城市轨道交通安全论文实用13篇

城市轨道交通安全论文

篇1

轨道交通的安全性,对城市发展有着不可低估的影响,有必要从经济学角度对轨道交通安全问题作出一些思考。

1轨道交通安全的“公共产品”特性思考

“公共产品”是指具有非竞争性和排他性的产品。非竞争性是指消费上的非竞争性,就是同一单位的公共产品可以供许多人共同消费,某些人对该产品的享用,并不影响他人的享用;排他性是指公共产品一旦提供给公众,不论何人都可以享用,任何人不得加以排斥。

安全属于社会秩序的范畴,是对人、对财产、对环境保护类的无形产品。轨道交通安全具有“公共产品特性”,表现在消费上不具有排他性,不会因一些人的“消费”而影响其他人的“消费”。但是,会因某个人或某一些人的不安全行为而导致安全这一公共产品的隐性短缺或显性短缺。例如,城市轨道交通安全,在没有形成事故以前,个人是“免费”消费着他人所制造的“安全”这一产品。但若个别人不遵守安全规程甚至违法犯罪导致安全事故的发生,将会危及无辜,不仅造成人身伤害和财产损失,同时会严重地影响了社会秩序的稳定。例如,今年7月份英国伦敦地铁爆炸;1995年3月日本东京地铁毒气;2003年2月韩国大邱地铁纵火;2004年2月莫斯科地铁爆炸、大火等案件,伤亡惨重,损失、影响巨大。

地铁公司作为企业,其力量毕竟有限,不可能无限制地承担这类公共安全的社会责任。市场取向的改革带来了发展和繁荣已被实践证明,但市场不是万能的。公共产品的特性导致市场失灵,使政府调节成为必要。关系到社会整体利益的公共交通安全问题,单个企业无力承担起全部义务,政府应当作为公共产品来供给。

公共产品可以分为广义和狭义两种。狭义的公共产品是指政府通过微观参与提供生产性基础设施。轨道交通的投资与建设可由政府部门负责,授权地铁运营公司以经营权,并将基础设施以租赁形式租赁给地铁运营公司,象征性地收取租赁费。由于轨道交通安全所具有的公共产品特性,决定了国有企业能够更好地完成相关任务。国有企业的投资主体主要是国家,国家比任何个人更有全局观念,更关注社会的均衡发展与民众的利益,能够在追求经济效益的同时充分考虑社会效益。相对而言,非国有市场主体往往更注重经济效益,不愿意为承担社会责任而承受利益损失。因此,从轨道交通安全所具有的“公共产品”特性出发,经营轨道交通产业一般仍应以国有经济为主,有条件地允许一部分非国有经济的介入。

广义的公共产品除了基础设施外,还包括立法执法、反恐防暴、公共政策、各项制度安排等。针对地铁运营中可能发生的灾害性事故,需要政府向社会提供防治这些社会性灾害的公共产品。为保证轨道交通运行的安全,越来越需要政府提供如公共政策、政府规制等广义的公共产品。公共政策是政府实施调控和管理的重要手段和工具,可以为轨道交通各经营主体提供行为规范、基本准则和行动指南,并为广大乘客制定安全乘车的行为依据。政府规制作为政府的一种治理工具,意味着政府通过制定特定规则约束企业经营者的经营行为,也就是要约束因为个人利益最大化动机的过分膨胀而导致他人与社会公众安全利益受损。

在保证轨道交通安全问题上,政府的作用应当进一步加强,要根据需要和可能不断推进政策创新,保证公共产品供给的安全性。

2轨道交通安全的生产力特性思考

安全不仅仅是一种技术物态和条件,还是一种具有经济效益的活动,是通过对投入的人力、物力和财力,进行合理组织、控制和调整,以减少事故和降低事故损失,达到人、技术、环境的最佳结合,间接促进了经济增值的一种活动。安全活动既具有自然属性,又是在一定的社会生产方式下进行的有目的的活动,它在遵循自然规律的同时,还受到社会生产关系的影响,因此,安全具有生产力的特性。

生产力是生产能满足人类需要的有用物品的能力。轨道交通安全具有生产力特性,一方面是指它体现了一定的社会关系和经济关系,具有一定的社会和经济属性,由于轨道交通安全涉及到社会的方方面面,已成为影响社会生产力发展的一个重要因素;另一方面轨道交通安全状况受生产力发展水平的制约,从一定程度上讲,轨道交通安全程度是一定生产力发展水平的标志。

生产力是由人的要素和一系列物的要素结合而成的有机体系,轨道交通安全也是受到人、车辆、机电等人的和物的因素的作用。近年来,国内外轨道交通事故分析证明,这些因素是导致轨道交通事故发生的主要原因。

从人的因素看,既有因乘客未遵守安全乘车规则所导致的事故,也有因为工作人员职责疏忽而引发的险性事故。从物的因素看,车辆、轨道、供电、信号等故障都可导致事故的发生。

生产力反映的是人类的劳动能力,生产力的发展归根结底是人类劳动能力的发展,是人类科学知识、实践经验、操作技能和社会结合能力不断累积和提高的结果,因而人是生产力中的首要因素。

统计表明,几乎每一起重大事故都与工作人员的基本素质有关,所以抓运行安全首先要抓对工作人员的教育和培训包括法制教育,技术教育,安全教育和职业道德教育,使工作人员牢记“安全第一”的运营准则,任何时候都不能心存侥幸和麻痹大意。

迅速的反应和正确的措施是处理紧急事故和灾害的关键,只有增强员工对突发性事件的应急处理能力,才能把事故与灾害造成的人员伤亡和财产损失降到最低限度。为了保证轨道交通运营安全,除了加强对员工的安全思想教育,还必须进行事故应急处理模拟演练,逐步提高各有关专业和工种工作人员的应变能力、协同配合能力和对事故的综合救援能力,达到锻炼员工队伍的目的。

为了提高轨道交通的运营安全和运输效能,提高生产力水平,还必须抓住其他车辆、轨道、供电、信号设备等一系列物的因素,因为这些因素都直接关联到列车的安全运行,必须引起建设和运营企业的高度重视,采取相应对策。

生产力的发展归根结底是人的能力的发展,而人的能力的发展又归根结底是科学技术的发展。科学通过革新生产工具和生产技术、扩展新的劳动对象、提高劳动者素质和促进管理的科学化等多种途径,被运用于生产过程,形成现实的生产力。在科学技术日新月异的现代社会,生产力的发展越来越多地取决于科学水平和技术进步,取决于科学技术在生产上的应用。

“科学技术是第一生产力”,它的作用渗透于轨道交通安全的每一个要素,离开了现代科学技术的综合应用,安全运营就不可能得到强有力的保证。首先要用科学技术促进人员素质提高,用科学的理论和正确的思想观念教育广大员工,使他们掌握科学的管理方法和工作方法,掌握岗位所需的科学知识和技能。其次要提高车辆等装备的科技含量,用新技术、新设备提高运营系统的可靠性和安全性。其中采用自动化程度高、安全性能好的系统设备,是提高运营系统安全性的重要基础。现代城市中,地铁是人流最为密集的公共场所之一,其可靠运行是地铁安全运营的前提条件。把这些机电设备纳入统一的智能化的管理,通过自动化系统对这些设备进行科学高效的监控管理,是确保地铁内安全的关键因素。

3轨道交通安全的资源配置特性思考

满足人类欲望的物品可分为“自由物品”和“经济物品”。“自由物品”是指人类无需通过努力就能取用的物品,如阳光、空气等,它的数量是无限的;“经济物品”是指人类必须付出代价方可得到的物品,即必须借助生产资源通过人类加工出来的物品。相对于人的无穷无尽的欲望而言,“经济物品”或者说生产这些物品的资源是不足的,稀缺的。从经济资源稀缺性的事实出发,就产生了资源配置的问题。

轨道交通安全属于“经济物品”,它是通过政府、企业、乘客和车辆、轨道、控制系统等一系列因素相结合而生产出来的。社会资源是有限的,社会对安全的投入受到客观经济水平的限制,它的数量不是无限的,如何在有限的安全投入下,获得最大的安全效益?这使轨道交通安全具有了资源配置的特性,即必须在现有的条件下,通过资源的合理配置,最大限度地增进轨道交通的安全,实现最优化。

安全资源配置是安全活动与安全产品生产之间的资源配置比例和安全活动各环节之间的资源配置比例问题。可以这样认为,轨道交通的设计和建设属于安全产品的生产,而轨道交通的运营则属于安全活动。

一方面,在一定时期可控资源是一定的,这些资源一部分配置在产品生产上,另一部分配置在安全活动上。产品生产与安全活动之间的资源配置比例决定着生产与安全之间能否协调统一,决定着轨道交通安全所能达到的广度和深度。所以,在安全资源配置总量一定的情况下,安全资源配置问题首先要解决多少资源配置在产品生产上、多少配置在安全活动上,安全资源配置应该以最优化作为配置效率的标准,以实现安全产品生产与安全活动的协调统一。

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一、引言

城市轨道交通是由多个因素组成的动态开放系统,系统内外存在着众多的关系互动,影响系统的安全因素有很多,且各个因素之间错综复杂。我国关于城市轨道交通安全事故定性、定量分析工作还处于研究初始阶段。

可拓学是以物元理论和可拓数学作为基础,通过研究事物的可拓性,结合定性及定量的方法来处理矛盾及不确定性问题。它的核心思想是物元理论,物元就是以事物、特征及事物关于被评价事物间映射关系的思想是一致的。本文采用拓评价模型来进行城市轨道交通运营安全评价分析。

二、城市轨道交通运营安全风险评价指标体系的建立

(一)评价指标体系的影响因素

城市轨道交通系统是一个在时间、空间上分布很广的封闭动态系统,其安全影响因素错综复杂,涉及面很广。从城市轨道交通事故产生的基本原因来看,可以归结为人员、设备、管理、环境四个因素。造成事故的人为因素主要包括乘客人为因素和工作人员人为因素两大类。恐怖事件也是城市轨道交通运营安全的一大安全隐患。在列车运营期间,供电系统、车辆系统、排水系统、信号系统等设备方面也都可能出现故障。自然灾害对城市轨道交通运营也是事故因素。

(二)评价指标体系的构建

城市轨道交通运营安全评价指标体系可按以下分层次构成:

1、目标层(N):城市轨道交通运营风险水平N;

2、准则层():组成指标体系的各子系统;

3、指标层():分别与各子系统相关的指标。

三、城市轨道交通运营安全风险评价模型的建立

(一)评价指标权重的确定

城市轨道交通系统中影响其运营安全的指标因素多种多样,需要对这些因素进行分层构建,然后利用层次分析法决出这些指标的权重值,为下一步的可拓评价提供依据。

第一步:深入研究问题,将各个因素进行归纳分类,从上到下分成若干层,构建一个有层次关系的模型。

第二步:对于从属于上一层因素的同一层各个因素,进行两两比较,构造成比较矩阵。

第三步:计算比较矩阵的最大特征根和对应的特征向量,并检验一致性。若通过检验,特征向量归一化后就是权重向量;若没有通过,则需要重新构建比较矩阵。

第四步:求解最底层的组合权向量,并进行组合一致性检验,如通过检验,所得的权重向量就可以用来进行评价,若没有通过,就要重新构建矩阵,并再次做一致性检验直至通过为止。

(二)评价模型的构建

可拓综合评价的理论基础是可拓集合理论,其中经典域、节域、关联度、关联函数是可拓集合理论的重要内容。根据可拓学理论和可拓综合评价方法,可建立基于可拓学的城市轨道交通运营安全评价模型如下图所示。

图1-1 基于可拓学的城市轨道交通运营安全评价模型

四、城市轨道交通运营安全风险评价

城市轨道交通运营安全的可拓评价的主旨是通过建立风险等级域和评价因素集,明确各个指标的经典域和节域,然后通过关联函数反映各评价指标及评价对象对应于各风险等级的关联度,最终得出被评价对象的风险等级。

五、结束语

城市轨道交通给现代城市发展注入了强大动力。作为一种缓解城市交通拥堵问题的有效方式,城市轨道交通关系着城市经济和社会发展的可持续性。由于城市轨道交通系统的复杂性、影响因素的多样性,也存在许多安全隐患威胁着城市经济和社会的发展,城市轨道交通运营安全问题越来越受到重视。我国在城市轨道交通运营安全研究方面起步较晚,相关研究成果、文献资料较少,进一步健全和完善城市轨道交通运营安全的研究将成为今后研究城市轨道交通的重要方向。

参考文献:

[1]徐田坤.城市轨道交通网络运营安全风险评估理论与方法研究[D].北京交通大学,2012.

[2]陈巨龙、战学秋.可拓方法综述[J].吉林化工学院学报.2002.(1).

