基于質量控制的城市軌道交通安全運營研究

馬超

（北京市地鐵運營有限公司運營三分公司，北京 100082）

0 引言

軌道交通是各個城市中的重要交通運輸形式，其憑借運輸能力大、可靠性強、節約能源等諸多優勢受到廣泛認可。北京、上海等地自20 世紀70 年代就開始修建城市地鐵，并先后開通運營，截至2022 年，城市交通軌道已運營數十年。隨著社會的不斷發展，城市軌道交通面臨客流持續增長、運營高峰期持續增長等多重問題，這在很大程度上增加了城市軌道交通安全的管理壓力。從可持續發展的角度來說，城市軌道交通的安全運營是各地區實現城市總體規劃的重要基礎。因此，有必要基于質量控制加強對城市軌道交通安全運營的研究。

1 城市軌道交通安全運營現狀分析

1.1 運營里程持續增加，運營能力亟待提升

自2015 年以來，我國多地區、省市加入城市軌道交通建設行列。目前，仍有部分城市處于城市軌道交通建設期或處于建設期向運營期轉型的關鍵階段[1]。縱觀各城市軌道交通運營路線，大多已實現單線運營向網絡化運營的轉變。

因此，城市軌道運營里程不斷增加，截至2022 年12 月31 日，我國各個城市的軌道交通系統總數為90個，國內共有55 個城市開通了城市軌道交通項目，運營總里程達到10291.95 公里，其中地鐵8012.85 公里，占比77.85%。

基于此，軌道交通相關部門不僅要為乘客提供高質量的運營服務，還要加強對軌道交通運營設備的監管，及時發現軌道交通運行存在的安全隱患，并及時采取有效措施加以處理。

1.2 交通制式結構多樣，設備安全有待提高

我國幅員遼闊，各地軌道交通需求不斷提升，但不同地區地形不同，城市規模、經濟基礎等也存在較大差異，因此我國城市軌道交通制式不再局限于傳統的地鐵、輕軌，與重慶山城地貌相吻合的單軌交通、磁懸浮、快軌交通等相繼出現，這也標志著我國軌道交通制式結構越發多樣，圖1 為2022 年末我國城軌交通系統制式結構。對各城市軌道交通年度總結報告相關數據進行分析不難發現，上海、廣州等城市同時擁有三種或三種以上的交通制式；長春、大連等地也結合自身發展實際建造了有軌電車。除此以外，北京、成都等地也結合市場需求增加了市域快軌交通等交通制式[2]。不可否認，多樣化的交通制式的確能夠在很大程度上滿足城市交通運輸需求，但交通制式較多，相關對設備檢查量與備件需求量也顯著提升，這對工作人員技術能力提出了較高要求。為充分應對交通制式結構多樣帶來的多重挑戰，需要做好設備檢測與維護工作。

圖1 截至2022 年末城軌交通系統制式結構

1.3 客流壓力逐漸提升，運能水平需要擴容

客流量是衡量軌道交通運營能力的重要指標。就2021 年我國各地區城市軌道交通客流數據的統計結果來看，北京、廣州等地客流不斷上升，具體數據見表1。

表1 2021 年我國部分城市軌道交通數據統計表

由表1 可知，北京、上海、廣州等地全年城市軌道交通客運量超10 億人次。據交通運輸部統計，2021 年全國城市軌道交通客運量達229.6 億人次。由此可推斷，我國部分城市面臨或將面臨超大客流壓力。基于此，如何對大客流問題進行妥善處理，是每個城市軌道交通運輸部門都應該思考的重要問題。為提高城市軌道交通客運量，許多城市會不斷提高最小間隔。這一措施的應用意味著，在高峰時間段，一旦發生安全問題或設備故障，即使能夠在短時間內修復也會對后續列車的運營時間產生影響，容易導致乘客滯留等情況。基于此，需要提高城市軌道交通的運能水平，為故障處置及軌道交通安全運行提供保障。

