北京市生產安全事故時空特征分析*

韓永華，季學偉，陳 濤，侯占杰

(1.北京市安全生產科學技術研究院，北京100070；2. 清華大學 工程物理系，北京 100084；3.清華大學 公共安全研究院，北京 100084)

0 引言

生產安全事故是指在生產經營活動中發生并造成人身傷亡或直接經濟損失的事故。據國家統計局統計[1]，2017年全國各類生產事故共死亡37 852人，其中工礦商貿企業就業人員10萬人生產安全死亡人數1.639人，比上年下降3.7%。安全生產形勢雖有所好轉，但總量仍然很大，安全生產仍是必須面對的重大問題。生產安全是城市安全的重要組成部分，研究北京市生產安全事故的特征規律有助于提升北京市城市公共安全水平。

劉艷等[2]對北京市2006—2015年有限空間作業的事故特征進行研究，并分析了其原因；殷文韜等[3]研究了2001—2012年我國重特大瓦斯爆炸事故特征及發生規律；李杰等[4]對北京市火災事故特征進行了統計分析；李曉東等[5-6]分析了我國房屋市政工程建筑生產安全事故。以上研究主要針對某一類型事故原因進行了分析，但對事故的時空特征研究有待深入。在公開的安全生產事故報告中，時間信息往往較為明確，而空間信息卻相對模糊，難以進行事故地點的準確定位。在進行事故的空間分析時，通常方法是對比不同行政區劃間的事故率、事故起數等指標，如文獻[5]和[7]。但不同行政區劃以及各行政區內部存在自然條件、社會經濟發展、人口分布不均衡，所以橫向對比安全發展水平存在諸多不合理之處。GIS(Geographic Information Systems)技術以地理空間為基礎，采用地理模型分析方法，提供多種空間和動態的地理信息，在多個領域被使用，是一種多學科交叉技術。GIS技術在社會治安[8-9]、道路交通[10-12]、自然災害[13-16]等領域中得到廣泛應用，為相關領域提供了有效的指導建議。

本文采用GIS技術，對北京市生產安全事故進行空間格局分析，確定事故高風險區域，并分析事故的時間特征，為政府的生產安全監管和企業的事故預防等提供依據。

1 數據與方法

根據北京市安全生產監督管理局發布的本市生產安全事故信息，選取2012—2017年事故快報，整理得到696條事故數據，事故主要為1人及以上死亡事故和危化品運輸、燃氣爆炸等影響較大的事故。數據涉及北京市轄區內16個區以及經濟開發區，統計數據如表1所示。

表1 2012—2017年北京市各區生產安全事故起數Table 1 The number of work safety accidents in different districts of Beijing during 2012—2017

依據快報信息對數據進行預處理，分別得到每條事故數據的事發區縣、發生時間信息(年、月、日、時)、事故分類(按事發原因分)和事發地點，依據事發地點反演事發地址的經緯度信息(部分快報信息模糊，得到的為大概的經緯度信息)。結合《企業職工傷亡事故分類》(GB 6441-1986)和北京市事故快報的具體信息，將事故數據分為6類，如表2所示。其中，第1類煤礦事故主要集中在房山區和門頭溝區，且事故數量較少，第6類其他事故數量較少且分類不明，這2類事故在后續中不作具體分析，僅對其他4類事故進行詳細的時空分析。

表2 事故類型劃分及事故起數Table 2 Classification of accident types and number of accidents

本文對事故數據進行時間和空間分析。時間分析主要通過折線圖、雷達圖研究事故的時間分布規律；空間分析通過ArcGIS 10.2軟件實現。將事故發生地點經緯度信息轉化為地圖中的點要素，在北京市區劃地圖中可視化展現，并加載北京市主要環線和高速路圖層。空間分析主要進行核密度分析，發現事故多發區域。核密度估計法(Kernel密度估計法)是空間分析中運用最廣泛的非參數估計模型，具有表達直觀、概念簡潔、易于可視化的特點。本研究中核密度圖輸出單元格大小(out cell size)為300 m，搜索半徑(search radius)為3 000 m。