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一、轨道交通的发展历程和城市交通现状分析

轨道交通包括地铁、轻轨、有轨电车、磁悬浮列车等,其中以轻轨交通和地下铁路为主,轻轨交通是中运量、中距离的交通工具,地铁是属于大运量、长距离的交通工具。

轨道交通在世界大城市的发展:

世界上轨道交通的大城市内发展迅速,拥有城市轨道交通已经发展60多个国家,其中城市交通轨道有400多个。第一个地铁的建成是在英国伦敦,距今有100多年的历史,它承载的客运量的一半以上。日本东京、法国巴黎和俄国莫斯科的载运量的也在一半以上。轨道交通在整个交通运输占据主导地位。

轨道交通在我国的发展:

经过上百年的交通的演变历史,从最初的原始步行的方法到马车替代人力的方式,然后到简单机械的自行车的发明和高级电子机械的汽车到现在的轨道交通的运输。

目前,我国拥有轨道交通的城市多为我国的一线城市如北京、天津、上海、重庆、深圳等,这些城市已经进入了网络化运营,对促建城市发展具有不可忽视的重要意义。

二、城市轨道交通运输成为进一步发展社会经济的瓶颈

城市轨道交通,具有运量大、速度快、保护环境、节约能源等特点,根据以上特点,发展轨道交通是解决城市交通运输的根本问题,但是,当前轨道城市交通面临的严峻形势,轨道交通也存在亟待解决的问题。

(一)城市轨道交通运输的经营模式

许多大城市都成功的运营了轨道交通比如地铁,而且这些地铁运营了多年,在我国,主要采用政府组办兼政府经营的经营管理模式,在无竞争条件下经营,即交通线路归国家所有,一家或两家企业单位按国家的政策经营。

(二)城市轨道交通运输投资巨大

轨道交通投资属于公共事业,需要大量的资金投入,目前,城市轨道交通运输的投资大部分是由政府投资和补贴,所以解决盈亏平衡是保证城市轨道交通正常运转的前提。对于城市轨道交通的补贴政策有经济补贴和投资补贴两种。

(三)城市轨道交通运输的安全管理

城市轨道交通运输是一个特殊的服务行业,服务质量之中最注重安全,在轨道交通的正常运行的条件下,既包括乘运职工的安全,又包括乘客的安全以及运行设备的安全。城市轨道交通运输的事故发生多数是由职工的失职、乘客安全意识薄弱、不注重设备故障检查造成的,因此,有效预测交通的安全隐患至关重要。

三、发展城市轨道交通的一些意见

(一)制定有效的资金筹备方案

城市轨道交通的发展必须依赖资金的投入,所以资金的筹措是当务之急,原先一直靠政府的投入来支持,政府的压力大,现在应多方面筹集资金开辟新的资金渠道,比如除了政府的投入外,还应增加各区的企业投入,社会投入等。

(二)加强政府组织领导,整体调控交通工程

由于轨道交通的建设过程是一个步骤多、操作难、涉及面广的一个工程,必须有一个宏观调控,只有建立完善的政府领导体系,加强政府领导,才能统一有目的的进行城市轨道交通的建设,使其工作顺利进行。

(三)提高管理规划水平

提升城市轨道交通的规划管理水平,科学合理、安全有效、实事求是的规划轨道交通,经过深入细致的工作提高规划深度,保障水平,包括认真审理每一个轨道交通的规划,并对线路网络、建设规模、整体布局、技术要求都要有更加准确的评估分析。

四、总论

城市交通与人们的日常生活息息相关,是广大市民出行的重要选择,在城市经济社会的发展中起着至关重要的作用,同时也是低碳生活节能减排的有效途径。总而言之,加大投入,保证质量,推进进度协调管理,提高运作效率促进我国城市交通的顺利发展。融合现代的科学的管理与轨道交通运输,加强城市轨道交通运营管理,保证其正常、安全运营,维护运营秩序。

参考文献:

[1] 卢红爱,何静.轨道交通换乘站的客运组织优化方案探讨[J].铁道运输与经济。2009(3):43―45.

[2]徐志修.城市轨道交通安全保障系统设计[A].长安大学硕士学位论文.2006.

[3]钱良辉,林航飞,陈小鸿.信息技术下的交通规划流程再造研究的评述[J].铁道运输与经济,2008,(6):92―94.

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我国的地铁建设起步较晚,城市轨道交通规划与城市规划中各子项规划的相互作用影响方式研究尚未完善,尤其像城市轨道交通对文化遗产保护的影响,是一个尚未广泛涉及的领域。然而随着越来越多的遗址的调查与发掘,城市地铁修建高峰期的到来,轨道交通与文化遗产保护工作的研究,已经刻不容缓。

1.1西安的特殊性

西安市区地上和地下文物古遗迹数量巨大,分布广泛,保护等级高。为现代西安留下了大量的宝贵的历史文化遗产。如何保护好这些珍贵的人类文化遗产,有机协调地铁建设与文物保护,找到城市发展和文化传承之间的平衡点,一直是西安地铁的首要任务。

1.2西安的地铁建设

西安的地铁建设必然会对这些历史文化遗产产生重大影响,而从历史格局的影响方面来论,必然会先波及到占地面积较大的周、秦、汉、唐四朝的都城遗址。由于唐城遗址目前尚未出整的保护规划,且考古挖掘并未全部展开,在现代西安城市里已无法感知唐城的城市轮廓,此外其与现代西安城市建设的叠加严重,这其中当属隋唐长安城遗址受影响最大。

2廊道效应对轨道交通文物影响分析的启示

2.1轨道交通的特点

城市轨道交通系统具有快捷、安全、舒适、环保等综合优势,目前已被很多大城市作为缓解交通问题的首选方案。而人们在享受着这种新型交通设施给生活和工作带来的种种便利的同时,也对轨道交通沿线的文物保护带来的诸多问题。

首先轨道交通的规划阶段,必然会导致目前城市用地、格局、空间的相应调整,这其中也涉及到对沿线相关文物环境的影响;其次,轨道交通的施工阶段,地铁地下线部分,一般情况下,线路段采用的盾构施工方式、站点处采用大开挖的施工方式的过程中可能触碰到文物;而轨道交通的运营阶段,不可避免会对周边建筑及文物遗址等带来振动、噪音、沉降等影响。

2.2廊道效应概念

廊道效应包括流通效应和场效应。其流通效应主要表现为:加速交通走廊沿线的交通流流通速度、提高可达性、加强交通走廊所联结的城市内部空间之间的联系。其场效应可以表述为:在交通走廊所依托的地域实体一定范围内,存在社会经济活动发生较高可能性的城市空间,即效应场内是社会经济活动的高发、集聚地带。根据廊道效应,交通走廊的效应梯度场场强总体上遵循距离衰减率。本文将从两方面分别研究其流通效应和场效应。

2.3借用“廊道效应”理论来理解文物与轨道交通的关系

廊道效应理论是借鉴电磁场理论而形成的,通过它可以比较好地理解交通可达性是如何影响用地。如果把城市轨道交通线路看成城市层次的交通走廊,我们可以借用廊道效应理论来理解文物与轨道交通的关系。

关于轨道交通对文物的影响,研究的方向可以分为宏观和微观两个方面。宏观方面主要讨论轨道交通对文物(比如大遗址类)整体格局、文物环境的影响,这主要针对占地面积比较大的遗址类文物或者历史街区、历史街区等片区。微观方面往往从TOD模式出发,站点周围的土地利用形态。若以西安地铁轨道交通三号线为例,取不同距离的效应场分析,可以发现随着距离的增加,轨道交通对沿线文物的安全影响越小。本文将结合宏观和微观两个方面考虑,讨论廊道效应是如何在城市轨道交通与文物之间相互作用的。

“廊道效应”理论对沿线文物的宏观和微观影响可以分别对应为其流通效应和场效应。“廊道效应”之流通效应体现在轨道交通线路走廊沿线的整体性、连贯性效应,“廊道效应”之场效应体现在轨道交通对其影响辐射区域的效应。

3西安地铁三号线沿线文物分布

3.1西安地铁三号线简介

西安地铁三号线布设方向与西安市东北-西南的城市主拓展方向一致。全线进行分期建设,鱼化寨站至国际港务区站路段纳入一期工程,全长36.3公里,鱼化寨站至南丰站路段纳入二期工程,全长2.2公里。其中鱼化寨站——广运潭大道段为地下线,广运潭大道——国际港务区段为高架线,鱼化寨——南丰段为高架线。西安地铁三号线经过站点:(南丰—岳旗寨—晁家庄)鱼化寨—丈八北路—延平门—科技路—太白南路—吉祥村—小寨—大雁塔北—北池头—青龙寺—建工路—咸宁路—韩森寨—通化门—胡家庙—石家街—辛家庙—广运潭大道—浐灞—香湖湾—香北路—港务南路—下双寨—新筑新城—国际港务区。

3.2西安地铁三号线沿线文物现状

根据《中国文物地图集·陕西分册》中收录的文物点记录,以及西安市全国第三次文物普查对旧信息的复查核实和新发现文物点信息整理统计后的最新资料,此次西安地铁三号线文物遗址点选取沿线由东北向西南400米廊道(地铁线路两侧外廓200米)范围及站点500米邻近区域内不可移动文物点32处。

地铁三号线线路多沿城市已有建成道路铺设,道路两旁已成为城市建成区。三号线沿线选取的32处文物中,除国家级文物保护单位大雁塔保存较好、国家级文物保护单位青龙寺遗址回填保护、省级文物保护单位鱼化寨遗址在校园中、省级文物保护单位新寺遗址目前是耕地外,其余绝大多数文物点(尤其是隋唐长安城遗址区)位置已与现代城市建成区相互重叠,遗址遗迹面貌发生较大变化。

4西安地铁三号线沿线文物影响评估

4.1轨道交通文物影响评估范围

根据轨道交通施工、运营的特点,及轨道交通站点在运营期间对周边地段环境影响,按照最不利原则下的最大范围确定此次文物影响评估分为三个评估范围:

1)施工影响评估范围

根据地铁设计专家提供的轨道交通选址及施工特点,确定线路施工影响评估范围为建设规划线位两侧各25 米;站点施工影响评估范围为建设规划线位两侧各125 米,顺线位走向两侧各500 米,即250 米*1000 米的评估范围;站场的施工影响评估范围为站场本身尺寸。

2)运营影响评估范围

结合重点文物规定振动速度,轨道交通线位100 米以外的文物建筑基本满足振动安全及振动环境质量标准。确定线路运营影响评估范围为建设规划线位两侧各125 米,即施工影响评估范围两侧各外扩100 米;站点运营影响范围视为和站点施工影响范围相同;站场的运营影响评估范围为站场本身轮廓尺寸外扩100 米[1]。

3)站点步行可达范围

步行可达影响范围指的是地铁运营后,从站点出发,适合乘客步行行走的距离范围。在这段步行范围内,乘客既可以方便换乘,又可以就近到达目的地。将站点周围500m作为步行可达范围,在未来可以考虑为文化旅游资源服务。

4.1西安地铁三号线文物影响评估结论

4.3西安地铁三号线唐城遗址影响点评

三号线与唐城遗址的关联点是零散的点状文物或线性文物。根据上述评估方法,得出三号线与唐城遗址关联点有:大雁塔、青龙寺、延平门、大兴善寺、乐游原、历史文化廊道——隋唐长安城东城廓、历史文化标识——大兴善寺、春明门、大雁塔、大慈恩寺、青龙寺、延平门、延兴门、通化门等15项关联点。

5廊道效应下地铁三号线文物影响分析——以地铁三号线东二环段的影响为例

5.1流通效应

地铁三号线东二环段在保持一定距离的基础上勾勒出了隋唐长安城遗址外郭城东段,显现了唐城遗址的城廓。地铁三号线带来的廊道效应影响中的流通效应某种程度上保证了唐城遗址东城廓的整体性、延续性、连贯性。对延续至今并对城市建设起积极作用的传统文化给予尊重并作为城市文脉而传承下去,传承那些留存下来的、积极的、有价值的要素,更好地实现唐长安城遗址的城市记忆价值,帮助人们探求城市的内在精神,再现城市的传统文化。为遗址的保护寻找一个能为现代生活所接受,与现有积极的文化价值观念相协调发展的发展模式,最重要的是有利于城市特色的创造。地铁三号线的流通效应体现在对唐城遗址历史格局的显现上。

5.2场效应

地铁三号线的春明门站、青龙寺站、大雁塔站、大兴善寺站、延兴门站,结合其站点影响辐射区域的可达性,凸显了城市历史地标,加强了人们对城市历史遗迹的认知感,延续了历史文化名城的文脉,复兴了城市历史文化特色,塑造城市形象。三号线充分考虑地铁线路与站点的位置,这样做有利于疏解三号线的线路特性特征。地铁三号线的场效应体现在对唐城遗址历史地标的标识上。

6结语

西安作为千年古都,历史文化名城,地铁这类大型基础设施项目的建设,对城市格局影响非常之大,而历史格局作为城市规划中需要统筹的环节之一,西安快速轨道交通的建设对古都的历史格局影响深远。地铁建设之前的考古钻探、发掘、清理工作,建设过程中埋深确认都需要谨慎的考虑和进行。地铁线路的建设和运营,是否会给辖区内地铁沿线的历史文化遗迹造成破坏和影响,将是有关西安城市文化定位和长远发展动力的关键所在。因此,对地铁建设给沿线文物保护单位所造成的影响做出评估,是十分必要的。

城市快速轨道交通不仅在建设阶段和运营阶段影响着文物安全,同时它也打破了城市原有的整体空间格局,改变了各功能区的空间联系方式,影响了文物的完整性和安全性,但充分利用轨道交通的廊道效应,在一定程度上可以弥补传统保护方法的局限性,为西安未来文物保护和管理提出了新的思路。

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      虽然城市轨道交通的安全性与可靠性要远高于其他交通方式[1],但由于城市轨道交通系统的运营工作牵涉到城市千百万乘客安全正点出行,对建设和谐社会的影响重大,所以必须不断地研究和提高整个系统的安全性与可靠性水平。城市轨道交通系统是人-机-环境三方面相互作用的包含多种专业设备(设施)的结构非常复杂的客运系统,它的安全性与可靠性不仅要在规划、设计、建造时给予充分考虑,并且在运营管理中也要不断研究、改进和提高;不仅要考虑单个设施(设备)的安全性与可靠性,还需要从系统的角度整体研究其安全性与可靠性问题,发现各种潜在的不安全因素和故障模式,为整个系统的安全运营管理工作和设施(设备)改造计划提供理论依据。

      对于我国城市轨道交通系统的安全性与可靠性研究,目前无论是理论研究还是应用实践层面,均尚未形成完整的体系[2]。本文采用系统工程的观点,阐述城市轨道交通系统安全性与可靠性的概念,探索整体研究轨道交通系统安全性与可靠性的方法,构建城市轨道交通系统安全性与可靠性工程框架以及管理组织结构和信息流程框架。