2 影響城市軌道交通安全運營的因素

2.1 車輛故障

車輛是城市軌道交通運營的重要載體，車輛若是出現較大故障，會對城市軌道交通運行體系產生直接影響。城市軌道交通車輛是一個由多系統組成的復雜度較高的整體系統，其中任何一個系統發生故障，都會提高安全事故的發生概率。目前，車輛故障主要分為牽引系統故障、輔助系統故障等多個類別。基于此，需要加強對車輛系統危險源的分析，強化車輛設備質量監控體系。

2.2 信號故障

信號系統是城市軌道交通安全運營的關鍵[3]。作為軌道交通安全運行的大腦，信號系統不僅要指揮列車運行，還要為城市軌道交通運行提供保障。目前，城市軌道交通安全信號故障主要分為ATS 故障、ATO故障等多個類別。據北京地鐵相關部門統計，ATS 是軌道交通運行過程中發生頻率最高的信號故障，其次是ATP 故障、ATO 故障。發生信號故障不僅會降低列車運行的安全性，還會對乘客出行時間產生影響。因此，日常管理過程中應總結事故發生規律、不斷優化故障處理方案。

2.3 供電故障

供電系統是城市軌道交通運行的基礎。在客流量較大的地區，軌道交通對電力供應的可靠性也會提出較高的要求。目前，城市軌道交通供電故障類型主要分為外部供電故障、電力監控系統故障等。相較于車輛故障與信號故障，供電故障的發生概率較低，但其所造成的影響是不可忽視的。比如上海地鐵，因供電故障導致軌道交通延誤20 分鐘以上的事故有十余起，延誤30 分鐘以上的有6 次，給城市交通帶來了極大的影響。由于城市軌道交通安全運行對供電系統的可靠性有較高的要求，因此許多地區采取雙邊供電的冗余方式，當受電設備內部電源出現異常時,冗余電源系統可以繼續為故障設備進行直流供電,為設備的正常運行提供保障。

2.4 線路故障

城市軌道交通的線路故障主要發生在建造階段，具體故障類型分為道岔故障、隧道滲水等[4]。故障原因大多與線路偏遠、人員混雜有關。基于此，軌道交通運營部門應強化對線路設施設備的監控，聯合軌道交通管理部門做好建造期間的夜間巡視工作。

2.5 人員侵限

人員侵限主要是指乘客或其他人員未經允許進入軌道限界，如乘客扒門等。這一行為會造成軌道交通短時間的行車中斷或增加其他安全隱患。早高峰時間段，軌道交通客流量迅速增加，存在人員擁擠誤入車站限界的可能。人員侵限事故不僅會對軌道交通安全運行產生較大的影響，也會威脅乘客及相關人員的安全，甚至會造成嚴重的負面社會影響。

3 基于質量控制的城市軌道交通安全運營策略

3.1 強化故障數據收集，發揮數據規模效應

由于城市軌道交通運行過程中可能發生的故障較多，因此相關部門除了要立即對故障進行處理外，還要在故障處理完成后對故障類型、原因等進行細致分析，逐漸摸索此類型故障發生的概率或觸發條件。近年來，隨著城市軌道交通運營里程的不斷提升，其發生故障的次數也逐漸增加。因此，相關部門需要規范數據收集工作，通過故障數據的累積對故障發生傾向進行判斷，提前做好防范工作或制訂緊急預案。

此外，我國軌道交通客流量較大，軌道交通所承擔的客流壓力較大，可能出現其他地區或國家從未出現過的故障類型，根據收集到的故障數據，相關部門能結合軌道交通設施供應商提供的信息對故障機理進行有效分析，評估設備損傷程度，進而有針對性地對設備機能進行修復。基于此，城市軌道交通相關部門應強化故障數據收集工作，定期對相關數據進行分析、解讀，并將之上傳到互聯網平臺進行數據共享，充分發揮數據規模效應，以促進城市軌道交通運營安全性的提升。

3.2 探索事前防范機制，掌握設施運營現狀

對事前防范機制進行探索是有效預防軌道交通安全事故的重要手段，也能夠幫助相關部門獲得故障應對的主動權，最大程度地降低軌道交通安全事故的發生概率[5]。為保證事前防范機制建立的合理性，有必要引入安全質量監控模型，該模型是建立在故障數據的基礎上對故障發生趨勢進行分析，以便制定事前防范機制。該模型不僅可以用于對車輛系統故障的分析，對信號故障、供電故障等場景也同樣適用。

