城市轨道交通安全风险分析与评价研究探讨

崔旭华

摘 要：随着轨道交通的蓬勃发展，随之而来的各种负面影响也日益增多。为了保证轨道交通的安全和运输能力，对轨道交通项目进行合理的风险分析与评价显得愈加重要。为此，本文主要就城市轨道交通安全风险分析与评价，作了具体的研究，以供参考。

关键词：城市轨道交通；安全风险；分析；评价

引 言：随着轨道交通项目的快速发展，在其建设和运营过程中的风险和安全问题日益突出。由于轨道交通项目具有投资大、建设周期长、技术复杂、影响范围广的特点，所以简单的风险分析和规避已不能满足其发展需求，必须要树立风险管理的理念。

1 风险管理概述

关于风险管理的内在含义，有着很多不一样的观点。但是风险管理和所有控制系统有一个共性，那就是涵盖了三个必备的要素：其一为管理目标；其二是资讯搜集及解释；其三是相对应的解决措施。有学者研究表明：风险管理目标对风险而言，风险是存在客观因素与主观因素的。从客观上的分析，管理的目标是尽可能地将风险降至最低，并且风险能够以数理统计为基础，进而加以测度[2]。此种思维模式极易被采纳。从主观上分析，管理的目标讲究与风险同生共存，并将风险当作是人们在某种特定的文化社会背景下进而加以构成的。在不同的人及不同的背景下，风险也是有所不同的。虽然此种观点看起来较为抽象，但是从目前关于风险管理的框架体系来看，对于风险管理当中的风险识别、风险分析、风险评估及风险应对而言，无论是客观上的因素，还是主观上的因素，都是必然存在的。并且，想要使风险管理能够日益完善，就并且充分融合这两方面的观点，以此使风险管理的应用更加规范、更加科学。

城市轨道交通项目的风险分析与评价虽然逐渐被重视，但是还为形成一套成熟的理论，目前的评价分析方法大多是借鉴铁路工程经济评价或者建设项目经济评价的方法，这两者的侧重点有所不同，但是均与城市轨道交通实际不符，另外针对项目安全的评价研究也较少。本文是针对影响项目安全的风险进行分析评价，并对典型风险给予相应的评价方法。

2 预先危险性分析

预先危险性分析是在进行某项工程活动（包括设计、施工、生产、维修等）之前，对系统存在的各种危险因素（类别、分布）、出现条件和事故可能造成的后果进行宏观、概略分析的系统安全分析方法。其目的是早期发现系统的潜在危险因素，确定系统的危险等级，提出相应的防范措施，防止这些危险因素发展成为事故，避免考虑不周所造成的损失，属定性评价。即：讨论、分析、确定系统存在的危险、有害因素，及其触发条件、现象、形成事故的原因事件、事故類型、事故后果和危险等级，有针对性地提出应采取的安全防范措施。

2.1预先危险性分析法的功能主要有：

（1）大体识别与系统有关的主要危险；

（2）鉴别产生危险的原因；

（3）估计事故出现对系统产生的影响；

（4）对已经识别的危险进行分级，并提出消除或控制危险性的措施。

2.2预先危险性分析步骤

（1）对分析系统的生产目的、工艺过程以及操作条件和周围环境进行充分的调查了解；

（2）收集以往的经验和同类生产中发生过的事故情况，判断所要分析对象中是否也会出现类似情况，查找能够造成系统故障、物质损失和人员伤害的危险性；

（3）根据经验、技术诊断等方法确定危险源；

（4）识别危险转化条件，研究危险因素转变成事故的触发条件；

（5）进行危险性分级，确定危险程度，找出应重点控制的危险源；

（6）制定危险防范措施。

3 城市轨道交通风险的分析评价与对策

3.1大客流输运模拟评价

本评价主要针对典型地铁突发大客流情况下的进出站控制、售检票、疏散通道、行车组织等措施进行模拟研究分析和验证。

评价采用模拟仿真的方法，利用基于个体的人员动力学模型，建立地铁车站疏运模型，设定客流量时间曲线、进出站通道、闸机、售检票模式、限流方案等，对最大极端客流和实际客流进行数值模拟分析。

