城市軌道交通安全風(fēng)險(xiǎn)分析與評價(jià)研究探討

崔旭華

摘 要：隨著軌道交通的蓬勃發(fā)展，隨之而來的各種負(fù)面影響也日益增多。為了保證軌道交通的安全和運(yùn)輸能力，對軌道交通項(xiàng)目進(jìn)行合理的風(fēng)險(xiǎn)分析與評價(jià)顯得愈加重要。為此，本文主要就城市軌道交通安全風(fēng)險(xiǎn)分析與評價(jià)，作了具體的研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；安全風(fēng)險(xiǎn)；分析；評價(jià)

引 言：隨著軌道交通項(xiàng)目的快速發(fā)展，在其建設(shè)和運(yùn)營過程中的風(fēng)險(xiǎn)和安全問題日益突出。由于軌道交通項(xiàng)目具有投資大、建設(shè)周期長、技術(shù)復(fù)雜、影響范圍廣的特點(diǎn)，所以簡單的風(fēng)險(xiǎn)分析和規(guī)避已不能滿足其發(fā)展需求，必須要樹立風(fēng)險(xiǎn)管理的理念。

1 風(fēng)險(xiǎn)管理概述

關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)管理的內(nèi)在含義，有著很多不一樣的觀點(diǎn)。但是風(fēng)險(xiǎn)管理和所有控制系統(tǒng)有一個(gè)共性，那就是涵蓋了三個(gè)必備的要素：其一為管理目標(biāo)；其二是資訊搜集及解釋；其三是相對應(yīng)的解決措施。有學(xué)者研究表明：風(fēng)險(xiǎn)管理目標(biāo)對風(fēng)險(xiǎn)而言，風(fēng)險(xiǎn)是存在客觀因素與主觀因素的。從客觀上的分析，管理的目標(biāo)是盡可能地將風(fēng)險(xiǎn)降至最低，并且風(fēng)險(xiǎn)能夠以數(shù)理統(tǒng)計(jì)為基礎(chǔ)，進(jìn)而加以測度[2]。此種思維模式極易被采納。從主觀上分析，管理的目標(biāo)講究與風(fēng)險(xiǎn)同生共存，并將風(fēng)險(xiǎn)當(dāng)作是人們在某種特定的文化社會(huì)背景下進(jìn)而加以構(gòu)成的。在不同的人及不同的背景下，風(fēng)險(xiǎn)也是有所不同的。雖然此種觀點(diǎn)看起來較為抽象，但是從目前關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)管理的框架體系來看，對于風(fēng)險(xiǎn)管理當(dāng)中的風(fēng)險(xiǎn)識別、風(fēng)險(xiǎn)分析、風(fēng)險(xiǎn)評估及風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對而言，無論是客觀上的因素，還是主觀上的因素，都是必然存在的。并且，想要使風(fēng)險(xiǎn)管理能夠日益完善，就并且充分融合這兩方面的觀點(diǎn)，以此使風(fēng)險(xiǎn)管理的應(yīng)用更加規(guī)范、更加科學(xué)。

城市軌道交通項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)分析與評價(jià)雖然逐漸被重視，但是還為形成一套成熟的理論，目前的評價(jià)分析方法大多是借鑒鐵路工程經(jīng)濟(jì)評價(jià)或者建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價(jià)的方法，這兩者的側(cè)重點(diǎn)有所不同，但是均與城市軌道交通實(shí)際不符，另外針對項(xiàng)目安全的評價(jià)研究也較少。本文是針對影響項(xiàng)目安全的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析評價(jià)，并對典型風(fēng)險(xiǎn)給予相應(yīng)的評價(jià)方法。