除對事前防范機制進行探索外，還需要強化對城市軌道交通運營狀況的監控，如通過現場巡查、監控等手段，對列車運行狀況進行在線監測，及時感知故障，針對存在安全隱患的設備，及時檢測、修復、更換。

3.3 建立健全行業標準，實現交通安全運營

關于城市軌道交通行業標準，國內外均已出臺標準化文件，但城市軌道交通在我國依然屬于新興行業，發展歷史較短，在標準化文件的制定及具體實施上存在欠缺，特別是軌道交通建設后期的運營階段，可參考的運營標準較少。基于此，政府有關部門需要建立健全行業標準，增加關于運營階段和后期維護階段的相關說明，為城市軌道交通安全運營提供指導。以上海10 號線為例，其在數據收集與分析方面做得十分全面，能夠及時對故障數據進行分析，找到線路運行方面存在的薄弱點，但仍存在數據收集不完整等情況。因此，有關部門不僅要推廣高效的故障數據收集工作，還要制定標準格式，站在可持續發展的角度對城市軌道交通不同階段的優缺點進行總結，盡可能多地暴露車輛運行存在的故障問題，要求監管和維護部門將其作為檢查重點，并據此完善行業標準，有效規避同類問題。

3.4 搭建多方交流平臺，發揮政府橋梁作用

政府有關部門是城市軌道交通運行的主要管理者，除確保軌道交通嚴格按照法律法規投入運營外，還要充分發揮橋梁作用，幫助相關部門搭建多方交流平臺。例如，可在政府支持下組織與城市軌道交通運營管理及后期維護有關的信息交流會，為各地區軌道交通運輸部門之間的經驗交流創造條件，這樣有助于實現各地區安全運營技術的共同進步。還可以以政府為橋梁，與國際相關組織或國內技術機構等進行合作，參與先進技術研發或達成某項技術合作，引進更多先進技術的同時，獲取更多的管理經驗。針對城市軌道交通運行過程中出現的解決難度較高，對安全運營產生較大影響的問題，可組織各地區專家成立專項研究組，共同對相關基礎理論、技術標準等進行研究。此外，還可以基于政府力量，充分發揮數據庫優勢，搭建城市軌道交通人才資源庫、專家庫等，并共享到云端。為保證軌道交通安全運營經驗的持續更新與相關人員技術水平的不斷提升，還可以通過互聯網平臺定期開展知識講座，或由專家進行定期培訓。

3.5 鼓勵實施群防群治，激發公眾參與熱情

除政府及城市軌道交通運營相關部門外，社會公眾也是城市軌道交通安全運營的管理主體[6]。因此，有必要實施群防群治，激發公眾參與度，如組織開展乘客互動活動，在保證安全的前提下，邀請乘客前往軌道交通車輛停車場、運營生產等場地進行參觀，讓乘客更加直觀地了解城市軌道交通的運行過程及原理。作為城市軌道交通的主要服務對象，社會公眾也可以從這一角度出發，向相關部門提出改進建議，如登錄實施舉報平臺，說明軌道交通運營過程中存在的不安全因素，或通過微信公眾號、微博評論等方式進行溝通。相關部門可借助公眾力量，及時了解城市軌道交通運營的具體情況，保證及時治理，從而提高軌道交通運營的安全性。

4 結語

綜上所述，城市軌道交通是促進社會經濟快速發展的重要基礎，隨著交通結構制式的不斷豐富，城市軌道交通的安全運營也備受社會關注。目前，車輛故障、信號故障等是影響城市軌道交通安全運營的主要因素。由于不同地區交通結構制式不同、城市經濟水平不同、城市地形等也有所不同，因此需要結合不同地區城市軌道交通運營的具體情況，對其進行安全管理，通過群防群治、搭建多方交流平臺等手段，充分發揮政府、軌道交通管理部門及社會公眾的積極作用，最大程度地降低城市軌道交通安全事故的發生率，保證軌道交通運營的安全性，為社會及交通運輸業可持續發展做出貢獻，同時為綠色出行發展理念的貫徹落實創造更好的外部環境。