基于事故樹分析法的城市軌道交通列車車門夾人拖行事故分析

崔維賢

（上海天麟安全管理咨詢有限公司，200030，上海∥總經理）

在早晚高峰時段，城市軌道交通的大部分線路都承受著巨大的客流壓力。部分候車的乘客，當面對已十分擁擠的列車時，不是再等待下一趟列車，而是硬擠上車，由此，時常出現列車車門夾人的現象。目前，城市軌道交通列車車門均已設置夾人彈開裝置（即車門觸到人體就會自動彈開），且具備聯鎖保護設計（即若車門未關，則列車無法起動）。但若車門夾人后自動彈開功能失效，列車照常起動運行，則可能出現列車車門夾人拖行事故。

1 事故樹分析法概述

事故樹分析法（ATA）起源于故障樹分析法（FTA），是安全系統工程的重要分析方法之一，是一種演繹的安全系統分析方法。它從要分析的特定事故或故障（頂上事件）開始，層層分析其發生的原因，直到找出事故的基本原因（底事件）為止。這些底事件又稱為基本事件，它們的數據是已知的或者已經有過統計或試驗的結果。事故樹分析法能對各種系統的危險性進行辨識和評價，不僅能分析出事故的直接原因，而且還能深入地揭示出事故的潛在原因。用事故樹分析法描述事故的因果關系，直觀、明了，思路清晰，邏輯性強，既可用于定性分析，又可用于定量分析。

2 事故樹分析

2.1 事故樹的確立

2.1.1 事故樹的繪制

將可能發生的列車車門夾人拖行事故設為頂上事件，分析原因事件（基本事件）及原因事件之間的關系（邏輯關系），并繪制城市軌道交通列車車門夾人拖行事故樹（見圖1）。

2.1.2 事故樹描述

城市軌道交通列車車門夾人拖行事故樹中所包含“符號”（如T，G，A等）的含義及所代表的“事件”（頂上事件、中間事件、基本事件）的描述見表1。

圖1 城市軌道交通列車車門夾人拖行事故樹

2.2 事故樹最小徑集計算

徑集指的是事故樹中一些基本事件的集合。當這些基本事件不發生時，頂上事件必然不發生。事故樹最小徑集是指不能夠引起頂上事件發生的最小限度的基本事件集合。只要有1個最小徑集不發生（在此最小徑集中所有基本事件不發生），頂上事件就不會發生。事故樹最小徑集的定義為尋找事故控制手段提供了一種思路，即：基于對每個最小徑集的控制來制約事故的發生。城市軌道交通列車車門夾人拖行事故樹共包含8個最小徑集（見圖2的P0～P7），即有8種控制頂上事件發生的方案。

2.3 結構重要度分析

結構重要度分析是分析事故樹基本事件對頂上事件的影響程度，是為改進系統安全性提供信息的重要手段。其方法是，首先假設各基本事件發生概率相等，然后從事故樹結構上分析各基本事件的重要度，最后再按照各基本事件對頂上事件的影響程度進行排序。

表1 城市軌道交通列車車門夾人拖行事故樹的符號及事件描述

圖2 城市軌道交通列車車門夾人拖行事故樹最小徑集圖

基本事件在事故樹結構上的重要度系數近似計算公式為：

式中：

I（i）——第i個基本事件的結構重要度；

Ai∈Kj——包含基本事件Ai的每一個最小徑（割）集；

nj——Kj中的基本事件的個數。

根據式（1）計算得出最小徑集的結構重要度系數為：I（0）＝15／16＝0.937 5；I（1）＝I（2）＝3／8＝0.375；I（3）＝I（4）＝3／16＝0.187 5；I（5）＝I（6）＝5／16＝0.312 5；I（7）＝5／8＝0.625 0；I（8）＝I（9）＝I（10）＝I（11）＝I（12）＝I（13）＝1／4＝0.250 0。

