城市轨道交通安全保障技术研究

主要研究单位：上海申通轨道交通研究咨询有限公司
        主要研究人员：宋  键、刘加华、胡少峰、陈菁菁、张琦、杨耀、刘扬、沈坚、朱弘、张琼燕、洪翔、冯娟、周巧莲、刘循、龚伟、纪文莉、邓奇、洪海珠、张凯、宋洁、牛振宇、蔡佳妮、何斌、胡蒙达
       
        一、研究背景
        城市轨道交通事故灾害的表现形式多种多样，一旦发生安全事故就关系到人民群众的生命财产安全，其后果是极其严重的，会对社会形成巨大影响，进而关系到和谐社会的建设。正是由于城市轨道交通事故灾害的特殊性，各国政府都高度重视城市轨道交通的安全保障工作。因此，对城市轨道交通安全保障技术的研究日显重要，如何研究消化、吸收国外城市交通安全方面成熟经验做法基础上，提出适合我国国情的城市轨道交通系统安全保障体系，包括制度体系、法律法规体系、组织构架、风险分析、安全设计技术标准、安全评估体制、应急处置能力、措施及装备等，提升我国城市轨道交通安全能力，就显得尤为重要。通过课题研究为建立城市轨道交通安全保障体系，安全法律法规，组织架构、评估机制、管理体制提供政策依据；为全面提升城市轨道交通系统的安全设计水平，用可靠性、可用性、可维修性和安全性（RAMS）风险分析技术提供理论支撑；为进一步研制安全监测、早期预警安全装备系统提供前瞻性研究。全方位对城市轨道交通安全保障技术进行系统化地研究，以此减少重大事故灾害的发生及损害，或早期发现，为一旦事故灾害发生，能够将事故损失降到最低程度，有效提高城市轨道交通的安全水平。
       
        二、主要研究内容
        1、城市轨道交通安全相关政策及制度建设
        目前我国城市轨道交通在建设与运营过程中渐渐暴露出诸多问题，为了达到城市轨道交通的安全目标，必须通过制定和执行积极而有效的公共政策以及为社会和公众提供安全、高质量的轨道交通产品和服务，形成有效调整社会关系和社会行为的制度及其机制，进而保障城市轨道交通安全的建设和运营的能力。城市轨道交通安全能力建设的内涵核心是城市轨道交通安全政策及制度的建设，通过对我国城市轨道交通建设与运营管理的特点及现状分析，目前急需建立和完善包括城市轨道交通安全评价制度、安全过程控制制度、安全认证制度、安全报告制度、新系统准入制度等在内的城市轨道交通安全相关核心政策与制度。此外，还应通过建立综合管理协调机构、明确指挥协调机制、完善配套的法规政策、加快技术手段的研究与开发、实现信息资源的共享、形成政府与社会的共识与合力等方面着手，逐步加强完善我国城市轨道交通应急管理能力建设。
        2、城市轨道交通安全设计技术
        通过对自然灾害、水灾、火灾、恐怖袭击和重大运营事故在内的城市轨道交通重大事故灾害的典型案例及数据分析，对上述五类城市轨道交通重大事故灾害进行风险分析，确定针对各类事故灾害安全设计的需求和要素。
        对比我国城市轨道交通有关设计规范与以EN50126为代表的国外轨道交通安全设计标准，我国城市轨道交通安全设计技术的发展需要引入基于风险分析的全寿命周期RAMS安全设计方法，将危害分析、风险分析及可靠性分析作为安全设计的一个必不可少的环节和前提。依此提出适合我国城市轨道交通发展状况的安全设计模式，通过RAMS分析确定生命周期各阶段的安全设计任务和技术要求，以及验收或验证标准，形成完整的安全设计技术规范。
        城市轨道交通安全设计贯穿于各个设计研究阶段，针对城市轨道交通发生重大事故灾害的特点，设计范围涉及到包括线路工程、结构工程、车站建筑、车辆基地、车辆、机电设备以及运营组织保障等各个专业系统，将“合理而可行的最低风险程度(ALARP)原则” (As Low As Reasonable Practicable)作为安全设计的风险控制原则，并确定城市轨道交通可研阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段安全设计的主要内容及技术要求。
       