1 城市轨道交通系统安全性与可靠性概念

1.1 安全性与可靠性及其相互关系

      安全性与可靠性是两个不同但又有密切联系的概念。在理论研究或应用研究领域,安全性与可靠性一般是分开来进行研究的,虽然它们的有些研究方法是一样的,但并没有统一的定义标准。一般来讲,“安全”表示系统的“完整”与“稳定”状态,安全性是指系统保持这种状态的能力。安全状态被破坏是因为意外事件的发生,即通常讲的“事故”发生,其特征指标是人员伤亡、设备财产损失或环境危害的程度。“可靠”表示系统性能的“保证”与“可信赖”,可靠性是指系统性能“保证”与“可信赖”的能力。可靠状态被破坏是因为自身某些能力的下降或消失,即通常讲的出现“故障”,其特征指标是系统某些性能下降或丧失的程度。

      当某个系统的可靠性出现下降,则容易出现故障;当故障出现后,不仅造成系统性能的下降,而且可能会导致事故的发生,即系统安全性下降。反之,当有事故发生时,系统性能会下降或无法运转,此时的事故从可靠性角度讲就是故障。所以有时人们将“事故”与“故障”混用,但一般在安全性研究中用“事故”来描述事件,在可靠性研究中用“故障”来描述事件。

1.2城市轨道交通系统的安全性与可靠性

      对于城市轨道交通系统,安全性指在系统运营过程中,保障“乘客和员工不受伤害以及设备(设施)不遭破坏”的能力;可靠性指在系统运营过程中,保障“乘客准时到达目的地”的能力。通常所讲的“保障乘客安全正点旅行”即包含了系统安全性与可靠性两方面的概念。

      保障“乘客和员工不受伤害以及设备(设施)不遭破坏”的能力包含了两个方面,即不发生意外的安全(safety)和免遭破坏的安全(security);对应的事故也有两种,即意外发生的事故(accident)和故意造成的事件(incident)。

      保障“乘客准时到达目的地”的能力也包含了两个方面:一是运输容量能力,二是列车按计划正点运行能力。因乘车人多造成拥挤而导致无法登乘、列车无法准时出发,以及由此引发的后续列车运行延误和车底周转延误属于前者;因技术或管理原因造成的运营中断、列车延误,以及由此引发的后续列车运行延误和车底周转延误,或维修延误造成的列车运行延误等属于后者。

      另外,城市轨道交通系统的可靠性也可用保障“乘客方便舒适地旅行”的能力来表示。如车站的乘客引导系统、自动售票机、兑币机、残疾人电梯、车箱内饰设施等,这些设备发生故障可能并不影响列车的正点运行,但会给乘客带来不便或不舒服。此项能力可作为更高一级的可靠性能力,即正点运营可靠性基础上的服务质量可靠性。

1.3 城市轨道交通系统安全性与可靠性指标

      系统安全性指标可以用整个系统或某条线路的人员伤亡率和设备(设施)损失率来反映保障“乘客和员工不受伤害以及设备(设施)不遭破坏”的能力。

      系统可靠性指标可以用整个系统或某条线路的运营可靠度、运营恢复度及运营利用率等来表示保障“乘客准时到达目的地”的能力(具体定义与计算另文阐述)。

2 城市轨道交通系统的安全性工程框架

      安全性工程也可称为安全系统工程或安全保障体系,内容包括了安全生产、安全管理、安全技术、劳动保护、事故应急与调查处理以及安全性研究等各个方面。对这些工作制定的一系列计划、安排、实施、检查等措施方案或规章制度统称为安全性工程大纲[2]。与这些安全工作相关的理论或应用研究都可以称为系统安全性研究。所有针对人不安全行为和物不安全状态的分析、发现、评价、监控、预防, 以及变为事故后的应急、救援、调查、处理等,都是安全性研究的内容。

      城市轨道交通系统有许多保障安全运营的技术和管理措施。如上海地铁运营有限公司管辖的轨道交通系统,技术层面上采用了大量的监视与控制系统(ats,atp,fas,scada,bas等)及各种维修(维护)措施;管理层面有分级安全管理组织、安全管理制度、运营质量管理体系、设备维护管理系统、管理信息系统、应急预案等机制。这些技术和管理措施以及对它们的研究工作应该按照系统工程的原则建立一个统一的体系。本文针对城市轨道交通系统的结构与运转特点,构建了城市轨道交通系统安全性工程框架,如图1所示。

2.1 安全技术体系

      安全技术体系包含了各种安全保障或事故预防的技术措施,一般在线路设计建造时实现,也可在既有线改造时实施,主要有设备(设施)的固有可靠性提高、冗余、监控、检测、维护、维修、保护等技术措施;按专业可分为车辆、线路、通号、供电、客运等的安全技术措施;按区域可分为控制中心、列车运行、车站、隧道、桥梁、变电站、车辆段、通号基地等的安全技术措施。

2.2 安全管理体系

      安全管理体系包含了安全管理组织结构、各种安全活动计划、安全制度等内容。本文根据城市轨道交通系统管理组织结构的现状,提出了轨道交通系统安全性与可靠性管理组织的结构框架(见图2)。图中的安全组织结构为三级安全组织管理体制:公司决策层有分管安全性与可靠性的负责人;中间管理层有专门负责安全性与可靠性的职能部门;各专业分公司操作层有专职安全性与可靠性的责任小组。职能部门负责安全性与可靠性管理制度的制订及实施情况监督、安全性与可靠性信息管理系统的管理、安全性与可靠性分析评估及预警系统的管理等工作。责任小组负责事故与故障信息的录入、相关制度执行情况监督等工作。通过安全性与可靠性综合信息平台实现安全性与可靠性的动态管理。

2.3 事故应急体系

      事故应急体系由应急技术与应急管理(应急预案)组成,主要有应急救援、应急运营、应急装备、事故处理等方面的内容。由于事故应急的重要性以及必须具备快速响应和联动调度的机制[3],所以列为单独的一个体系。

2.4 安全性研究体系

      对于城市轨道交通系统,安全性研究体系主要有五个方面的内容:安全技术研究;安全管理研究;事故应急机制及预案研究;事故调查分析;系统安全性分析与评价。安全性研究的核心是发现、分析和评价系统中存在的不安全因素[4],研究和开发各种针对高危险状态的监控系统、检测技术、事故预防和应急措施,制定防止不安全因素转化为事故发生和事故发生后减少损失的安全管理规章制度,以及对这些规章制度的实施、检查及评价等。

      在安全性研究的所有内容中,最基本的是安全性分析和安全性评估[4]。目前国内外研究及应用得较成熟的安全性分析和评估方法或理论主要有初步危害分析、事故树分析、事件树分析、因果分析图法、安全检查表法、事故致因理论、安全行为论、综合安全评价、安全管理体系评估法等。这些理论或方法主要可归纳为两大类:一类为分析类,即发现隐患,识别危险性,寻找原因;另一类为评价类,即确定危险程度或安全程度。而评价又可分为两类:一类是系统内部各危险行为或状态的分析评价,确定出各种不安全行为或状态的危险程度高低,给安全管理工作提供参考;另一类是比较评价,即确定影响系统安全性各个因素的重要程度和好坏程度,用于安全性评比。

3  城市轨道交通系统的可靠性工程框架

      可靠性工程包括了可靠性与维修性两方面。可靠性工程是指依靠相关的可靠性理论,对具体系统进行的可靠性与维修性设计、分析、试验、评估、改进、提高等工作。对这些工作制定的一系列计划、安排、实施、检查等方案或规章制度统称为可靠性与维修性工程大纲。对这些工作进行的理论或应用研究统称为可靠性研究。可靠性理论的研究主要有可靠性数学、可靠性与维修性模型、可靠性与维修性分析、可靠性与维修性预测与增长、可靠性与维修性试验、可靠性与维修性管理等。而可靠性应用研究是指依靠相关的可靠性理论,对具体系统进行的可靠性设计、分析、试验、评估、改进、提高等。

      对于城市轨道交通系统,在设计建造时为了提高各种设备(设施)的可靠性,尤其是列车运行的可靠性,采用了大量的冗余技术和监控系统,在使用时制定有严格的定期或状态维修(维护)制度,以保障设备(设施)的使用可靠性。本文针对城市轨道交通系统的特点,构建了城市轨道交通系统可靠性工程框架,如图3所示。

3.1 可靠性技术体系

   可靠性技术体系包含了设备(设施)的固有可靠性提高,诊断(检测、监测),可靠性试验(验证)等技术措施。固有可靠性技术包含了冗余、备份等技术措施。城市轨道交通系统按专业可分为车辆设备、线路(车站)设施、通号系统、供电系统、列车自动控制系统等可靠性技术措施。

3.2  可靠性管理体系

      可靠性管理是系统可靠性工程的一个重要组成部分。城市轨道交通系统的可靠性管理体系主要包含可靠性管理组织结构,设备(设施)的验收、维修、维护制度,故障统计、分析、汇报制度等方面。可靠性管理体系的组织结构和信息流程通道可以与安全性的共享(见图2)。

3.3维修性技术体系

      维修性技术体系包含了设备(设施)的维修策略,故障的检测、诊断、隔离、维修技术措施,以及维修性验证等内容。城市轨道交通系统按专业可分为车辆、线路、供电、通号、车站等的维修(维护)措施。

3.4 可靠性研究体系

      城市轨道交通系统的可靠性研究体系主要包括对设备(设施)的可靠性设计、分析、试验、验证、评估、改进,以及对整个系统或各子系统的可靠性分析、评估,维修性试验、验证,建立可靠性模型等内容。

在可靠性研究的所有内容中,最基本的是可靠性分析和可靠性评估[6]。目前国内外研究及应用得较成熟的可靠性分析和评估方法或理论主要有故障模式影响及危害性分析、事故树分析、潜在状态分析、共因故障分析、维修性分析等。

4  结语

      城市轨道交通系统是一个牵涉到多种技术领域,由多种设备、多种硬软件、多种设施组成的复杂系统。根据国外经验,大型系统全面和完善的安全性、可靠性研究与应用,需要有数十年的经验积累,并且有专门的工作部门专项负责安全性或可靠性的研究与措施的落实。我国在大力建设城市轨道交通系统的同时,必须不断地研究和提高整个系统的安全性与可靠性。本文构建的城市轨道交通安全性与可靠性工程框架,旨在给出一种系统思想,为今后在我国城市轨道交通的建设和运营管理中研究、解决安全性与可靠性问题提供参考。

 

参考文献

[1]孙 章,何宗华,徐金祥.城市轨道交通概论[m].北京:中国铁道出版社,2000.

[2]陈 铁,管旭日,孙力彤.城市轨道交通综合安全管理体系研究[j].城市轨道交通研究,2004(1):16.

[3]张殿业,金 键,杨京帅.城市轨道交通安全研究体系[j].都市快轨交通,2004(4):1.

篇6

对于我国城市轨道交通系统的安全性与可靠性研究, 目前 无论是理论研究还是 应用 实践层面,均尚未形成完整的体系[2]。本文采用系统工程的观点,阐述城市轨道交通系统安全性与可靠性的概念,探索整体研究轨道交通系统安全性与可靠性的方法,构建城市轨道交通系统安全性与可靠性工程框架以及管理组织结构和信息流程框架。

1 城市轨道交通系统安全性与可靠性概念

1.1 安全性与可靠性及其相互关系

安全性与可靠性是两个不同但又有密切联系的概念。在理论研究或应用研究领域,安全性与可靠性一般是分开来进行研究的,虽然它们的有些研究方法是一样的,但并没有统一的定义标准。一般来讲,“安全”表示系统的“完整”与“稳定”状态,安全性是指系统保持这种状态的能力。安全状态被破坏是因为意外事件的发生,即通常讲的“事故”发生,其特征指标是人员伤亡、设备财产损失或环境危害的程度。“可靠”表示系统性能的“保证”与“可信赖”,可靠性是指系统性能“保证”与“可信赖”的能力。可靠状态被破坏是因为自身某些能力的下降或消失,即通常讲的出现“故障”,其特征指标是系统某些性能下降或丧失的程度。

当某个系统的可靠性出现下降,则容易出现故障;当故障出现后,不仅造成系统性能的下降,而且可能会导致事故的发生,即系统安全性下降。反之,当有事故发生时,系统性能会下降或无法运转,此时的事故从可靠性角度讲就是故障。所以有时人们将“事故”与“故障”混用,但一般在安全性研究中用“事故”来描述事件,在可靠性研究中用“故障”来描述事件。

1.2城市轨道交通系统的安全性与可靠性

对于城市轨道交通系统,安全性指在系统运营过程中,保障“乘客和员工不受伤害以及设备(设施)不遭破坏”的能力;可靠性指在系统运营过程中,保障“乘客准时到达目的地”的能力。通常所讲的“保障乘客安全正点旅行”即包含了系统安全性与可靠性两方面的概念。

保障“乘客和员工不受伤害以及设备(设施)不遭破坏”的能力包含了两个方面,即不发生意外的安全(safety)和免遭破坏的安全(security);对应的事故也有两种,即意外发生的事故(accident)和故意造成的事件(incident)。

保障“乘客准时到达目的地”的能力也包含了两个方面:一是运输容量能力,二是列车按计划正点运行能力。因乘车人多造成拥挤而导致无法登乘、列车无法准时出发,以及由此引发的后续列车运行延误和车底周转延误属于前者;因技术或管理原因造成的运营中断、列车延误,以及由此引发的后续列车运行延误和车底周转延误,或维修延误造成的列车运行延误等属于后者。

另外,城市轨道交通系统的可靠性也可用保障“乘客方便舒适地旅行”的能力来表示。如车站的乘客引导系统、自动售票机、兑币机、残疾人电梯、车箱内饰设施等,这些设备发生故障可能并不影响列车的正点运行,但会给乘客带来不便或不舒服。此项能力可作为更高一级的可靠性能力,即正点运营可靠性基础上的服务质量可靠性。