2 預(yù)先危險(xiǎn)性分析

預(yù)先危險(xiǎn)性分析是在進(jìn)行某項(xiàng)工程活動(dòng)（包括設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)、維修等）之前，對系統(tǒng)存在的各種危險(xiǎn)因素（類別、分布）、出現(xiàn)條件和事故可能造成的后果進(jìn)行宏觀、概略分析的系統(tǒng)安全分析方法。其目的是早期發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的潛在危險(xiǎn)因素，確定系統(tǒng)的危險(xiǎn)等級，提出相應(yīng)的防范措施，防止這些危險(xiǎn)因素發(fā)展成為事故，避免考慮不周所造成的損失，屬定性評價(jià)。即：討論、分析、確定系統(tǒng)存在的危險(xiǎn)、有害因素，及其觸發(fā)條件、現(xiàn)象、形成事故的原因事件、事故類型、事故后果和危險(xiǎn)等級，有針對性地提出應(yīng)采取的安全防范措施。

2.1預(yù)先危險(xiǎn)性分析法的功能主要有：

（1）大體識別與系統(tǒng)有關(guān)的主要危險(xiǎn)；

（2）鑒別產(chǎn)生危險(xiǎn)的原因；

（3）估計(jì)事故出現(xiàn)對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響；

（4）對已經(jīng)識別的危險(xiǎn)進(jìn)行分級，并提出消除或控制危險(xiǎn)性的措施。

2.2預(yù)先危險(xiǎn)性分析步驟

（1）對分析系統(tǒng)的生產(chǎn)目的、工藝過程以及操作條件和周圍環(huán)境進(jìn)行充分的調(diào)查了解；

（2）收集以往的經(jīng)驗(yàn)和同類生產(chǎn)中發(fā)生過的事故情況，判斷所要分析對象中是否也會(huì)出現(xiàn)類似情況，查找能夠造成系統(tǒng)故障、物質(zhì)損失和人員傷害的危險(xiǎn)性；

（3）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)診斷等方法確定危險(xiǎn)源；

（4）識別危險(xiǎn)轉(zhuǎn)化條件，研究危險(xiǎn)因素轉(zhuǎn)變成事故的觸發(fā)條件；

（5）進(jìn)行危險(xiǎn)性分級，確定危險(xiǎn)程度，找出應(yīng)重點(diǎn)控制的危險(xiǎn)源；

（6）制定危險(xiǎn)防范措施。

3 城市軌道交通風(fēng)險(xiǎn)的分析評價(jià)與對策

3.1大客流輸運(yùn)模擬評價(jià)

本評價(jià)主要針對典型地鐵突發(fā)大客流情況下的進(jìn)出站控制、售檢票、疏散通道、行車組織等措施進(jìn)行模擬研究分析和驗(yàn)證。

評價(jià)采用模擬仿真的方法，利用基于個(gè)體的人員動(dòng)力學(xué)模型，建立地鐵車站疏運(yùn)模型，設(shè)定客流量時(shí)間曲線、進(jìn)出站通道、閘機(jī)、售檢票模式、限流方案等，對最大極端客流和實(shí)際客流進(jìn)行數(shù)值模擬分析。

現(xiàn)階段國內(nèi)外針對大客流輸運(yùn)公認(rèn)的模擬軟件為人員動(dòng)力學(xué)模型Legion進(jìn)行模擬仿真研究。Legion模型為人員疏散的矢量模型，最大的特點(diǎn)就是基于個(gè)體行為（agent-based）和矢量連續(xù)空間（Vector）解析，能夠兼顧人員個(gè)體行為描述、人員規(guī)模和空間區(qū)域三個(gè)方面，可適用于大規(guī)模大區(qū)域的人群模擬仿真。模型以每個(gè)行人個(gè)體為單位，行人的每一步在行走平面路線和方向上都通過計(jì)算機(jī)算法計(jì)算，即每個(gè)行人個(gè)體有決定自身行動(dòng)的決策權(quán)，在決策時(shí)考慮周圍環(huán)境（建筑及障礙物等）和與其他行人相互作用和影響，進(jìn)行信息交流，做出相應(yīng)的決策。該模型主要用于研究人群疏散行為、疏散時(shí)間、疏散策略與技術(shù)等。

3.2人員疏散模擬分析評價(jià)