现阶段国内外针对大客流输运公认的模拟软件为人员动力学模型Legion进行模拟仿真研究。Legion模型为人员疏散的矢量模型，最大的特点就是基于个体行为（agent-based）和矢量连续空间（Vector）解析，能够兼顾人员个体行为描述、人员规模和空间区域三个方面，可适用于大规模大区域的人群模拟仿真。模型以每个行人个体为单位，行人的每一步在行走平面路线和方向上都通过计算机算法计算，即每个行人个体有决定自身行动的决策权，在决策时考虑周围环境（建筑及障碍物等）和与其他行人相互作用和影响，进行信息交流，做出相应的决策。该模型主要用于研究人群疏散行为、疏散时间、疏散策略与技术等。

3.2人员疏散模拟分析评价

城市轨道交通应对突发事件的能力一般采用人员疏散速度来衡量，可以通过人员疏散模拟来进行评价。评价方法为BuildingExodus模型，即模拟人员疏散的精细网格模型。该模型针对大型空间及大量人群逃生设计，适用于模拟大型超级市场、医院、电影院、车站、机场航站楼、危险建筑物、学校等场所。可输入各种人员行为特征（如逃生人员生理、心理、行为属性），及火灾危险特性（如浓烟、温度、毒气危害属性）等逃生影响参数进行模拟，以展现更符合实际情况的较佳化人员逃生模拟结果。Exodus输入紧急情况下有关人类行为的各种信息，资料来源包括火灾的影像记录、已公布的调查报告和与受伤害者的交谈资料等。在建筑空间充分利用前提下，以拥挤人群、内部存在座椅等障碍物与设有警报设备等状况下进行疏散模拟。

3.3火灾风险分析方法

对火灾风险采用FDS（Fire Dynamics Simulator 火灾动力学模拟）评价方法。FDS一种火灾驱动流体流动的计算流体动力学软件，其原理是火灾的场模拟计算，场模拟是利用计算机求解火灾过程中状态参数的空间及其随时间变化的模拟方式，场是指状态参数如速度、温度、各组分的浓度等的空间分布。场模拟的理论依据是自然界普遍成立的质量守恒、动量守恒、能量守恒以及化学反应的定律等。火灾过程中状态参数的变化也遵循着这些规律，因而可以用场模拟方法求解火灾过程。FDS通过大涡模型对连续方程、动量、能量方程以及压力收敛方程进行求解，可得到温度、压力、气体成分、可见度等参数的空间分布。

火灾风险分析采用大涡场模拟模拟软件FDS version 3进行数值模拟，对车站隧道火灾情况进行模拟，其分析评价内容为：

（1）针对典型站台和通道结构，研究火灾的发生和发展，获得站台的通道内不同局部位置的温度和烟浓度分布等；

（2）研究不同传热状况（辐射、对流、导热等）下典型站台和通道内的热效应和作用区域；

（3）火灾条件下烟气的动态扩散和传递特征，获得烟气在站台和通道内的分布规律和对人员的影响；

（4）火灾、烟气条件下典型站台和通道内的人员疏散模拟；

（5）基于对典型站台和通道内火灾和烟气的发生、发展、扩散和传递的规律的研究，获得防范安全事故、人员疏散和救援的操作预案。

4 结语

总之，由于城市轨道交通建设与运营系统的复杂性，必然带来生产建设和运营风险的多变性。因此，我们应不断深入研究风险管理方法和标准，总结安全风险管理与评价经验，持续提高安全风险管理水平，为建设和运营提供良好的安全环境。

参考文献：

[1]邓云峰. 城市轨道交通危险因素分析[J].中国安全生产科学技术， 2005（3）.

[2]王建波.城市轨道交通工程公私合作融资项目风险分析与管理[J].城市轨道交通研究，2011（01）.

[3]吴锴.浅谈城市轨道交通工程建设风险控制[J].科技创新导报，2013（12）.