1.3 城市轨道交通系统安全性与可靠性指标

系统安全性指标可以用整个系统或某条线路的人员伤亡率和设备(设施)损失率来反映保障“乘客和员工不受伤害以及设备(设施)不遭破坏”的能力。

系统可靠性指标可以用整个系统或某条线路的运营可靠度、运营恢复度及运营利用率等来表示保障“乘客准时到达目的地”的能力(具体定义与 计算 另文阐述)。

2 城市轨道交通系统的安全性工程框架

安全性工程也可称为安全系统工程或安全保障体系, 内容 包括了安全生产、安全管理、安全技术、劳动保护、事故应急与调查处理以及安全性研究等各个方面。对这些工作制定的一系列计划、安排、实施、检查等措施方案或规章制度统称为安全性工程大纲[2]。与这些安全工作相关的理论或应用研究都可以称为系统安全性研究。所有针对人不安全行为和物不安全状态的 分析 、发现、评价、监控、预防, 以及变为事故后的应急、救援、调查、处理等,都是安全性研究的内容。

城市轨道交通系统有许多保障安全运营的技术和管理措施。如上海地铁运营有限公司管辖的轨道交通系统,技术层面上采用了大量的监视与控制系统(ATS,ATP,FAS,SCADA,BAS等)及各种维修(维护)措施;管理层面有分级安全管理组织、安全管理制度、运营质量管理体系、设备维护管理系统、管理信息系统、应急预案等机制。这些技术和管理措施以及对它们的研究工作应该按照系统工程的原则建立一个统一的体系。本文针对城市轨道交通系统的结构与运转特点,构建了城市轨道交通系统安全性工程框架,如图1所示。

2.1 安全技术体系

安全技术体系包含了各种安全保障或事故预防的技术措施,一般在线路设计建造时实现,也可在既有线改造时实施,主要有设备(设施)的固有可靠性提高、冗余、监控、检测、维护、维修、保护等技术措施;按专业可分为车辆、线路、通号、供电、客运等的安全技术措施;按区域可分为控制中心、列车运行、车站、隧道、桥梁、变电站、车辆段、通号基地等的安全技术措施。

2.2 安全管理体系

安全管理体系包含了安全管理组织结构、各种安全活动计划、安全制度等内容。本文根据城市轨道交通系统管理组织结构的现状,提出了轨道交通系统安全性与可靠性管理组织的结构框架(见图2)。图中的安全组织结构为三级安全组织管理体制:公司决策层有分管安全性与可靠性的负责人;中间管理层有专门负责安全性与可靠性的职能部门;各专业分公司操作层有专职安全性与可靠性的责任小组。职能部门负责安全性与可靠性管理制度的制订及实施情况监督、安全性与可靠性信息管理系统的管理、安全性与可靠性分析评估及预警系统的管理等工作。责任小组负责事故与故障信息的录入、相关制度执行情况监督等工作。通过安全性与可靠性综合信息平台实现安全性与可靠性的动态管理。

2.3 事故应急体系

事故应急体系由应急技术与应急管理(应急预案)组成,主要有应急救援、应急运营、应急装备、事故处理等方面的 内容 。由于事故应急的重要性以及必须具备快速响应和联动调度的机制[3],所以列为单独的一个体系。

2.4 安全性 研究 体系

对于城市轨道 交通 系统,安全性研究体系主要有五个方面的内容:安全技术研究;安全管理研究;事故应急机制及预案研究;事故调查 分析 ;系统安全性分析与评价。安全性研究的核心是发现、分析和评价系统中存在的不安全因素[4],研究和开发各种针对高危险状态的监控系统、检测技术、事故预防和应急措施,制定防止不安全因素转化为事故发生和事故发生后减少损失的安全管理规章制度,以及对这些规章制度的实施、检查及评价等。

在安全性研究的所有内容中,最基本的是安全性分析和安全性评估[4]。 目前 国内外研究及 应用 得较成熟的安全性分析和评估 方法 或 理论 主要有初步危害分析、事故树分析、事件树分析、因果分析图法、安全检查表法、事故致因理论、安全行为论、综合安全评价、安全管理体系评估法等。这些理论或方法主要可归纳为两大类:一类为分析类,即发现隐患,识别危险性,寻找原因;另一类为评价类,即确定危险程度或安全程度。而评价又可分为两类:一类是系统内部各危险行为或状态的分析评价,确定出各种不安全行为或状态的危险程度高低,给安全管理工作提供 参考 ;另一类是比较评价,即确定 影响 系统安全性各个因素的重要程度和好坏程度,用于安全性评比。

3 城市轨道交通系统的可靠性工程框架

可靠性工程包括了可靠性与维修性两方面。可靠性工程是指依靠相关的可靠性理论,对具体系统进行的可靠性与维修性设计、分析、试验、评估、改进、提高等工作。对这些工作制定的一系列计划、安排、实施、检查等方案或规章制度统称为可靠性与维修性工程大纲。对这些工作进行的理论或应用研究统称为可靠性研究。可靠性理论的研究主要有可靠性数学、可靠性与维修性模型、可靠性与维修性分析、可靠性与维修性预测与增长、可靠性与维修性试验、可靠性与维修性管理等。而可靠性应用研究是指依靠相关的可靠性理论,对具体系统进行的可靠性设计、分析、试验、评估、改进、提高等。

对于城市轨道交通系统,在设计建造时为了提高各种设备(设施)的可靠性,尤其是列车运行的可靠性,采用了大量的冗余技术和监控系统,在使用时制定有严格的定期或状态维修(维护)制度,以保障设备(设施)的使用可靠性。本文针对城市轨道交通系统的特点,构建了城市轨道交通系统可靠性工程框架,如图3所示。

3.1 可靠性技术体系

可靠性技术体系包含了设备(设施)的固有可靠性提高,诊断(检测、监测),可靠性试验(验证)等技术措施。固有可靠性技术包含了冗余、备份等技术措施。城市轨道交通系统按专业可分为车辆设备、线路(车站)设施、通号系统、供电系统、列车自动控制系统等可靠性技术措施。

3.2 可靠性管理体系

可靠性管理是系统可靠性工程的一个重要组成部分。城市轨道交通系统的可靠性管理体系主要包含可靠性管理组织结构,设备(设施)的验收、维修、维护制度,故障统计、分析、汇报制度等方面。可靠性管理体系的组织结构和信息流程通道可以与安全性的共享(见图2)。

3.3维修性技术体系

维修性技术体系包含了设备(设施)的维修策略,故障的检测、诊断、隔离、维修技术措施,以及维修性验证等内容。城市轨道交通系统按专业可分为车辆、线路、供电、通号、车站等的维修(维护)措施。

3.4 可靠性研究体系

城市轨道交通系统的可靠性研究体系主要包括对设备(设施)的可靠性设计、分析、试验、验证、评估、改进,以及对整个系统或各子系统的可靠性分析、评估,维修性试验、验证,建立可靠性模型等内容。

在可靠性研究的所有内容中,最基本的是可靠性分析和可靠性评估[6]。目前国内外研究及应用得较成熟的可靠性分析和评估方法或理论主要有故障模式影响及危害性分析、事故树分析、潜在状态分析、共因故障分析、维修性分析等。

4 结语

城市轨道交通系统是一个牵涉到多种技术领域,由多种设备、多种硬软件、多种设施组成的复杂系统。根据国外经验,大型系统全面和完善的安全性、可靠性研究与应用,需要有数十年的经验积累,并且有专门的工作部门专项负责安全性或可靠性的研究与措施的落实。我国在大力建设城市轨道交通系统的同时,必须不断地研究和提高整个系统的安全性与可靠性。本文构建的城市轨道交通安全性与可靠性工程框架,旨在给出一种系统思想,为今后在我国城市轨道交通的建设和运营管理中研究、解决安全性与可靠性 问题 提供参考。

参考 文献 [2]陈 铁,管旭日,孙力彤.城市轨道交通综合安全管理体系研究[J].城市轨道交通研究,2004(1):16.

[3]张殿业,金 键,杨京帅.城市轨道交通安全研究体系[J].都市快轨交通,2004(4):1.

篇7

Keywords: urban rail traffic; Safety evaluation; System construction

中图分类号:U213.2文献标识码:A 文章编号:

0 前言

自从安全评价被写进《安全生产法》中以来,安全评价已成为安全生产六大支撑体系之一,安全评价制度也作为安全生产的基本制度被确立起来。但这些法律法规及相关标准主要是针对矿山建设项目和用于生产、储存危险物品的建设项目,而对城市轨道交通而言,其针对性和有效性不足,评价结果的指导性十分有限。因此。如何构建针对城市轨道交通的安全评价制度,如何从立法上、运行机制上和技术支撑上保障其有效实施等,需要更加深入的研究。

1 我国城市轨道交通安全评价的发展现状

我国的安全评价工作起步于20世纪70年代末期,是伴随着建设项目“三同时”而发展起来的。经过30多年的发展,我国已陆续了危险化学品、煤矿、陆上石油、天然气开采及城市轨道交通等10项安全评价技术导则,已授予163家评价单位甲级资质证书,单一的预评价已扩展为安全预评价、安全验收评价和安全现状综合评价等3种类型。虽然我国安全评价工作起步较早,但针对城市轨道交通工程的安全评价工作则启动较晚,其发展历程大致可分为2个阶段:

1)初始阶段。初始阶段的主要体现形式是在可行性研究中对部分重要内容进行有限的安全性评价。这些安全性研究内容散落在法律、法规、标准的一些章节中。如:在自然地理状况和地址条件中,有一些防洪、防震安全性评价;在运营管理部分中,有一些报警、监控、防灾、环境保护及劳动安全卫生等安全性内容。同时,我国城市新建线路建设也必须按照基本建设程序、工程建设标准规范和施工验收规范等来进行规划、设计、建设和验收。从某种意义上来讲这也是安全评价的一种形式。

2)尝试阶段。近些年来,国家安全生产监督管理总局了《安全评价通则》等3项国家安全生产行业标准和2项城市轨道交通安全评价标准,住房和城乡建设部也了《地铁运营安全评价》。这些标准规范厂城市轨道交通安全评价的内容,推荐了评价方法和相关指标。以此为基础,我国一些城市的新建线路开始积极尝试进行专门的城市轨道交通安全评价,但大多数城市仅选择做安全预评价。如北京、上海、广州等城市对新建线路做了城市轨道交通预评价,并编写预评价报告。2005年5月,北京地铁1、2号线进行了运营系统现状安全评价。这是我国首次对地铁运营系统现状进行的安全评价,更是一次探索性的尝试。

2 城市轨道交通安全评价中存在的问题

虽然我国近几年在城市轨道交通的安全评价方面进行了许多有益的尝试,但从制度建设的角度来看仍然存在许多问题。

2.1 立法方面

1)主体法律缺失,配套法律不健全。城市轨道交通安全评价制度是一项法律制度,它需要完善的法律体系来支持它的运行,只有从立法上对该项制度进行确认,并对其运行中出现的问题进行法律监督和控制才能保障该制度的良好运行。而《安全生产法》作为我国安全生产领域的基本法律,涉及安全评价的条款仅有3条,其中第二十五条规定:“矿山建设项目和用于生产、储存危险物品的建设项目,应当分别按照国家有关规定进行安全条件论证和安全评价。”可以看出:《安全生产法》仅对矿山建设项目和用于生产、储存危险物品的建设项目的安全评价作了强制性要求,而对于城市轨道交通及其他项目并没有强制性要求。目前,国内各城市所做的城市轨道交通安全评价基本上都是基于行政指令或自身责任而进行的。可见,我国城市轨道交通安全评价制度在法律上是缺乏地位的,没有主体法律的支持。

城市轨道交通安全评价制度不仅需要基本的主体法律,而且需要其他配套的法律支持该制度的运行。例如,目前已经颁布的《安全评价机构管理规定》、《注册安全工程师管理规定》等。城市轨道交通安全评价还涉及行政审批行为,因此还需要其他行政法律的完备。这些行政程序法律的完备将给安全评价制度的实施提供坚实的法律条件。

2.2 运行机制方面

1)政府上下级之间的安全生产目标存在差异。从我国城市政府的角度来看,城市轨道交通建设一方面是为了缓解日益严重的城市交通问题,另一方面也是地方政府政绩体现的关键,因此城市轨道交通建设中存在着很强的地方政府之间、政府部门之间的利益之争。地方政府总是希望建设规模越大越好,建设速度越快越好;中央政府则为了安全有序发展,加强对城市轨道交通建设的监督管理,以防止政府投资负担过大和出现安全生产问题。这样就出现了上下级政府之间目标的差异。而地方政府和有关部门往往钻空子,在不具备安全条件的情况下强行建设和运营,造成了城市轨道交通事故屡有发生。

2)评价机构与审查专家缺乏相对独立性。按照国外经验,为城市轨道交通安全评价提供技术服务的机构或个人必须取得相应的资质,而且不能同委托方(建设单位或运营单位)和负责审批安全评价文件的行政主管部门存在任何利益关系。但是,目前从事城市轨道交通评价的机构大多为行政主管部门或委托方的直属科研机构,而负责审查的专家也与政府部门或委托方存在着千丝万缕的关系。正因如此,现实中不可避免会出现评价单位、审查专家、审批单位和委托单位处于一个利益共同体,使得安全评价工作难以起到实际的监督意义。

2.3 技术支撑方面

城市轨道交通安全评价的技术支撑体系严重匮乏。标准被作为技术经济领域的“技术法规”,因此,标准体系的建立对相应领域的技术支撑意义重大。近些年来,随着城市轨道交通建设的高速发展,我国在城市轨道交通标准化方面的工作取得了很大的成绩。但我国研究城市轨道交通安全标准起步较晚,目前在安全方面的标准体系仍然没有建立,特别是城市轨道交通安全评价方面的技术研究更为匮乏,难以支撑城市轨道交通安全评价的实践工作。

