市轨道交通制式不再局限于传统的地铁、轻轨，与重庆山城地貌相吻合的单轨交通、磁悬浮、快轨交通等相继出现，这也标志着我国轨道交通制式结构越发多样，图1 为2022 年末我国城轨交通系统制式结构。对各城市轨道交通年度总结报告相关数据进行分析不难发现，上海、广州等城市同时拥有三种或三种以上的交通制式；长春、大连等地也结合自身发展实际建造了有轨电车。除此以外，北京、成都等地也结合市场需求增加了市域快轨交通等交通制式[2]。不可否认，多样化的交通制式的确能够在很大程度上满足城市交通运输需求，但交通制式较多，相关对设备检查量与备件需求量也显著提升，这对工作人员技术能力提出了较高要求。为充分应对交通制式结构多样带来的多重挑战，需要做好设备检测与维护工作。

图1 截至2022 年末城轨交通系统制式结构

1.3 客流压力逐渐提升，运能水平需要扩容

客流量是衡量轨道交通运营能力的重要指标。就2021 年我国各地区城市轨道交通客流数据的统计结果来看，北京、广州等地客流不断上升，具体数据见表1。

表1 2021 年我国部分城市轨道交通数据统计表

由表1 可知，北京、上海、广州等地全年城市轨道交通客运量超10 亿人次。据交通运输部统计，2021 年全国城市轨道交通客运量达229.6 亿人次。由此可推断，我国部分城市面临或将面临超大客流压力。基于此，如何对大客流问题进行妥善处理，是每个城市轨道交通运输部门都应该思考的重要问题。为提高城市轨道交通客运量，许多城市会不断提高最小间隔。这一措施的应用意味着，在高峰时间段，一旦发生安全问题或设备故障，即使能够在短时间内修复也会对后续列车的运营时间产生影响，容易导致乘客滞留等情况。基于此，需要提高城市轨道交通的运能水平，为故障处置及轨道交通安全运行提供保障。

2 影响城市轨道交通安全运营的因素

2.1 车辆故障

车辆是城市轨道交通运营的重要载体，车辆若是出现较大故障，会对城市轨道交通运行体系产生直接影响。城市轨道交通车辆是一个由多系统组成的复杂度较高的整体系统，其中任何一个系统发生故障，都会提高安全事故的发生概率。目前，车辆故障主要分为牵引系统故障、辅助系统故障等多个类别。基于此，需要加强对车辆系统危险源的分析，强化车辆设备质量监控体系。

2.2 信号故障

信号系统是城市轨道交通安全运营的关键[3]。作为轨道交通安全运行的大脑，信号系统不仅要指挥列车运行，还要为城市轨道交通运行提供保障。目前，城市轨道交通安全信号故障主要分为ATS 故障、ATO故障等多个类别。据北京地铁相关部门统计，ATS 是轨道交通运行过程中发生频率最高的信号故障，其次是ATP 故障、ATO 故障。发生信号故障不仅会降低列车运行的安全性，还会对乘客出行时间产生影响。因此，日常管理过程中应总结事故发生规律、不断优化故障处理方案。

2.3 供电故障

供电系统是城市轨道交通运行的基础。在客流量较大的地区，轨道交通对电力供应的可靠性也会提出较高的要求。目前，城市轨道交通供电故障类型主要分为外部供电故障、电力监控系统故障等。相较于车辆故障与信号故障，供电故障的发生概率较低，但其所造成的影响是不可忽视的。比如上海地铁，因供电故障导致轨道交通延误20 分钟以上的事故有十余起，延误30 分钟以上的有6 次，给城市交通带来了极大的影响。由于城市轨道交通安全运行对供电系统的可靠性有较高的要求，因此许多地区采取双边供电的冗余方式，当受电设备内部电源出现异常时,冗余电源系统可以继续为故障设备进行直流供电,为设备的正常运行提供保障。

2.4 线路故障

城市轨道交通的线路故障主要发生在建造阶段，具体故障类型分为道岔故障、隧道渗水等[4]。故障原因大多与线路偏远、人员混杂有关。基于此，轨道交通运营部门应强化对线路设施设备的监控，联合轨道交通管理部门做好建造期间的夜间巡视工作。

2.5 人员侵限

人员侵限主要是指乘客或其他人员未经允许进入轨道限界，如乘客扒门等。这一行为会造成轨道交通短时间的行车中断或增加其他安全隐患。早高峰时间段，轨道交通客流量迅速增加，存在人员拥挤误入车站限界的可能。人员侵限事故不仅会对轨道交通安全运行产生较大的影响，也会威胁乘客及相关人员的安全，甚至会造成严重的负面社会影响。

3 基于质量控制的城市轨道交通安全运营策略

3.1 强化故障数据收集，发挥数据规模效应

由于城市轨道交通运行过程中可能发生的故障较多，因此相关部门除了要立即对故障进行处理外，还要在故障处理完成后对故障类型、原因等进行细致分析，逐渐摸索此类型故障发生的概率或触发条件。近年来，随着城市轨道交通运营里程的不断提升，其发生故障的次数也逐渐增加。因此，相关部门需要规范数据收集工作，通过故障数据的累积对故障发生倾向进行判断，提前做好防范工作或制订紧急预案。