        3、城市轨道交通安全评价体系
        城市轨道交通安全评价是对城市轨道交通系统危险程度的客观评价，它通过对系统中存在的危险源及其控制措施的评价，客观地描述系统的危险程度，在系统发生事故或故障前先行采取有效的安全措施来消除危险或降低系统的危险性。
        根据我国城市轨道交通的特点，我国城市轨道交通安全评价体系主要由安全预评价、竣工验收安全评价、运营安全评价以及施工等专项评价构成。通过对各类安全评价在国内开展的现状分析，明确了适用的安全评价方法、安全评价内容指标、安全评价程序及安全评价报告的编制要求。
        4、城市轨道交通监测、预警安全装备
        根据上海城市轨道交通应急体系规划，城市轨道交通应急体系可由预警体系、防御体系、预案体系及组织体系四个部分构成。其中预警体系是城市轨道交通系统对各类危害因素和突发事件进行“监、测、报”的装备功能与行为规程体系，其建设目标是“实时监视、在线检测、准确判别、及时预报”。
        依据城市轨道交通的总体构成和专业特点，城市轨道交通的监测预警范围主要包括城市轨道交通基础设施、运营设备、公共安全、人员状态以及社会联动的监测预警。从需求、架构、建设要求三个方面对隧道与桥梁预警装备、轨道及路基预警装备、车辆系统预警装备、轨旁设备预警装备、视频监控系统预警装备、入侵报警系统预警装备、在线人员工作状态预警装备以及社会联动响应预警系统进行分析研究，为选用或开发各类先进的城市轨道交通监测预警安全装备提供参考依据。
       
        三、创新特色
        1、首次提出了我国城市轨道交通安全政策及制度建设的需求
        从我国城市轨道交通安全保障技术发展在政策及制度建设层面上的需求分析出发，首次提出了我国城市轨道交通急需建立、健全和完善的安全监管制度、安全认证制度、新系统准入制度、安全报告制度和应急管理能力。为政府建立完善城市轨道交通相应的安全政策制度提供了建议和参考。
        2、首次提出基于风险分析的系统全寿命周期RAMS安全设计理念
        在消化、吸收国外城市轨道交通安全设计方面先进理念、成熟经验和做法的基础上，在国内首次提出基于风险分析的系统全寿命周期RAMS安全设计理念，以风险分析为依据，从系统的额可靠性、可用性、可维护性和安全性（RAMS）角度出发，将该理念首次引入我国城市轨道交通安全设计中，指导城市轨道交通设计工作。
        3、首次对城市轨道交通安全评价体系进行了系统性研究
        通过对国内外城市轨道交通安全评价工作的对比分析，首次系统性地对城市轨道交通各阶段安全评价体系的研究，分别对安全预评价、施工安全评价、竣工验收评价和运营安全评价的评价现状、评价方法、评价内容指标以及评价程序等方面进行了开创性研究，为健全我国城市轨道交通安全评价体系提供了理论支撑和参考依据。
        4、首次对城市轨道监测预警安全装备进行了前瞻性研究
        从上海城市轨道交通应急体系规划对于预警体系建设的需求出发，首次对城市轨道交通基础设施、运营设备、公共安全、人员状态以及社会联动的监测预警安全装备进行了系统的前瞻性研究，为选用或开发各类先进的城市轨道交通监测预警安全装备提供了参考依据。
       
        四、应用范围
        本课题在研究消化、吸收国外城市轨道交通安全方面成熟经验做法的基础上，对适合我国国情的城市轨道交通安全保障技术，包括安全法律法规制度体系、风险分析、安全设计技术、安全评估体制、监测预警装备技术等方面进行了分析研究。为建立健全城市轨道交通安全法律法规、政策、制度体系提供了参考依据；为全面提升城市轨道交通系统的安全设计水平，利用可靠性、可用性、可维修性和安全性（RAMS）风险分析技术来指导设计工作提供了理论支撑；为我国城市轨道交通行业引入安全评价制度进行了前瞻性研究；为进一步开发、研制安全监测、预警安全装备进行了系统研究。通过本课题研究可以全方位地减少和杜绝城市轨道交通重大事故灾害的发生及损害，或及早发现事故灾害隐患，将事故灾害损失降到最低程度，从而全面提升我国城市轨道交通安全能力，有效提高城市轨道交通安全水平。本课题研究具有极强的政策性、前瞻性和可操作性，具有不可估量的社会和经济效益，推广应用前景良好。