目前,在城市轨道交通安全评价标准方面主要有《城市轨道交通安全预评价细则》、《城市轨道交通安全验收评价细则》和《地铁运营安全评价》等3项标准。它们的颁布实施规范了城市轨道交通安全评价的相关内容。但其推荐的评价方法和评价指标主要是借鉴了建筑、危险品、矿山等危险行业的,针对城市轨道交通的评价方法和评价指标仍需进一步研究。

3 政策建议与措施

3.1 运行机制方面

1)建立行政监督和司法监督双重机制。城市轨道交通安全评价是一个全过程、各层次综合的监督管理过程。只有建立有效的监督管理机制,才能切实发挥这些制度的作用。从国外经验来看,制度的实施都具有2种监督保障机制,即行政监督和司法监督。前者是指行政机关对实施主体(建设单位、运营单位、评价机构等)按照程序进行管理和监督。后者是指根据法律对行政机关进行司法审查。因为行政机关所作出的政府决策行为或者具体行政行为会对城市轨道交通安全产生一定的影响,具有宏观意义的政府决策行为其影响更为巨大,所以,针对政府决策行为的司法监督尤为必要。

2)实行公开竞标机制。目前城市轨道交通安全评价工作一般都是由建设单位或运营单位直接委托给安全评价机构。这一委托方式缺乏公开、平等的竞争,不利于市场化。应实行公开竞标制,将竞争机制引入安全评价工作中,建立规范的安全评价市场,在政府部门的监督下,各单位进行平等竞争。这样,一方面可以提高评价机构的工作质量,降低评价费用,缩短评价周期,增强时效性;另一方面有利于打破地方和行业保护主义,消除产生腐败的温床;同时,良好的竞争还可以促使安全评价机构不断充实自身力量,提高自身的市场竞争能力,以便在激烈的市场竞争中寻求立足之地。

3)实行资金专项管理机制。政府监管部门设立城市轨道交通安全评价的资金管理机构,将以往建设单位或运营单位直接拨付给安全评价机构的费用全部纳入资金管理机构管理,解除委托方与安全评价机构之间的资金制约关系,保证安全评价结论的准确、公正。

安全评价机构通过市场竞标,获得安全评价任务之后,将评价工作计划及费用支出计划提交政府监管部门审查,委托方则将相应费用全部转入资金管理机构。政府监管部门依据安全评价机构的工作进度拨付经费,直至工作结束。实行资金专项管理制不仅使评价机构摆脱了与建设单位或运营单位之间的直接经济利益关系,同时,有效的资金管理还保障了前期基础调查工作的深度及评价工作进度,从根本上提高了评价结果的准确性。

4)推行审查的法人责任机制。目前,城市轨道交通工程的安全评价审查工作主要由政府监管部门主持,采用的方式主要是专家评审会。但是,由于大多数专家只是在评审会召开的很短时间内拿到相关报告,对被评项目缺乏了解,并且受评审会时间的限制,评审的结论难免偏差。更突出的问题是:评审会的专家缺少固定的法律责任,专家们对所做出的评审结论不负有任何法律责任,因此很难从根本上保

证工作的质量。

实行审查的法人负责制,就是将审查工作委托给具有法人资格的单位,由该单位负责征询专家方、委托方、管理方的意见,然后进行综合评判,得出结论意见,上报政府监管部门。审查单位对审查意见负有一定的法律责任。这样,不仅使政府监管部门从繁杂的事务中解脱出来,而且还提高了审查结论的准确性、科学性。

3.2 技术支撑方面

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0 引言

在构成城市交通的各种运输途径中,轨道运输是不可缺少的高效运输途径。轨道交通与其他城市公共客运交通类型不同,具有封闭性、独立性的特征,也是这一点使得城市轨道运输的安全性很大,但是,由于城市轨道运输的客流量非常大、设备的科学技术含量高,一旦发生安全管理方面的问题,后果则不可设想。因此,城市轨道运输的安全管理机制成为了现阶段城市交通建设中的一大棘手问题。传统的城市轨道运输安全管理机制已经无法满足现阶段城市交通建设的需求,现实的发展给城市轨道运输安全管理机制提出了更多更高的要求,为了迎合这些要求,本文在分析城市轨道运输安全管理重要性和缺陷的基础上,提出了城市轨道运输安全管理措施。

1 城市轨道运输安全管理意义

1.1 城市轨道运输安全管理能够促进城市交通运输的可持续发展

在没有城市轨道运输安全管理机制的约束下,过去很长一段时间,我国城市的轨道运输常常会发生由工作人员的疏忽、乘客约束的不足、设备的故障等原因引起的小型甚至大型事故,每一起事故都会给城市和市民带来惨痛的损失,因此,必须从制度方面入手,加强对城市轨道运输安全的管理,用硬性规定来约束行车人员和乘客,确保城市轨道运输的可持续发展。

1.2 城市轨道运输安全管理能够促进效益的提升

实施城市轨道运输安全管理机制不仅是促进城市轨道运输的可持续发展,还在于推动其效益的提升。通过建立起有效的城市轨道运输安全管理条例,能够减小噪音和污染,达到环保的效果;安全性能的提升更能够方便市民的出行。

1.3 城市轨道运输安全管理有利于促进新技术在交通运输业的发展

城市轨道运输安全管理机制的建立和实施是实现高质量生产、高标准运输、安息的安全化和设备的现代化的有效途径。只有实现安全运输,才能考虑新技术在交通运输业中的应用,才能提升我国城市轨道运输的现代化进程。

1.4 城市轨道运输安全管理有利于保障乘客的安全

乘客出行最重要的因素和最基本的要求就是安全性能。城市轨道运输是城市交通的重要组成部分,因此,建立起有效的城市轨道运输安全管理机制是保障乘客出行安全的重要手段,更是促进城市拥有高效、规范的交通运行的途径。

2 现阶段城市轨道运输安全管理问题

2.1 城市轨道运输安全管理体系的缺失

城市轨道的建设过程包括前期的设计、规划到中期的施工、建设最后到运营,在每一个过程中都必须保证安全管理工作的落实,而现阶段国内的地铁建设中规划、设计、施工、运营等各个环节之间都存在严重脱节,急需对城市轨道运输安全管理机制进行理顺完善。

2.2 城市轨道运输安全管理法规制度的不完善

地铁建设安全管理法规是保障城市轨道运输安全程度的硬性规定,是推动地铁建设规范化、标准化实现的有效措施。我国目前虽然已有现行的地铁安全管理条例,但是这是远远不够的。时代在进步,城市轨道运输安全管理的需求在不断更新,必须不断完善地铁安全管理法规。

2.3 没有形成完整详细的安全标准体系

地铁行业安全标准的建立,对城市轨道运输安全管理具备重大意义。我国现阶段缺少完整又详细的城市轨道运输安全标准体系,在准备建立该体系前,必须综合考虑地铁行业的现有水平和将来可能达到的水平以及大众市民对地铁安全的期望程度。

2.4 城市地铁应急预案的不合理,缺乏定期的危机演练

地铁作为城市轨道运输的主要部门,其特殊的运营环境使事故发生的危险性和紧迫性大大提高,所以,针对地铁事故的应急预案和定期演练是十分有必要的。尤其是新建成的地铁线路,在建成初期就必须针对各种可能发生的突发事件进行危机演练,制定好完整的、合理的应急措施。但实际上,我国很多城市的地铁应急预案和事故演练并没有得到落实。

2.5 城市轨道运输安全意识的缺失

地铁安全直接影响到市民的生命财产安全,必须树立起城市轨道运输安全意识。我国现阶段各大城市的市民和地铁运营工作人员普遍缺乏相关安全意识,没有意识到地铁运输安全的重要性,等到事故发生后再强调意识的作用,那么一切都将会是无用之谈。

2.6 城市轨道运输的安全评估制度开展力度不足

安全评估工作开展的是否完善和到位关乎城市轨道运输的最终安全性能,是保障系统安全性的重要手段之一。在完工的轨道投入运营之前,运营商必须通过安全监管部门开展全面的安全评估,提前排除所有可能发生的问题,投入运营阶段后,安全监管部门必须定期对轨道安全性能进行检查,一旦发现问题,责令运营企业对轨道进行整改,以此来保障运营过程中轨道运输的安全。在安全评估制度的建立健全上,我国还需进一步探索和努力。

2.7 政府部门对安全管理的投入不足

城市轨道运输安全管理机制的建设及完善既需要时间、还需要技术、更需要人才,这些资源的投入不一定能够在短时间内看到回报,但是不投入是一定无法看到效果的。而现阶段,一些地方对城市轨道运输安全管理机制的建设非常冷漠,资源投入远远不足,这也是导致轨道运输安全问题频出的一大重要原因。

3 城市轨道运输安全管理措施分析

3.1 做好地铁建设的规划工作,充分协调地铁建设的各环节

在开展地铁建设项目之前,必须做好规划设计工作,做好设计规划、施工建设和运营等各个环节之间的协调工作,加强地铁施工的安全性论证,加大力度审查相关安全强制性条文。

3.2 建立健全完善的安全管理法规体系

在建立地铁安全管理法规条例时,要积极考虑国外在这方面的优点和长处,结合国内各大城市的交通运营实况,针对地铁运营安全管理主要存在的问题和缺陷,制定科学完善的安全管理法规条例。

3.3 统一地铁建设的技术规范

地铁建设的先关技术和设备机械是构成整个轨道运营系统的基本要素,必须统一规范地铁建设的技术和设备要求,保证从外国进口的设备符合国内地铁建设要求,充分保障地铁的安全运营。

3.4 制定完善的应急预案,定期开展危机演练

制定完善合理的应急预案,多次针对可能出现的紧急事故进行演练,与医院急救等部门时刻保持好联系,组织广大市民参与其中,从而提升市民的地铁运营安全管理意识,提高地铁运营工作人员的工作能力和应急意识。

3.5 大力宣传地铁安全管理意识

意识对实践具有能动作用,必须大力宣传地铁安全运营意识。培养安全意识高涨的地铁运营员工,号召广大乘客树立安全意识,争做地铁文明乘客,将轨道运输安全意识推广到全社会范围内,建立起安全型的社会,推动地铁运输安全管理制度的顺利落实。

3.6 加强地铁的维护工作,提高城市轨道运输的安全性

首先在地铁的建设阶段,要坚持采用高端技术设备、保证设备运营的高质高效与安全性能。其次,在地铁运营阶段,必须定期对地铁运营的相关机械设备进行检查维修,聘用专业的维修团队仔细排查故障,未雨绸缪,及时避免可能发生的危险和事故,保证所有在运营中的设备都处在安全的状态。

综上所述,城市轨道运输安全管理机制关系到市民的生命和财产安全,更是促进我国交通运输建设进一步发展的重要举措,建立健全地铁运输安全管理机制,必须从现有问题入手,汲取国外游戏经验,结合城市交通运输实情,提升城市轨道运输安全性能。

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我国有20多个城市正在建设或规划建设地铁等轨道交通项目,长期以来.轨道交通运营安全问题一直受到各级政府和广大市民高度重视和密切关注,也是轨道交通运营管理企业进行管理的重中之重,安全管理对于轨道交通的发展具有不可忽视的影响。

1城市轨道交通安全管理存在的问题

我国城市轨道交通建设在快速发展的同时,因其发展历史较短,经验不足的现实,在建设和运营管理中留下了以下七个方面不容忽视的问题和安全隐患:

1.1城市轨道交通管理体系有待进一步理顺

城市轨道交通要从前期论证、规划、设计、建设和运营的全过程抓好安全管理工作。目前我国城市轨道交通在规划、设计、建设、运营各个环节上相互脱节,城市轨道交通管理体系有待进一步理顺。

1.2相关的安全管理法规有待进一步完善

地铁安全管理法规,是实现地铁建设、运营和管理法制化和规范化的基础,也是实现地铁安全、健康、持续发展的根本。建设部已于去年制订颁发了《城市轨道交通运营管理办法》,但仅此是不够的,地铁运营安全管理法规有待进一步完善。

1.3相关的安全标准规范尚未形成完整的体系

地铁行业安全标准的建立,对规范企业的安全运营起着至关重要的作用。建立地铁行业安全标准,既要考虑地铁行业可能达到的水平,更要充分考虑乘客和社会各界的期望值和认可度。如何制定统一的安全标准,确定事故分类、事故等级及其划分办法,进而形成完整的安全标准体系这都是尚未解决的问题。

1.4没有形成一种全民的安全意识

地铁运营安全直接关系到乘客的人身安全和财产安全,与广大人民群众的切身利益息息相关。要实现地铁运营安全有序,在加强员工安全教育基础上,必须对广大乘客进行宜传教育,要大力向乘客宜传并任促其遵守轨道交通安全管理制度.提高全民的安全防范意识。我国城市轨道交通在形成全面的安全意识方面尚有需要做大量的工作。

1.5地铁事故应急预案不够细化与缺乏演练

由于地铁运营环境的特点使得事故发生时危险性和紧迫性较高,因此对地铁事故的处理.预先制定各种预案并进行事故应急处理模拟演练是十分必要的。特别是新建成的地铁线路,在投人试运营期间更应该进行起复、救援、抢修、抢险、消防、突发事件等不同类型的演练。目前大多数地铁公司都制定了一些应急预案,但突出的问题在于既不够细化又缺乏定期演练。

1.6安全评估制度有待于进一步开展和推广

安全评估是保障系统安全性的重要手段,贯穿于系统寿命周期的全过程。在轨道交通项目投人运营之前、运营企业必须通过安全监管部门会同消防等部门对系统进行初检和安全评估;进人运营阶段,安全监管部门必须定期对运营企业进行安全检查,还可以指定专业科研或咨询机构对运营企业进行安全评估,责令运营企业对检查评估中发现的问题进行整改,从而保证轨道交通的安全。我国轨道交通行业在建立科学有效的安全评估体系,确定统一、规范的安全评估标准方面还须进一步推广和深人。