此外，我国轨道交通客流量较大，轨道交通所承担的客流压力较大，可能出现其他地区或国家从未出现过的故障类型，根据收集到的故障数据，相关部门能结合轨道交通设施供应商提供的信息对故障机理进行有效分析，评估设备损伤程度，进而有针对性地对设备机能进行修复。基于此，城市轨道交通相关部门应强化故障数据收集工作，定期对相关数据进行分析、解读，并将之上传到互联网平台进行数据共享，充分发挥数据规模效应，以促进城市轨道交通运营安全性的提升。

3.2 探索事前防范机制，掌握设施运营现状

对事前防范机制进行探索是有效预防轨道交通安全事故的重要手段，也能够帮助相关部门获得故障应对的主动权，最大程度地降低轨道交通安全事故的发生概率[5]。为保证事前防范机制建立的合理性，有必要引入安全质量监控模型，该模型是建立在故障数据的基础上对故障发生趋势进行分析，以便制定事前防范机制。该模型不仅可以用于对车辆系统故障的分析，对信号故障、供电故障等场景也同样适用。

除对事前防范机制进行探索外，还需要强化对城市轨道交通运营状况的监控，如通过现场巡查、监控等手段，对列车运行状况进行在线监测，及时感知故障，针对存在安全隐患的设备，及时检测、修复、更换。

3.3 建立健全行业标准，实现交通安全运营

关于城市轨道交通行业标准，国内外均已出台标准化文件，但城市轨道交通在我国依然属于新兴行业，发展历史较短，在标准化文件的制定及具体实施上存在欠缺，特别是轨道交通建设后期的运营阶段，可参考的运营标准较少。基于此，政府有关部门需要建立健全行业标准，增加关于运营阶段和后期维护阶段的相关说明，为城市轨道交通安全运营提供指导。以上海10 号线为例，其在数据收集与分析方面做得十分全面，能够及时对故障数据进行分析，找到线路运行方面存在的薄弱点，但仍存在数据收集不完整等情况。因此，有关部门不仅要推广高效的故障数据收集工作，还要制定标准格式，站在可持续发展的角度对城市轨道交通不同阶段的优缺点进行总结，尽可能多地暴露车辆运行存在的故障问题，要求监管和维护部门将其作为检查重点，并据此完善行业标准，有效规避同类问题。

3.4 搭建多方交流平台，发挥政府桥梁作用

政府有关部门是城市轨道交通运行的主要管理者，除确保轨道交通严格按照法律法规投入运营外，还要充分发挥桥梁作用，帮助相关部门搭建多方交流平台。例如，可在政府支持下组织与城市轨道交通运营管理及后期维护有关的信息交流会，为各地区轨道交通运输部门之间的经验交流创造条件，这样有助于实现各地区安全运营技术的共同进步。还可以以政府为桥梁，与国际相关组织或国内技术机构等进行合作，参与先进技术研发或达成某项技术合作，引进更多先进技术的同时，获取更多的管理经验。针对城市轨道交通运行过程中出现的解决难度较高，对安全运营产生较大影响的问题，可组织各地区专家成立专项研究组，共同对相关基础理论、技术标准等进行研究。此外，还可以基于政府力量，充分发挥数据库优势，搭建城市轨道交通人才资源库、专家库等，并共享到云端。为保证轨道交通安全运营经验的持续更新与相关人员技术水平的不断提升，还可以通过互联网平台定期开展知识讲座，或由专家进行定期培训。

3.5 鼓励实施群防群治，激发公众参与热情

除政府及城市轨道交通运营相关部门外，社会公众也是城市轨道交通安全运营的管理主体[6]。因此，有必要实施群防群治，激发公众参与度，如组织开展乘客互动活动，在保证安全的前提下，邀请乘客前往轨道交通车辆停车场、运营生产等场地进行参观，让乘客更加直观地了解城市轨道交通的运行过程及原理。作为城市轨道交通的主要服务对象，社会公众也可以从这一角度出发，向相关部门提出改进建议，如登录实施举报平台，说明轨道交通运营过程中存在的不安全因素，或通过微信公众号、微博评论等方式进行沟通。相关部门可借助公众力量，及时了解城市轨道交通运营的具体情况，保证及时治理，从而提高轨道交通运营的安全性。

4 结语

综上所述，城市轨道交通是促进社会经济快速发展的重要基础，随着交通结构制式的不断丰富，城市轨道交通的安全运营也备受社会关注。目前，车辆故障、信号故障等是影响城市轨道交通安全运营的主要因素。由于不同地区交通结构制式不同、城市经济水平不同、城市地形等也有所不同，因此需要结合不同地区城市轨道交通运营的具体情况，对其进行安全管理，通过群防群治、搭建多方交流平台等手段，充分发挥政府、轨道交通管理部门及社会公众的积极作用，最大程度地降低城市轨道交通安全事故的发生率，保证轨道交通运营的安全性，为社会及交通运输业可持续发展做出贡献，同时为绿色出行发展理念的贯彻落实创造更好的外部环境。