2 結果分析

2.1 生產安全事故時相分布

生產安全事故的發生可能呈現出年、月、日、時的時相特征。不同類型事故也具有獨特的時相特性。本文首先分析總體事故和4類事故逐年變化趨勢，如圖1所示。隨后進行事故的月、日和時的時相特征分析，如圖2所示。

從圖1可看出，2012—2017年北京市生產安全事故起數整體呈現下降趨勢，但高處墜落和坍塌事故以及觸電和機械等傷害事故整體事故起數較多。從圖2中可看出，事故具有明顯的時相差異性。從月份上看，總體上7、8月份事故多發，1、2月份事故較少；危化品運輸事故4、6、7月份較多，1、2、8月份較少；燃氣相關及火災事故7、11月較多，8、9月較少；高處墜落及坍塌事故8月份最多，2月份最少，且上半年多于下半年；觸電及機械等傷害事故7、8月份較多，10月至次年2月事故起數相對較少。從日層面看，總體上星期一至星期日時相特征不明顯，星期四稍多；對于危化品運輸事故，星期三和星期四較多，星期一和星期五較少；對于燃氣相關及火災事故，星期二至星期五均較多，星期一和星期六較少；對于高處墜落和坍塌事故，星期一、星期四和星期日較多，其他時間較少；對于觸電及機械等傷害事故，星期一、星期二、星期五和星期六較多，星期三和星期四較少。從每日工作時段看，時相特征明顯，總體上事故多發于9—12點和14—17點，是正常的工作時間段；對于危化品運輸事故，在3—4點、8—9點、11—12點事故多發；對于燃氣相關及火災事故在10—12點多發；對于高處墜落和坍塌事故時相特征更為明顯，事故主要集中于9—12點和13—17點；對于觸電及機械等傷害事故主要集中于10—11點，其次是16—18點。

圖1 2012—2017年北京市生產安全事故逐年變化Fig.1 Work safety accident annual variation during 2012—2017 of Beijing

圖2 北京市生產安全事故時相分析(以時、日、月尺度)Fig.2 Temporal analysis of accidents: hourly, daily and monthly variations

2.2 生產安全事故空間分布

圖3為2012—2017年北京市生產安全事故的空間分布，圖中顏色越深代表事故的發生越集中。

圖3 2012—2017年北京市生產安全事故逐年空間分布Fig.3 Spatial distribution of work safety accidents annually in Beijing during 2012—2017

由圖3可知，每年的事故高發區域有所差異，2012年事故主要分布在西二環附近和西北三環內，2013年事故高發區域在東城區東二環區域，2014年事故高發區域較為分散，主要有西二環、西北二環、東北四環、京藏高速與北五環交界附近區域，2015年事故多發于京藏高速沿線，2016年事故多發于北三環和東三、東四環，2017年事故多發熱點相對分散且事故量較少。總體來看，北京市生產安全事故主要分布在六環高速內區域。

鑒于六環路內事故多發，重點關注六環內事故多發區域。采用區域統計方法，發現采集的696起事故中有480起發生在六環內。如圖4所示，圖中顏色越深代表事故的發生越集中，六環內事故多發區域有3個明顯高發區域，分別是西城西二環附近，東二環至東四環區域，北五環外京藏高速沿線。

圖4 2012—2017年北京市六環內生產安全事故空間分布Fig.4 Spatial distribution of work safety accidents within the sixth ring road in Beijing during 2012—2017

六環內4類事故的空間分布如圖5所示，圖中顏色越深代表事故的發生越集中。發現危化品運輸事故主要發生于高速路及環線上，以京藏高速和南六環事故居多；燃氣相關及火災、爆炸事故多發于北二環與北三環間以及北五環外京藏高速沿線區域；高處墜落與坍塌事故多發于東二環至東四環區域；觸電及機械等傷害事故多發于東三環附近以及北三環偏西區域。