1.7各地对于城市轨道交通安全的投入不够

安全工作是一个系统工程,涉及管理、技术、资金等。安全标准与人、财、物的投人成正比,要实现可控的安全标准,一定要加大投人。我国的轨道交通在安全的投人方面还很不够。

2城市轨道交通安全管理对策

城市轨道交通的安全管理涉及到城市轨道交通建设与运营的各个环节及众多部门,是一个复杂的系统工程,为了抓好城市轨道交通的安全生产管理,政府主管部门、企业要从强化安全意识、建立城市轨道交通安全工作的长效机制等方面人手,从体制、机制上确保安全生产。

2.1加强城市轨遗交通规划、建设、运管管理的协调一致和相互配合

理顺城市轨道交通管理体系,加强规划、建设、运营管理的协调一致和相互配合。城市轨道交通建设行政主管部门应提前参与到涉及城市轨道交通规划、设计、施工阶段的安全性论证工作;施工审查部门要加强对有关安全强制性条文的审查力度;城市轨道交通运营单位也应将运营安全保障前移,提前参与前期各项安全审查工作。

2. 2制定完善相关的安全管理法规

认真总结国内外地铁建设和运营的安全管理工作经验,针对我国地铁安全管理存在的主要问题,制定和完善统一的地铁法律法规,明确地铁规划、设计、施工、监理、运营单位的安全职责,依法规范乘客行为,保护地铁安全设施,使地铁建设和运营管理走上依法管理的更高层次,确保地铁系统安全运营。

2. 3制定统一的技术规范,推进设备技术国产化

设施设备的可靠性是轨道交通运营安全的重要保障。应通过制定统一、完善的技术规范和标准,使来自不同国家和地区的各类运营设备符合接口的技术要求,切实满足运营的实际需要,为运营安全创造必要的条件。同时,运营企业在引进国外先进设备和技术的同时,要充分发挥自身的技术优势和人才优势,在消化吸收国外先进技术的基础上加大国产化的推进力度,强化运营设施设备保障,不断提高运营安全质量。

2. 4完善地铁运营安全管理体系,健全落实安全生产责任制

地铁运营安全需要相应的监控和评估体系来保证。应逐步建立起包括安全管理规章制度、运营安全评估体系及安全控制体系等方面在内的大安全管理体系。同时健全落实安全生产责任制,强化责任意识,形成职责清晰、层次分明、衔接紧密、覆盖全面的安全生产责任制体系,把安全生产责任制落实到每一个工作岗位和每一个员工。

2.5完善应急预案,开展多种形式的演练,提高应急应变能力

按地铁运营的具体特点,完善各种事故情况下的应急处理预案,建立与公安、消防、医院、公交、供电等单位沟通联系的地铁灾害抢险救援联动机制与指挥体系。通过演练,达到各种设备与各级员工之间的“联调”,提高多工种共同配合抢险作业的能力及地铁运营管理人员紧急应变能力,同时也检验设备维保质量和应急功能状态。

2. 6加强运营设施保泽,提高运管系统的可靠性和安全性

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Keywords: track power; Danger; Strategies; analysis

中图分类号:U223.8+2 文献标识码:A 文章编号:

科学技术的快速发展使得城市交通形式趋于多样化,轨道交通逐渐成为缓解城市交通压力的主要措施。电力是轨道交通的动力来源,缺乏稳定可靠的供电系统将会影响到轨道交通的正常运输,不利于城市未来的规划发展。面对轨道供电潜在的安全危险,交通部门及车辆驾驶人员必须采取有效措施处理。

一、城市轨道交通及潜在危险

城市轨道交通是城市公共交通的骨干。它具有节能、省地、运量大、全天候、无污染(或少污染)又安全等特点,属绿色环保交通体系,符合可持续发展的原则,特别适应于大中城市。城市轨道交通种类繁多,按照用途可分为城市铁路、市郊铁路、地下铁道、轻轨交通、城市有轨电车、独轨交通、磁悬浮线路、机场联络铁路、新交通系统等。作为中国城市轨道交通建设的特点,不仅是需要建设的城市多、势头猛,还在于建设的类型多元化。中国正在形成以地下铁道为骨干、多种类型并存的城市轨道交通体系。

供电系统是城市轨道运行的保证,只有维持正常的供电状态才能维持轨道交通的持续性。就目前轨道交通的状态分析,受多方面因素的影响导致轨道供电面临诸多危险,如:供电不足、设备故障、操作失误、信号延迟、系统中断等等,如图1。这些问题会给轨道运输造成危险,使得轨道供电供电系统难以正常供电。从安全角度考虑,管理部门必须对轨道交通采取有效的管理措施。

图1轨道供电风险

二、避免供电危险的有效策略

城市轨道供电危险既破坏了城市交通网络运行的效率,对乘客人员的生命安全也造成了巨大的威胁,严重制约了社会经济的快速发展。为了防止轨道供电存在的各种危险,交通部门及车站管理人员应加强供电系统的监控管理,从技术、制度、人员、车辆等多个方面防范危险的发生。具体应对措施如下:

1、技术改造。轨道供电技术改造是一项综合性的工作,从供电系统的结构进行改装优化,以增强轨道供电的性能。如:供电方式改造中,根据城市交通的具体人流量多少,采用集中供电或分散供电模式,让电力及时输送给轨道车辆,维持良好的交通运输状态。对供电网络设计监控系统,如图2,发生供电异常问题后及时调控系统运行,维持正常的作业水平。

图2轨道交通监控模式

2、优化制度。良好的管理制度是杜绝轨道供电危险的根本措施,有助于约束驾驶人员的操作行为,使其安全标准规范操作行驶。交通部门需制定针对性的供电管理制度,对轨道供电潜在的安全隐患提前采取措施防范。车站调控人员应对轨道交通情况时刻关注,尤其是电力控制信号的波动状态,利用网络通信监测供电状态,如图3,出现危险告警后可立刻转变供电模式以缓解交通危机。

图3以太网通信结构

3、人员培训。人员培训应包括:驾驶人员、电力人员两方面。驾驶人员自身的技能水平对轨道交通的安全也有较大的影响,其应不断提升自己的车辆控制能力,对轨道供电的异常信号采取紧急处理;电力人员经过培训之后,其对供电系统的操控能力将得到改善,有助于轨道供电系统的长期供电、输电,指导轨道车辆按照标准的路线行驶。

4、定期检查。城市应结合实际交通运输要求,定期采购更适合的轨道车辆,以满足更大人流量的交通需求。定期检查是防范轨道供电危险的有效方式,其能够对电力信号采取必要的监测调控,当出现异常信号时能立刻执行紧急处理。此外,供电系统检查中也可发现供电设备或操控系统的缺陷,及时安排人员处理可避免轨道供电危险的发生。

结论

总之,电力是轨道供电的动力保证,供电系统的运行状态对轨道交通运输的影响甚大。无论是从安全角度或交通运输要求考虑,相关部门必须要加强轨道供电管理工作,保持良好的供电状态以辅助轨道运输的稳定性,这也是未来城市长期发展的必然要求。

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2.城市轨道交通工程各阶段危险辨识

2.1规划城市轨道交通工程危险有害因素分析对已形成线网的城市轨道交通线路(如北京、上海、广州等城市的轨道交通线网),其城市轨道交通规划工程可能对周围已投入运营或正在建设中的城市轨道工程的安全运营及建设造成影响,对沿线其他既有工程造成影响。因此,城市轨道交通规划工程的危险因素分析的重点应放在对周边环境的影响分析上。城市轨道交通规划工程危险因素分析的思路框架(图略)。

2.2在建城市轨道交通工程危险有害因素分析城市轨道交通在建工程的危险有害因素分析应结合沿线地质条件、跨越工程及工程施工工法等情况,重点分析施工过程中的危险因素,如分析不良地质条件对工程施工的影响、工程跨越既有建筑时对工程的影响,穿越不良地质条件施工工法的合理性等方面可能出现的危险因素;分析施工现场的易燃易爆品、起重设备、交叉路口等可能导致的事故隐患;分析施工人员的安全操作及安全管理方面的缺陷等。此外,还应根据危险因素分析结果,对城市轨道交通在建工程可能存在的危险因素进行等级划分及重大事故后果的模拟分析。城市轨道交通在建工程危险有害因素分析的思路框架。

2.3运营城市轨道交通工程危险有害因素分析城市轨道交通运营工程的危险因素分析应本运营线路日常运行记录和现场实测数据为依据,重点分析城市轨道交通运营工程的自然条件、系统工程、线路及轨道、周边设施、站内设施、车辆基地、作业环境等场所存在的主要危险因素。此外,还应根据国家《重大危险源辨识》GB18218-2000及《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》(安监管协调字[2004]56号)的规定进行重大危险源申报登记,依法实施重大危险源监控管理。城市轨道交通运营工程的危险因素分析的思路框架。

3.城市轨道交通工程各阶段风险评价方法

根据国内外安全评价方法的进展及城市轨道交通工程的特点,在城市轨道交通工程各阶段常用到的安全评价方法包括以下几种。(1)类比工程法工程类比法是根据两个或两类对象在某些属性上相同,从而推出其他属性也相同的一种推理方法。20世纪50年代末开始,人造地球卫星、导弹、宇宙飞船等军事装备迅速发展,前苏联、美国等国家为了解决偶然事故的发生,用类比推理取得了很好的效果,在评价技术中(包括危险、有害因素的分析评价),类比法已成为重要的方法和原理。(2)安全检查表法安全检查表是由一些对技术方案、设备设施和作业情况熟悉并富有安全技术、安全管理经验的人员,事先对分析对象进行详尽分析和充分讨论,列出检查单元和部位、检查项目、检查要求、检查结果等内容的表格(清单)。逐项检查建设项目的安全预防措施与国家相关法律法规、标准的符合情况及存在问题和潜在的危害。(3)事故树分析法事故树分析是从结果到原因找出与本事故有关的各种因素之间因果关系和逻辑关系的分析法。这种方法是把系统可能发生的事故放在最上面(顶上事件),按系统构成要素之间的关系,分析与事故有关的原因,直到基本原因为止。各因果关系用不同的逻辑门联接起来,然后应用布尔逻辑运算法则进行简化运算和分析。通过定性分析确定各因素对事故影响的大小,从而可掌握和制定事故控制要点;通过定量分析,则能计算出顶上事件发生的概率。事故树分析的结论可为实现系统安全目标提供依据。(4)事故后果模拟分析法用来确定潜在事故的后果。事故后果模型软件主要是预测火灾、爆炸、毒物泄露及岩体坍塌事故的后果。根据《城市轨道交通安全预评价细则》及《城市轨道交通安全验收评价细则》的要求,城市轨道交通安全评价主要对地压稳定性、火灾及典型站点的人员疏散进行计算机模拟分析评价。通过对城市轨道交通工程典型地下车站及区间在建设施工过程中土体、结构应力的重新分布过程的数值模拟分析,达到从强度控制与变形控制两方面来对开挖过程中的围护结构、车站主体结构的稳定性进行分析的目的,明确城市轨道交通工程在建设期间的地压稳定性是否满足《地铁设计规范》的相关要求,并为城市轨道交通工程地下车站及区间在设计施工过程中重点关注的问题提供相应的安全对策措施。通过对典型地下车站、区间发生火灾情况的数值模拟计算,明确城市轨道交通工程的防排烟设计方案是否满足《地铁设计规范》的相关要求。城市轨道交通工程典型车站人员疏散能力评价应通过数值分析的方法对城市轨道交通工程中典型的车站进行计算,数值分析的结果应能科学地反应出城市轨道交通在发生突发事件时人员是否能够在规范规定时间内进行安全疏散,疏散通道及出口的设置是否达到规范的要求,并提出相应的对策与措施。(5)基础安全风险水平评价方法用地铁运营系统管理、技术、设备、外界影响等方面内容的得分进行加权计算得出结果,用不可接受、可接受和可忽略三个层次来衡量地铁运营系统整体的风险水平。根据ALARP原则,不可接受区为除特殊情况外,风险不能被接受;可接受区为只有当证明进一步降低风险是不可行的或降低风险的成本与所得的利益极不相称时,才允许该风险的存在;可忽略区为风险可以接受,无需再采取安全措施。(6)事故风险水平评价方法事故水平指标评价依据年度事故发生率进行评价,事故水平划分为不可接受、可接受及可忽略三个层次。结合城市轨道交通工程各阶段的实际情况,在各个阶段建议采用的安全评价方法。

4.城市轨道交通工程过程风险控制

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我国的城市轨道交通,经历了40多年的发展历程。总结发展过程,大致经历以下几个阶段:

1)起步阶段

从20世纪50年代,我国开始筹备地铁建设,规划了北京地铁网络。1965—1976年建设了北京地铁一期工程(54km)。当时地铁建设的指导思想更注重人防功能。随后建设了天津地铁(7.1km,现已拆除重建)、哈尔滨人防隧道等工程。

2)开始建设阶段

20世纪80年代末至90年代初,由于城市规模限制及道路等基础设施比较薄弱,北京、上海、广州等特大城市的交通问题非常突出。以上海轨道交通1号线(21km)、北京地铁复八线(13.6km)和地铁一期工程改造、广州地铁1号线(18.5km)等建设项目为标志,我国内地真正以城市交通为目的的地铁项目开始建设。台湾省台北市也于1997年3月开通了第一条地铁线路。

3) 建设高潮开始阶段

进入20世纪90年代,随着上海、广州地铁项目的建设,一批城市包括沈阳、天津、南京、重庆、武汉、深圳、成都、青岛等开始计划建设轨道交通项目,并进行了大量的前期工作。