城市軌道交通應(yīng)對突發(fā)事件的能力一般采用人員疏散速度來衡量，可以通過人員疏散模擬來進(jìn)行評價(jià)。評價(jià)方法為BuildingExodus模型，即模擬人員疏散的精細(xì)網(wǎng)格模型。該模型針對大型空間及大量人群逃生設(shè)計(jì)，適用于模擬大型超級市場、醫(yī)院、電影院、車站、機(jī)場航站樓、危險(xiǎn)建筑物、學(xué)校等場所。可輸入各種人員行為特征（如逃生人員生理、心理、行為屬性），及火災(zāi)危險(xiǎn)特性（如濃煙、溫度、毒氣危害屬性）等逃生影響參數(shù)進(jìn)行模擬，以展現(xiàn)更符合實(shí)際情況的較佳化人員逃生模擬結(jié)果。Exodus輸入緊急情況下有關(guān)人類行為的各種信息，資料來源包括火災(zāi)的影像記錄、已公布的調(diào)查報(bào)告和與受傷害者的交談資料等。在建筑空間充分利用前提下，以擁擠人群、內(nèi)部存在座椅等障礙物與設(shè)有警報(bào)設(shè)備等狀況下進(jìn)行疏散模擬。

3.3火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析方法

對火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)采用FDS（Fire Dynamics Simulator 火災(zāi)動(dòng)力學(xué)模擬）評價(jià)方法。FDS一種火災(zāi)驅(qū)動(dòng)流體流動(dòng)的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件，其原理是火災(zāi)的場模擬計(jì)算，場模擬是利用計(jì)算機(jī)求解火災(zāi)過程中狀態(tài)參數(shù)的空間及其隨時(shí)間變化的模擬方式，場是指狀態(tài)參數(shù)如速度、溫度、各組分的濃度等的空間分布。場模擬的理論依據(jù)是自然界普遍成立的質(zhì)量守恒、動(dòng)量守恒、能量守恒以及化學(xué)反應(yīng)的定律等。火災(zāi)過程中狀態(tài)參數(shù)的變化也遵循著這些規(guī)律，因而可以用場模擬方法求解火災(zāi)過程。FDS通過大渦模型對連續(xù)方程、動(dòng)量、能量方程以及壓力收斂方程進(jìn)行求解，可得到溫度、壓力、氣體成分、可見度等參數(shù)的空間分布。

火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析采用大渦場模擬模擬軟件FDS version 3進(jìn)行數(shù)值模擬，對車站隧道火災(zāi)情況進(jìn)行模擬，其分析評價(jià)內(nèi)容為：

（1）針對典型站臺和通道結(jié)構(gòu)，研究火災(zāi)的發(fā)生和發(fā)展，獲得站臺的通道內(nèi)不同局部位置的溫度和煙濃度分布等；

（2）研究不同傳熱狀況（輻射、對流、導(dǎo)熱等）下典型站臺和通道內(nèi)的熱效應(yīng)和作用區(qū)域；

（3）火災(zāi)條件下煙氣的動(dòng)態(tài)擴(kuò)散和傳遞特征，獲得煙氣在站臺和通道內(nèi)的分布規(guī)律和對人員的影響；

（4）火災(zāi)、煙氣條件下典型站臺和通道內(nèi)的人員疏散模擬；

（5）基于對典型站臺和通道內(nèi)火災(zāi)和煙氣的發(fā)生、發(fā)展、擴(kuò)散和傳遞的規(guī)律的研究，獲得防范安全事故、人員疏散和救援的操作預(yù)案。

4 結(jié)語

總之，由于城市軌道交通建設(shè)與運(yùn)營系統(tǒng)的復(fù)雜性，必然帶來生產(chǎn)建設(shè)和運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)的多變性。因此，我們應(yīng)不斷深入研究風(fēng)險(xiǎn)管理方法和標(biāo)準(zhǔn)，總結(jié)安全風(fēng)險(xiǎn)管理與評價(jià)經(jīng)驗(yàn)，持續(xù)提高安全風(fēng)險(xiǎn)管理水平，為建設(shè)和運(yùn)營提供良好的安全環(huán)境。

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