將最小徑集結構重要度系數進行排序，根據排序結果，將基本事件按重要度分為6層（見表2）。

表2 基于結構重要度系數的基本事件分層表

由表1可知：在第一至第三層中（即結構重要度系數≥0.375），除“車廂飽和”事件外，其余基本事件均為乘客主觀行為；在第四至第六層中（即結構重要度系數＜0.375）的事件均為設計問題、設備故障等客觀因素。由此可知，乘客主觀行為對于頂上事件的影響更大。在主觀因素中，“乘客進入或退出車廂猶豫不決”事件的結構重要度系數為0.9375，對頂上事件（即列車車門夾人拖行事故）的影響程度最大；“乘客推擠”事件次之。在客觀因素中，“車廂飽和”、“運能設計不足”、“列車晚點”等事件的影響程度較大；與車門夾人自動彈開方面相關的事件的影響程度大于“未設置‘未關車門、車不動’聯鎖”事件的影響程度；與阻止乘客上車相關的事件的影響程度最低。

乘客的主觀因素對于事故的影響程度大，但乘客的主觀行為不易控制。而主觀因素（如乘客推擠、吊車）又與城市軌道交通的運能不足，以及早晚高峰時段客流量大所導致的車站內客流密度激增有關。因此，在提高運能的同時，在早晚高峰時段要適時采取限流、乘客引導等有效的排堵保暢措施，防止乘客在時間、空間上的積聚，才能從根本上預防列車車門夾人拖行事故的發生。

2.4 結果分析

由以最小徑集表示的事故樹等效圖（見圖2）可知，只要控制1個最小徑集不發生，則頂上事件就不會發生。基于此，一般地說，如果最小徑集中的基本事件愈少，則事故愈易于控制。

P1，P3，P6徑集的構成較為簡單（每個徑集僅包含3個基本事件），是預防頂上事件發生較為簡便的方案；P0，P2，P4，P5，P7徑集的構成較為復雜（每個徑集包含4或5個基本事件），與前者相比，預防頂上事件的難度相較大。預防列車車門夾人拖行事故的優選方案如表3所示。

在上述3個方案中，方案一、方案二皆基于乘客主觀行為，不易控制，故不宜作為事故控制手段。對于方案三，目前列車均已設置夾人彈開裝置，故基本事件A8可排除；同時，根據列車的檢查制度，若車門夾人彈開裝置故障則不可出車，故基本事件A9亦可排除。因此，軌道交通乘客被夾拖行事故的控制關鍵取決于對基本事件A9和A10的控制，即出車前仔細檢查車門夾人彈開裝置是否故障以及提高車門夾人彈開裝置的靈敏度。

然而，如果提高車門夾人彈開裝置的靈敏度，車門一觸到人體就會自動彈開，這將使車門長時間無法關閉；車門未關閉列車就無法起動（聯鎖保護作用），這又致使列車晚點，導致沿途各車站候車乘客的進一步聚集，進而形成惡性循環。如果調低車門靈敏度，則又可能導致軌道交通乘客被夾拖行事故。因此，在解決列車準點問題時，不可采用“調低關門靈敏度”的手段，而應通過“增加運能”、“高峰限流”、“人工干預”等方法處理。

表3 預防列車車門夾人拖行事故的優選方案表

3 結語

預防列車車門夾人拖行事故發生的根本途徑是提高運能，同時在早晚高峰時段適時采取限流及乘客引導等有效的排堵保暢措施，防止乘客在時間、空間上的積聚。

對客觀因素進行控制的關鍵是取決于對基本事件A9和A10的控制，即出車前仔細檢查車門夾人彈開裝置是否故障以及提高車門夾人彈開裝置的靈敏度。

完善“乘客停止上車”及“防止乘客吊車”的干預措施（如相關警示標識、地鐵工作人員的監督），同時進一步宣傳安全乘車知識，提高乘客的安全乘車意識。

［1］薛亮，劉小玲.事故樹分析法在城市軌道交通事故分析中的應用［J］.交通科技與經濟，2011（3）：98.

［2］蘇旭明，王艷輝，祝凌曦.改進的故障模式及影響分析在城市軌道交通運營安全評價中的應用［J］.城市軌道交通研究，2011（5）：65.