4) 调整阶段

由于各大城市要求建设的地铁项目较多,且在建地铁项目的工程造价较高,1995年12月国务院国办60号文,暂停了地铁项目的审批,并要求做好发展规划和国产化工作。同时,国家计委开始研究制定城市轨道交通设备国产化政策。至1997年底,提出以深圳地铁1号线(19.5km)、上海轨道交通3号线(24.5km)和广州地铁2号线(23km)作为国产化依托项目,并于1998年批复了上述三个项目的立项,从此城市轨道交通建设项目重新开始启动。

5)建设高潮阶段

随着实施积极的财政政策以进一步扩大内需,国家于1999年开始陆续批准一批城市轨道交通项目开工建设。1999年以后,国家先后审批了深圳、上海、广州、重庆、武汉等10个城市的轨道交通项目开工建设,并投入40亿元国债资金予以支持,目前包括北京、上海、广州在内,全国已建和在建轨道交通项目的城市有10个,新申请立项准备建设的城市有8个,建设速度大大超过前30年。

2 当前我国城市轨道交通发展的主要特点

1) 项目建设进展顺利,施工水平不断提高,工程造价有所控制自1998年以来,我国先后开工建设的21个轨道交通项目,线路里程约500km,投资规模1700亿元。目前已有13条线路建成通车,完成里程约300km,完成投资770亿元。加上北京、上海、广州已运营的线路,我国目前已经开通运营的轨道交通线路里程已达420km(未含香港和台湾)。由于施工技术水平不断提高,市场竞争比较充分,建设中采取规范的招投标程序,轨道交通工程造价水平基本得到控制。目前在建项目中,一般以地下线路为主的地铁工程,平均每公里造价在4~5亿元,高架线路工程的平均每公里造价在1.5~2.5亿元左右。

2) 采用先进技术,多种制式和系统并存

从已建和规划建设项目的情况看,根据轨道交通技术发展趋势和不同的运能需求,我国将形成类型众多的轨道交通系统来满足城市交通需求;并引入现代控制、现代通信和现代网络等技术,使轨道交通在城市交通中发挥更大的作用,安全更有保证,服务水平不断提高。我国轨道交通已拥有大运量的地铁系统、城市高架轨道交通系统、高架跨座式单轨系统和中低运量的地面轻轨系统,另外还有高速磁浮系统、快速市郊铁路系统等。现有6个城市(北京、上海、广州、天津、深圳、南京)拥有和正在建设地铁,4个城市(北京、上海、武汉、重庆)已建设高架轨道交通系统,天津、大连两城市建设了市郊铁路,长春市建设了地面轻轨,上海市建成了高速磁浮系统,北京和广州正在规划建设直线电机系统。

3) 国产化政策实施成果显著

1999年,国务院办公厅转发国家计委关于城市轨道交通设备国产化实施意见,提出城市轨道交通全部车辆和机电设备的平均国产化率要确保不低于70%。国产化政策实施以来,我国城市轨道交通车辆等设备的生产能力有了显著提高,总体上能达到70%的国产化率要求。国家先后拿出约5亿元国债资金投入20多个项目,用于加强轨道交通成套和零部件生产的装备,并定点了车辆生产企业;信号系统集成企业参与轨道交通市场竞争,在国内逐步形成轨道交通工业生产体系。在国产化政策带动下,一批国外企业已在国内合资设厂,设备采购价格比全进口产品大幅下降。根据对广州地铁2号线后评价的情况,与广州地铁1号线相比,机电设备费用从2.550亿元/km下降到1.307亿元/km,国产化政策成效显著。

4) 探索各种投融资方式,资金瓶颈有所突破

当前我国轨道交通建设的投融资主要是一种政府行为,城市政府起着主导的作用。正因为有城市政府的财政信用,目前国内银行对轨道交通项目贷款的积极性较高,对项目建设中所需的资金,国内银行积极予以支持,银行贷款占总投资的60%左右。以国家开发银行为例,自1997年来,先后承诺轨道交通项目资金360亿元,已执行294亿元。其他商业银行也有较大的投入。银行主要对城市政府财政增长和土地收益进行考察,银行投资城市轨道交通项目的风险相对工业项目要小,因此放贷积极性较高。特别是财力状况比较好的上海、广州、深圳、杭州等城市,项目本身建设资本金比例也较高,多家银行都积极争取给这些地铁项目贷款。正是由于各地政府的大力支持和国内银行的积极投入,推动了轨道交通的快速发展。同时各城市在积极探索新的投融资方式,探讨采用bot(建造-运营-移交)、ppp(公共部门与私人企业合作)等方式进行轨道交通建设的可行性。北京、上海、深圳等城市轨道交通建设体制和运营体制也在进行改革探索。

5) 国办81号文件精神正在逐步落实

针对轨道交通建设发展中暴露出的问题,为进一步加强管理,国务院办公厅于2003年发出《国务院办公厅关于加强城市快速轨道交通建设管理的通知》(简称81号文),指出发展轨道交通应当坚持量力而行、规范管理、稳步发展的方针。文件提出了申报轨道交通的城市应达到的标准,如:发展地铁的城市地方财政一般预算收入在100亿元以上,国内生产总值(gdp)达到1000亿元以上,城区人口在300万人以上,规划线路的客流规模达到单向高峰小时3万人以上等;同时规范了申报和审批程序,要求在城市总体规划及城市交通发展规划的基础上,组织制订轨道交通建设规划;项目的审批,要依据批准的建设规划进行,项目的资本金须达到总投资的40%以上。文件对轨道交通的建设标准、安全管理、经营体制和国产化等都提出了具体要求。根据文件精神,从2003年年底开始,北京、上海、深圳等有关城市开始编制和申报轨道交通建设规划,目前已有15个城市上报了建设规划报告。深圳、杭州、哈尔滨、广州、上海、成都等城市的规划已通过国家审批。根据统计,15个城市在近期规划建设65条线路,线路里程达到1700km,投资规模约6000亿元。根据文件要求,有关轨道交通建设标准和规范正在组织制订或修订当中,《地铁设计规范》、《城市快速轨道交通工程项目建设标准》等已在实施。

6) 轨道交通的安全问题得到高度重视

针对普遍关注的轨道交通建设和运营的安全问题(包括应对各种突发事件),中央领导多次就地铁的安全管理工作作出了重要批示,国家和地方也相应出台了相关文件,对建设和运营中的安全问题予以高度重视。建设部等九部委联合颁发了《关于进一步加强地铁安全管理工作的意见》,建设部颁发了《城市轨道交通运营管理办法》,提出要加强轨道交通的安全管理工作,建立城市轨道交通安全评价制度,督促落实安全责任机制。在轨道交通项目的规划、设计、施工环节上,都要求严格执行国家颁布的强制性标准,确保安全设施同步规划、设计和建设。在项目的前期研究阶段要求进行安全、地质环境和地质灾害的评估,防止地质灾害等事故的发生。要保证安全投入,建立处理突发事件的应急机制,提高灾害防御和应急救助能力。北京、上海、重庆等城市也颁布了有关地方法规,加强了对轨道交通安全的管理。

3 我国城市轨道交通发展有关对策的建议

1) 按科学发展观要求编制好轨道交通建设规划

我国的城市轨道交通发展至今约有40年,经历了从无到有并到较快发展的时期,也出现了几起几落的情况,目前仍处于初步发展阶段。虽然我国城市轨道交通领域在技术进步、工程建设和运营管理水平等方面取得了许多成功的经验,但也不断地暴露出一些问题。正如81号文件所指出的“一些地方也出现了不顾自身财力,盲目要求建设城轨交通项目的现象。有的未经国家审批,擅自新上城轨交通项目;有的盲目攀比,建设标准偏高,造成投资浪费;有的项目资本金不足,债务负担沉重,运营后亏损严重。”因此,如何保持我国城市轨道交通更加健康、有序和持续的发展,首先就要按科学发展观要求,做好城市轨道交通建设规划的编制工作。建设规划要按“合理控制建设规模和发展速度,确保与城市经济发展水平相适应,防止盲目发展或过分超前”的要求,结合城市具体情况和经济发展状况,依据交通需求,着重进行经济承受能力的分析。规划中,要深入研究经济效益和社会效益的关系,探讨城市轨道交通良性循环发展的有效机制;研究轨道交通在城乡协调发展和解决城市交通中的作用,以促进城市均衡发展;研究轨道交通对城市环境和城市建设改造的影响,以保护好城市自然和人文环境,从而最终实现城市轨道交通的可持续发展。

2) 抓紧制定城市轨道交通战略发展目标

根据对目前15个城市轨道交通建设规划报告的统计,15个城市在近期规划建设65条线路,线路里程达到1700km,投资规模约6000亿元。如果这些线路在10~15年左右建设完成,我国的轨道交通发展态势将令世人瞩目。因此,从国民经济发展战略高度来研究我国城市轨道交通发展问题已十分必要和迫切。首先,城市轨道交通的发展与我国城市交通的发展战略密切相关,将影响我国城市交通的发展方向。轨道交通项目巨大的投资,将提供大量需求,对拉动城市内需有积极意义。项目建设能够带动沿线土地和房产价格大幅增长,极大地带动城市经济发展,加快城市建设和改造的速度,有明显的国民经济效益和社会效益。这种巨大的推动作用,也是当前城市轨道交通发展迅猛的重要原因。同时,在轨道交通发展过程中所形成的多种技术系统模式,对促进装备工业结构调整和技术水平升级都有重大意义。抓紧研究制定我国轨道交通的发展战略,已成为当务之急。

3)加强轨道交通理论研究和基础建设工作

在当前我国城市轨道交通快速发展的同时,也暴露出设计、施工力量不足,生产供应滞后,基础理论研究和各项建设规范标准不够完善等问题。因此,要加强理论研究和各项基础性研究工作,尽快建立轨道交通的标准规范和安全体系,建立与轨道交通发展相配套的完备的生产、设计、科研能力和体系,为我国轨道交通建设和发展提供良好的条件。轨道交通项目是城市发展中的重大公益性基础设施,也是一种涉及面广、综合性很强的工作,对城市的发展将产生深远的影响,是城市的百年大计,所以不能急于求成。前期准备工作必须加强,而且要做扎实,特别是需要结合城市发展总体规划和交通规划进行充分论证,使项目建设更具合理性和发挥更大的投资效益。

4) 积极探讨多渠道和多元化投融资方式

轨道交通项目具有投资规模大,建设周期长,投资回报慢和盈利水平低等特点,资金不足仍是城市轨道交通建设面临的问题。我国城市轨道交通的建设,资金是最根本的问题,因此制定投资政策对促进城市轨道交通的发展是非常必要的。借鉴国内外的经验,可在以下几方面进行探讨:

(1)建立专项基金。为鼓励发展城市轨道交通,国家可以设立专项资金,为轨道交通的建设提供稳定的资金来源,也便于国家在宏观上能有所调控。

(2)制定法规,适当扩大外资渠道。除利用国外政府贷款、金融组织贷款外,为进一步扩大外资渠道,可以利用项目融资、融资租赁、资产融资等各种方式进行城市轨道交通项目的建设。虽然这些方式有一定的复杂性和风险性,但只要有相应的法规保证还是可以实现的。如:要制定城市轨道交通项目的特许协议,一些条款甚至要订入国家或地方的法律、法令中,作为吸引外资的有效、可靠的政府保证。

(3)积极鼓励项目业主多渠道筹资。大量的固定资产和稳定的收入来源是地铁或轻轨公司筹措资金最好的保证。项目业主应有较强的融资手段,在社会主义市场经济的不断完善条件下,通过股票、债券等融资手段也是可以筹措资金的。应鼓励广大的投资者积极参与,不仅要吸引大的投资者及外国资本,而且还应将社会上的闲散资金集中起来,以用于轨道交通基础设施建设。同时,利用沿线权益增加资金来源,如对轨道交通项目沿线土地进行综合开发和经营,通过土地升值以获得一定的利润。另外,通过招标转让地铁站等市政设施发展权,可以将项目的重要工程如车站等设施交由发展商建设;用拍卖站名、地名等方式也可以募集海内外的资金;沿线广告也有不少的收入,等等。

5)进一步推动轨道交通装备技术的发展

自轨道交通国产化政策实施以来,已经取得了明显成效,新建项目基本达到了70%的国产化率要求,国内企业开发生产并提供了大部分产品,工程造价也得到了有效控制。随着今后轨道交通的不断发展,各种系统方式的轨道交通包括直线电机等也将在我国出现。围绕新技术的开发和应用,对我国轨道交通装备技术发展又提出了新的任务。因此,要进一步落实轨道交通国产化政策,坚持自主开发与引进技术相结合,加速技术升级,提高自身开发水平;要提高国内产品关键技术的竞争力,制定具体措施,规范市场,保证有效竞争。同时要加强基础工作,建立与轨道交通发展相适应的生产体系及安全认证和质量监督体系等,从而逐步形成与我国轨道交通发展相适应的具有中国特点的现代化轨道交通技术装备体系,并使其在世界上具有一定的竞争力和地位。

6)继续加强宏观协调

发展我国的城市轨道交通事业,实现轨道交通的发展战略,还有大量的工作和问题需要研究协调。比如制定城市轨道交通的发展规划和政策,制定标准规范、推进各项基础工作,协调市场、提高装备技术水平等,都是在轨道交通建设中迫切需要解决的问题。在81号文件中,国家在轨道交通审批程序、建设标准、安全保障、建设经营管理体制和推进国产化政策方面都提出了指导性的意见。当前,严格审批程序,按建设规划要求进行项目建设,是有利于城市轨道交通建设的前期工作。今后要根据国家投资体制改革的决定,按照“谁投资、谁决策、谁受益、谁承担风险”的原则,进一步拓宽项目融资渠道,落实企业投资自。随着政府职能的转变,政府可以把轨道交通作为公共基础设施,在公共财政方面予以倾斜和支持。在宏观指导和协调方面,国家应根据轨道交通发展状况和城市经济社会发展状况,加强项目建设总量、建设进度、投融资还贷能力、资金平衡等方面的管理,建立经济预警、安全预警机制,并制定相应措施。

