地铁运营安全事故的致因分析
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作者: 崔博 刘建华
摘 要：随着科技进步和社会发展，地铁系统的复杂性与日俱增，外部环境的不确定性也不断增加，导致各类运营安全事故频发，地铁运营安全管理亟待加强。本文以集成管理和安全管理理论为支撑，以地铁系统脆弱性为突破口，在揭示地铁运营安全事故致因机理的基础上，提出了地铁运营安全集成化保障的概念，构建了集成化地铁运营安全保障机制，分析了实现地铁运营安全集成化保障的关键机理和方式。并提供了理论成果的应用路径和示例。
关键词：地铁运营；安全事故
1.地铁运营安全事故总述
1.1地铁运营安全事故的概念与分类
地铁运营安全事故是发生在地铁运营期间的危及人员和设备安全的事件。“安全”包含两个层面的含义：不发生意外的安全和免遭破坏的安全。“事故”也包含两个方面：意外发生的事故和故意造成的事件。《上海市处置轨道交通事故应急预案》中将事故分为6类：1）重、特大火灾；2）爆炸；3）毒气；4）大客流爆满或者停电；5）车辆脱轨、道床伤亡等；6）其他突发事件。
1.2地铁运营安全事故的分析框架
铁运营安全事故分析中，事故原因、事故的时间、空间特性和事故后果是主要分析因素，它们共同反映了事故的全貌，构成了事故的分析因素体系。
（1）原因
地铁运营安全事故的原因因素中，人员、设备、材料、管理和环境是最常见的分析因素，几乎涵盖了事故原因的各方面。
（2）时间
地铁运营安全事故的时间属性是事故的发生时间、持续时间、发生频率等与时间相关的特征。从事故过程的角度，可分为非持续性事故和持续性事故。
（3）空间
地铁运营安全事故的空间属性是事故的发生位置、影响路径、波及范围等与地理位置和空间特性密切相关的特征。发生位置是地铁运营安全事故的具体发生地点。影响路径是地铁运营安全事故的直接影响在空间上的传导方向和线路，如火灾的蔓延路径、列车延误的传递路径。波及范围是受到地铁运营安全事故的间接影响的空间范围，如事故中某车站关闭会造成附近区域地面公交的拥堵。
2.地铁运营安全事故的分析
2.1常见和多发事故情况分析
（1）人员侵限事故
由人员侵入限界导致的伤亡事故是最为常见的地铁运营安全事故，占国内事故的六成以上。其次是设备故障导致的事故。
（2）车辆事故
经统计80%以上的重大和特大地铁运营安全事故是车辆事故，而列车追尾是最为多见的事故类型，其次是出轨。事故的头号原因是司机或者调度人员的违规操作或者操作失误。同时，受经济状况影响，部分线路和列车的设备陈旧、缺少维护，也是造成事故的重要客观原因。
（3）常见事故原因
随着地铁系统设备安全性的不断提高，由设备故障所导致安全事故的可能性总体呈现下降趋势。经统计人为因素的原因占全部事故的直接原因的90%以上。由此可见，加强安全管理对于重大安全事故的预防有着极为重要的意义。国内近年来与地铁车站电梯有关的安全事故时有发生，电梯成为了一个新的脆弱点。究其原因，一方面是因为地铁客流量的不断增大，不少设备不堪重负；但更为主要的原因是不少设备在设计上就存在先天不足，使用中又缺乏必要的养护和管理。
3.地铁运营安全事故的致因分析
地铁安全运营的状态被视为地铁系统的一种稳定且平衡的状态，地铁运营安全事故是由干扰因素的作用和地铁系统对干扰的抵御能力不足导致的系统失稳和平衡被破坏的结果。
3.1干扰的影响分析
通过进一步对各类型事故中的干扰因素及调查报告的分析，可以发现干扰在事故发生过程中对系统存在如下影响特点：
（1）干扰是事故发生的前提，但不一定只能在事故前出现。地铁运营安全管理中，对爆炸式恐怖袭击、人员卧轨自杀等安全事故的防范是最困难的，其原因是此类事故从干扰出现到事故发生的时间间隔极短，甚至是同时的。