圖5 2012—2017年4種類型生產安全事故空間分布Fig.5 Spatial distribution of four pattern work safety accidents in Beijing during 2012—2017

3 討論

對北京市生產安全事故進行分析，發現北京市生產安全形勢整體好轉，北京市當前產業結構調整和非首都功能疏解等宏觀政策與之關系密切。同時，北京市在安全監管領域投入6 300名專職安全員，明顯增強監察力度，有助于減少事故發生。而高處墜落及坍塌事故依然多發，這是安全生產監管的重點領域。從時相上看，7、8月份事故集中，1、2月份較少。這與夏季季節特點有關，天氣炎熱易影響作業人員身心，使之體力下降，情緒浮躁，且降雨天氣易于造成塌方、作業面濕滑等不利環境，以上均為事故多發的重要因素。1、2月份正值春節前后，建設減緩，來京務工人員返鄉過節，因此事故起數較少。高處墜落及坍塌和觸電及機械等傷害事故在月份的時相上表現尤為明顯，主要因為建筑等從業人員以來京務工人員為主。因此，一線城市流動人口的季節性遷徙是1、2月份事故量少的深層次原因，同樣的結果在上海市人為災害的研究中也得到印證[17]。通常生產經營單位多數經營采用調休制，不分工作日與周末，因此生產安全事故日的時相特征不明顯。但不同類型的事故有各自的時相特征，且非常明顯。其中危化品運輸在3點、8點、11點多發，原因可能有疲勞駕駛、交通路況差等；燃氣相關及火災在10—12點，該類型事故主要集中在餐飲行業，通常餐飲在11點左右開始營業，在之前時段可能存在燃氣泄漏等情況并產生可燃氣體集聚，開始動火作業易于引發爆炸和火災；另2類事故在10—12點和14—17點多發，尤其是接近午休和下班時間多發，原因可能為工作2～3個小時后，工作人員進入疲憊狀態，安全意識降低，易導致事故發生。

北京市已建成城區基本環繞五環及五環周邊區域和各高速線路周邊區域，結合圖3～5可知，生產安全事故事發地點與現已建成城區重疊，主要集中于城市中心地帶。事故高發區域共同點是區域內生產經營單位和從業人員眾多，因此事故發生概率較高。不同年份事故的熱點區域有所變動，應與事故發生后短時期區域內安全監察增強有關，但一段時期過后，事故多發區域依然會再次成為事故熱點。因此，加強城市人口高密度、生產經營單位高密度的中心城區的產業規劃，有助于事故量的降低。

4 建議

針對北京市2012—2017年生產安全事故特征提出以下幾點建議：

1)生產經營單位應制定合理的工作制度，在開工前進行安全檢查及安全教育，增長工作間歇尤其是在高溫高濕的7、8月份，以防出現人員體力下降、安全意識減弱等情況。

2)政府及監管機構應加強對來京務工人員的技能培訓和安全教育，有助于減少建筑、制造等行業事故，從而降低整體事故發生率。

3)事故多發區域可能存在人口密集、功能規劃不合理等現象，應結合事故時空特征，加強重點區域的隱患排查，功能規劃調整等工作。該區域也是非首都功能疏解的重點區域。

4)使用GIS技術開展事故規律研究有助于提高監管效能，在事故調查、隱患排查等安全監管工作中應引入精確的地理信息。

5 結論

1)北京市生產安全事故總體呈現下降趨勢，不同事故類型的時相特性存在差異，但總體上事故多發月份為7、8月份，事故較少月份為1、2月份，多發時段為10—12時和16—17時。

2)北京市生產安全事故分布空間多發于城市中心區域，主要有3個核心高發區域，分別是西城西二環附近，東二環至東四環區域，北五環外京藏高速沿線。