篇13

0引言

近年来,我国城市轨道交通进入了高速发展阶段,截至2016年初,共有44个城市轨道交通规划获批,规划规模4705km,预计总投资达24287亿元。在“十三五”期间,我国还将加大对城市轨道交通的投入,至2020年全国运营里程将达到6000公里以上[1]。城市轨道交通是城市公共交通中最重要的基础工程设施之一,与一般建设项目不同,具有建设规模大、工期长,地下及地上周边因素复杂,涉及面广、施工方众多等特点,无论是盾构推进,还是车站深基坑,都存在重大危险源,属于高风险的系统工程。同时,随着城市轨道交通建设大规模、高速度的建设,设计方案与实际施工计划的冲突,施工安全管理的复杂性,工程周边环境因素的影响等,也使得近几年城市轨道交通建设安全事故时有发生,给社会造成不安全隐患。如2003年7月1日上海轨道交通4号线横通道透水事故,造成直接经济损失为1.5亿元左右;2007年北京地铁10号线“3.28”塌方、深圳地铁1号线“3.10”基坑地表沉陷、2004年广州地铁5号线“8.3”地质补勘钻破煤气、2008年杭州地铁一号线“11.15”基坑坍塌等,结果表明:除了一部分施工技术问题,导致这些安全事故发生的主要原因在于工程安全责任体系不健全,安全管理流程不落实,对地下构建的空间定位不准,参与方之间信息传递不及时,监管力度不够等。

1城市轨道交通施工安全风险管理的相关研究

近年来随着我国城市交通的发展,城市轨道交通工程建设安全管理工作仍处于完善阶段,国内学者也都做了大量研究。丁烈云[2]等针对地铁施工安全风险识别和预警,提出了利用计算机技术从工程图纸中自动识别施工安全风险和地铁施工安全风险信息融合与时空耦合的预警方法。郭红领[3]等通过构建BIM与定位技术(PT)的工人不安全行为预警系统来预防施工安全事故发生。陈帆[4]等构建了基于因子分析与BP神经网络相结合的地铁施工安全预警模型。仲青[5]等提出了将BIM与RFID进行集成,并应用于施工现场安全的监控系统,实现施工现场实时可视化、信息自动化、多方协同参与的安全监控。王艳辉[6]等提出了建设基于GIS的城市轨道交通建设安全风险管理信息系统。范斌[7]等讨论了地铁工程建设安全控制管理与信息技术结合的重要性,提出了应用先进信息技术加强地铁工程建设安全监管的基本途径和方法。但并没有文献在城市轨道交通建设安全管理中对BIM、云平台集成进行系统化阐述和研究。本文认为,随着各类技术集成应用在建筑业的不断发展,提高城市轨道交通建设的安全性,需要建立一个基于BIM云平台的城市轨道交通建设安全系统用以从宏观层面上预防、分析、控制安全隐患和风险的管理平台,最大程度上把控影响城市轨道交通建设安全的信息数据,提高安全风险的预测能力,加强安全主体责任,按照“事先控制、主动控制”的原则,防范和避免施工事故的发生。

2基于BIM云平台在城市轨道交通施工安全风险管理的必要性

2.1城市轨道交通建设

对于BIM应用的局限性BIM(BuildingInformationModeling),即建筑信息模型,从20世纪90年代提出至今,已经从概念普及进入到应用普及阶段[8],具有三维可视化,协调性,模拟性,优化性和可出图性等特点。BIM目前在轨道交通上主要是以设计为导向,借助三维模型的工具。近年来,BIM技术逐渐引入到城市轨道交通建设上来。在上海地铁9号线三期(东延伸)项目中,上海市地下空间设计研究总院有限公司成功地将BIM技术运用到项目设计和施工全过程阶段,实现了场地仿真、管线搬迁模拟、交通疏解模拟、管线综合设计、施工仿真[9]等。中建五局土木工程有限公司在长沙地铁3号线松雅湖南站的施工过程中也首次应用了BIM技术,如施工动画漫游、三维动画交底、施工方案模拟等,减少了建筑质量安全问题和返工。然而,BIM技术在城市轨道交通的应用仍存在一定的局限性[10],对于BIM技术的深入拓展与其他技术的集成还有待加强。

2.2BIM云平台应用于城市轨道交通施工安全风险管理的优势分析

BIM云平台实现了BIM技术、云计算与3DGIS之间形成无缝和属性信息无损综合集成应用,将丰富的地理空间信息和成熟的应用技术,直接引入建筑信息模型(BIM)的应用中,支持工程项目建设安全风险预警的可视化、精细化、一体化和智能化管理与应用。与传统城市轨道交通建设安全管理的优势如下:

2.2.1提高信息安全的存储能力

城市轨道交通项目从设计到施工,由于工程量大,必定会产生大量的资料信息,传统BIM技术又只能使用户在个人终端或个人BIM工作站上进行数据存储和查阅。而BIM的云平台系统,以天津超算中心为依托,有强大的运算能力和存储能力作为支持。经平台的云端存储,与工程项目建设安全相关的数据信息使用人员无论何地登录平台,可按类按时按需的进行上传,查阅。

2.2.2优化BIM技术在建设安全管理上的协同能力

城市轨道交通质量管理虽然有较多的地质监测,但由于信息化方面的滞后和缺乏与其他技术的集成,导致施工监测实时而安全问题控制不及时。而BIM云平台利用BIM技术进行协同设计的同时,3DGIS可表达项目室外周边环境,各参与方共享同一套工程信息数据,可以通过平台可视化模型准确定位工程质量安全问题所在,保证了信息的完整性和同一性并且最大程度的利用工程数据信息。

2.2.3提高应急处置的反应效率和速度

城市轨道交通不可避免的要从一些建筑物多,商业繁华,人流量大的敏感区地下穿过,一旦出现危机,很容易造成重大的人员伤亡、财产损失和次生灾害。将BIM云平台中的基础工程数据信息应用于建设施工事故应急处置以及人员疏散等,可快速控制灾害的蔓延,提高工程应急处置力量。

2.2.4加强安全责任体系的落实

落实安全责任体系是城市轨道交通建设的关键和根本。当前工程建设过程难免会受到进度、成本和质量等制约,参与建设的任何一方若质量安全管理意识淡薄,都会使得工程安全管理流程和责任制度难以落实。通过BIM云平台,可实现项目信息安全高速采集、整合到统计分析的全过程,同时建立一个闭环的安全管理流程。

3BIM云平台框架设计

3.1BIM云平台系统架构

BIM云平台的提出首先是一个集合多方管控,基于国家超级计算中心天河云平台建设,以BIM作为项目相关数字化信息模型基础,以3DGIS技术作为地理空间支持,关联工程项目的进度、成本、质量、安全、资源等信息,为工程项目全寿命周期服务的云端平台。除BIM模型整合服务器外,均使用天河云平台提供IAAS服务,包括云服务器、可视化云桌面、云存储和网络,实现真正意义上的对城市轨道交通建设安全的协同化、系统化和信息化管理。基于该平台的引入,业主及工程项目各参与方可从前期设计开始将工程图纸、BIM信息模型、动态信息等上传于云端,经过云端服务器的处理,将模型和数据进行整合集成存储于云端。地端用户可通过网络即可及时收集、查看、分析和管理工程各个标段的安全数据信息,增强了工程安全信息的共享程度,实现了对安全隐患和风险的预警,为决策者提供决策依据。

3.2基于BIM云平台的施工安全风险管理的应用集成

城市轨道交通建设的特点决定了其安全管理信息平台实质上是由技术集成、信息集成、进程集成、主体集成组成。安全技术集成是在平台强大兼容能力的基础上,让不同技术有效融合,BIM技术实现模型可视化,3DGIS则能更好的表达工程周边建筑环境,给设计方、施工方以直接的空间结构感,有效减少设计和施工安全问题和隐患。安全信息集成使得不同软件技术的信息能够全部汇总到平台,不同阶段不同标段的安全信息、安全知识可以通过平台准确的提供给相关责任主体。安全进程集成是在3DGIS、BIM模型与设计文件、施工资料等动态关联条件下,实现对项目整体安全信息的动态管理。安全主体集成实现了合理分配不同参与人员使用平台各个功能的权限,并且进行问题追踪时,对安全责任主体进行了明确划分,同时共享安全管理的信息。

3.3基于BIM云平台的安全管理的流程集成

传统的安全质量管理一般多采用手工方式管理,缺乏有效的质量安全管理流程方式,很难实现安全问题的有效跟踪,本平台以WBS(工作任务分解)为主线、以工作包为单位[11],按照城市轨道交通工程开展的时间进度,建立了一个闭环的管理流程,以安全问题的发现,安全问题确认,安全问题修正,安全问题验证,安全问题关闭为一个闭环,从而保证促进工程建设安全问题的快速、有效解决[12]。

4基于BIM云平台的功能设计与实现

本文以天津市某条城市轨道交通线为例。该交通线串接滨海新区南北片区与核心区的骨干线路,总长约43.7公里,各个区段于2017年逐步启动建设,最终在2020年实现通车试运营。该交通线一期工程就引进了BIM应用技术,在该项目中,通过云平台,将BIM模型与3DGIS结合,实现了三维模型和地理信息系统无缝和信息无损结合,实现3D浏览和3D漫游、距离测量等工程,并且将会把BIM技术应用到建设以及后期运营维护过程中。由于该工程刚刚开工建设,下面以风险源管理为重点,以针对该交通线平台的功能设计为例,来介绍和探讨BIM云平台对于项目建设质量安全管理的功能架构。

4.1风险源管理

风险源管理是在项目建设过程中需进行严密监控和关注的重点内容之一,对不同类别的风险源信息(包括风险源区域、分类,等级和影响关系等)进行归类汇总。此模块主要实现对施工前和施工中的安全风险预警,以及事故险情和安全隐患的管理。

4.2管线切改

基于BIM云平台,在设计图纸完成后,通过BIM三维可视化技术手段,对地下隐藏的各类管线进行可视化展示,规避施工风险。

4.3复杂节点施工方案模拟

3DGIS技术可将复杂节点专项施工方案模拟数据整合,并关联相关模型构件以定位复杂节点的具体空间位置。平台支持单独显示关联的构件和复杂节点相关资料,通过专项施工模拟,对地下施工环境有着很好的指导和可预见性,能避免很多施工安全风险和隐患,实现设计和施工的高效精准。

4.4进度管理平台

将施工进度计划与施工BIM模型进行整合,形成5D(包括3D可视化、时间,成本)施工模型,模拟项目整体施工计划进度安排,施工单位上报施工进度计划至该平台,平台自动化的对比出现场实际进度,辅助业主单位及施工单位对现场施工进度进行整体的把控。图7显示的是工程实际施工进度。图8所示为各个工作包的实际进度与计划进度的偏差分析,实际施工时间,结束时间通过平台统一显示。这种双模型的对比,通过检查施工工序衔接,可减少由于施工方不按计划施工而带来的安全风险隐患。对于直接关系到建设安全的关键步骤,安全责任主体能更及时的得到回馈并做好风险预警和安全控制工作。

4.5监控量测本模块

主要基于BIM、3DGIS和轨道综合监控系统进行项目建设监测,对监测数据进行统计分析和数据报警(用户可以自行配置检测功能的报警值和责任人,系统会自动发邮件和短信进行报告)。对于已建立的安全隐患排查流程,如果该流程由该用户开始,可根据该流程新建流程任务,并在进行处理后,发送到下一个流程节点负责人处。如图9,图10所示。

4.5结论

影响城市轨道交通施工安全的因素复杂多变,建立BIM云平台可实现科学、全面、动态、直观地掌握地铁在建工程的安全现状,推进城市轨道交通建设质量安全信息化和集成化程度。本文通过分析总结现有城市轨道交通建设安全事故特征和安全管理现状的基础上,提出了基于BIM云平台对城市轨道交通建设安全的管理。BIM天河云平台在天津某条城市轨道交通线设计阶段的成功应用,有效实现了对城市轨道交通建设安全风险自动识别和预警,同时,平台中存储的BIM模型和相关安全信息数据也会为今后工程建设的安全风险识别和预警提供有效的支持。今后的研究中将在BIM云平台的应用激励机制以及BIM与其他技术集合等方面进行深一步的探讨和完善,以期为城市轨道交通建设质量安全管理提供参考建议,促进工程建设的发展,保障城市轨道交通建设的安全。

参考文献:

[1]郭聖煜,骆汉宾,滕哲,蒋晓燕.地铁施工工人不安全行为关联规则研究[J].中国安全生产科科学技术,2015(10):185-190.

[2]丁烈云,周诚.复杂环境下地铁施工安全风险自动识别与预警研究[J].中国工程科学,2012(12):85-93.

[3]郭红领,刘文平,张伟胜.集成BIM和PT的工人不安全行为预警系统研究[J].中国安全科学学报,2014(04):104-109.

[4]陈帆,谢洪涛.基于因子分析和BP网络的地铁施工安全预警研究[J].中国安全科学学报,2012(08):85-91.

[5]仲青,苏振民,佘小颉.基于RFID与BIM集成的施工现场安全监控系统构建[J].建筑经济,2014(10):35-39.

[6]王艳辉,罗俊,张晨琛.基于GIS的城市轨道交通建设安全风险管理信息系统的设计与实现[J].交通运输系统工程与信息,2010(04):33-37.

[7]范斌,骆汉宾,周诚.武汉地铁工程建设安全预警系统的设计与应用[J].华中科技大学学报(城市科学版),2010(01):79-83.

[8]本书编委会.中国建筑施工行业信息化发展报告(2015)-BIM深度应用与发展[R].北京:中国城市出版社,2015.

[10]陈永高,单豪良.基于BIM与物联网的地下工程施工安全风险预警与实时控制研究[J].科技通报,2016(07):94-98.

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