（2）干扰对系统的影响存在一个累积的过程，这一过程也是系统充分暴露在干扰的作用下的过程。只有当干扰对系统的影响累积到一定程度才会导致事故发生。
3.2暴露的影响分析
干扰存在的条件下，干扰因素必须通过一定接触途径与系统发生相互作用，才能实质性影响到系统的安全状态，进而导致事故发生。这种干扰与系统相接触的途径和环境被称之为运营安全事故的暴露条件或作用场景，简称暴露。
通过对搜集到事故案例进行分析后发现：由于地铁系统的结构和功能的复杂性以及运营环境的开放性，地铁系统对各种干扰几乎都是易感的，但对不同特性的干扰和在不同的环境下，干扰攻击和系统易感的程度不同。暴露特性分析中的许多内容与干扰和脆弱性特性分析的内容存在交叉，尤其需要关注以下方面的内容：
（1）在相同的干扰强度和系统脆弱性状况下，当脆弱点直接暴露于干扰的作用下时，暴露的程度最高，系统产生的敏感反应也最强烈。例如，恐怖袭击、乘客卧轨自杀等事故中，干扰因素都是直接作用于系统的脆弱点。
（2）某些特定环境下，虽然干扰的强度不高，但是系统对干扰极为易感，进而产生强烈的敏感反应。例如，在客流高峰期、故障运营期等特殊的运营状态下，由于系统的不稳健，一个轻微的扰动都极有可能造成严重的事故。
（3）在事故起因和和系统状况相同的条件下，事故发生的背景不同，事故发生的可能性和事故后果的严重程度明显不同。例如，在客流较大、车站安检力量不足的情况下，乘客携带危险品进站乘车的可能性较高，由此造成火灾、爆炸等事故的可能性也较高；形式相同的恐怖袭击事件，发生在客流高峰时段和客流稀少的时段所造成的后果存在显著差异，其重要原因就是两者的暴露条件不同。
3.3脆弱性的影响分析
从脆弱性作用过程的角度，完整的地铁运营安全事故的过程包含两个方面：
（1）干扰对系统的影响过程，即易感过程；
（2）事故发生和发展的过程，即易损过程。
两者之间可能是平行或者搭接的关系。系统脆弱性在不同关系下的这两个过程中分别体现出不同的特性。易感过程中，系统对干扰的敏感程度和系统对干扰的承受能力决定了事故发生与否，即集中体现出脆弱性的易感特性。易损过程中，系统的耐受能力决定了事故后果的严重程度，即集中体现出脆弱性的易损特性。脆弱点通过脆弱性关联作用，受到了来自脆弱源的干扰，使系统安全状况进一步恶化，并最终导致系统失稳。
因此安全防护和应急的能力的差异是造成相同事故起因，不同事故后果的关键原因。首先，安全设施和防护措施的性能对事故预防和应对至关重要。但随着各城市地铁对于安全投入力度的加大，相关安全设计和设施基本都能满足要求。因此，决定系统承受能力的关键在于安全保障的“软”能力，而决定这种能力的关键是不同部门、不同专业、不同系统在非正常状态下的协同能力，即界面间的耦合性。以车站火灾为例，事故发生后，车站、调度、消防、公安、急救等部门均需要迅速启动应急程序，信号、供电、供水、通风空调等系统也需要立即切换到事故运行状态。在各部门能力和各系统性能一定的情况下，相互之间的协调和配合状况最为关键。然而，由脆弱性分析可知，相互之间的界面耦合也是最为脆弱的。
结论
本文通过分析得到：铁运营安全事故是干扰、暴露和脆弱性三者综合作用的结果超过了系统的抵御能力的结果。干扰和暴露是事故发生的前提条件，系统的脆弱性状况是事故发生与否和后果严重程度的决定因素。
参考文献
[1]孙章，蒲琪.城市轨道交通概论[M].北京：人民交通出版社，2010.
[2]刘志刚，谭复兴.城市轨道交通安全工程概论[M].北京：中国铁道出版社，2010.
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