【摘 要】城市軌道交通系統(tǒng)是解決大中城市公共交通的根本途徑。確立地鐵運營系統(tǒng)安全綜合評價指標體系具有重要的工程意義和參考價值。采用模糊數(shù)學方法,從安全管理、消防設(shè)備和應急設(shè)備3個方面對地鐵火災安全性進行定量評價,并提出了相應的安全設(shè)計對策。
【關(guān)鍵詞】軌道交通;安全;指標;評價
城市軌道交通系統(tǒng)是解決大中城市公共交通的根本途徑,對城市實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展有非常重要意義,但是地鐵一旦發(fā)生事故,后果也非常嚴重。運營安全是城市軌道交通系統(tǒng)實現(xiàn)順暢、高效運營的前提和保證,因此確立地鐵運營系統(tǒng)安全綜合評價指標體系,建立地鐵運營系統(tǒng)安全綜合評價模型,具有重要的工程意義和參考價值。
1 地鐵安全事故及影響因素分析
安全事故具有必然性和偶然性。一般而言,地鐵事故包括火災、爆炸、車輛及線路事故、通信及信號故障、觸電、機械傷害、灼燙、高處墜落、起重傷害等,另外還包括一些在地下車站大廳、站臺等人員密集場所的乘客疏散區(qū)、疏散通道、安全進出口位置設(shè)置不當、通道寬度不夠或被其他物品堆放或商業(yè)占用,當突發(fā)事故,造成乘客擁擠、逃生困難。
根據(jù)統(tǒng)計,火災是威脅地鐵安全的主要因素,發(fā)生火災的總量約占地鐵突發(fā)事件的65%;其次是列車出軌,占地鐵突發(fā)事件13%,也是一類重要的地鐵突發(fā)事件;再次就是爆炸,占地鐵突發(fā)事件的8%,也占有很大的比重;接下來按照所占比例由大到小依次是停電、水災、地震等。因而,在地鐵建設(shè)與運營過程中,地鐵火災是不容忽視的問題,在我國政府大力推進地鐵建設(shè)的今天,地鐵火災事故的預防和應對更應該引起全社會的共同關(guān)注。
2 地鐵運營安全評價指標體系構(gòu)建
系統(tǒng)評價指標體系是由若干單項評價指標組成的整體,系統(tǒng)評價指標體系的確定是系統(tǒng)評價成功與否的關(guān)鍵,本著科學性、全面性、主導性、操作性及可比性的原則,建立地鐵綜合安全性水平層次結(jié)構(gòu)模型。
2.1 安全評價指標確定及方法
目前,我國對地鐵及隧道制定了相應的防火設(shè)計規(guī)范,如《地鐵設(shè)計規(guī)范》(gbso-1572003),依據(jù)其中的規(guī)定,可以對地鐵的火災危險性進行定性的評價。根據(jù)現(xiàn)有的規(guī)范和標準以及國內(nèi)外地鐵火災特點,采用模糊數(shù)學方法,從安全管理、消防設(shè)備和應急設(shè)備3個方面對地鐵火災安全性進行定量評價。應急設(shè)備主要包括:聲光報警、應急照明、疏散誘導、消防通訊設(shè)備;消防設(shè)備主要包括:防災報警、通風排煙、消防栓、消防水源設(shè)備;安全設(shè)備主要包括:乘客及工作人員安全、安全檢查、火災疏散預案、規(guī)章制度等。
根據(jù)地鐵運營系統(tǒng)的實際情況,選定定性、定量相結(jié)合的模糊綜合評價方法為地鐵安全的評價方法。
2.2 判斷矩陣的構(gòu)造與求解
對地鐵火災子系統(tǒng)進行分析之后,按照影響地鐵系統(tǒng)安全的重要程度以及影響范圍已經(jīng)確立了三層級的地鐵安全評價指標體系。層次之間具有相對重要程度的關(guān)系,而每一層次的指標相互之間也存在相對重要性權(quán)值的衡量,在排序計算中每一層次的因素相對于上一層次某一因素的單排序問題又可以簡化為一系列成對因素的兩兩對比判斷。為了實現(xiàn)定量化安全評價指標體系,層次分析法引用1-9比率標度方法將對比判斷定量化,構(gòu)成判斷矩陣。
通過專家組的訪談和地鐵安全參考書,將層次指標的比較關(guān)系大體綜合,得到4個判斷矩陣,據(jù)地鐵運營系統(tǒng)的實際情況,選定定性、定量相結(jié)合的模糊綜合評價方法為地鐵安全的評價方法。
根據(jù)線性代數(shù)求解矩陣特征值法,分別求得各矩陣的特征值。
2.3 一致性檢驗
根據(jù)層次分析法的步驟,確定判斷矩陣最大非負實根后,應對其進行一致性檢驗,檢驗結(jié)果將反映判斷矩陣中主觀因素帶來的影響是否超出一定范圍。由于一致性的要求,實際研究過程中進行了多次判斷矩陣計算,最終選定一致性檢驗通過的特征值所在的判斷矩陣。判斷因子cr<0. 1時,判斷矩陣滿足一致性,則可以構(gòu)造向量排序矩陣。
2.4 評價結(jié)果分析
通過一致性檢驗,得到相對于系統(tǒng)總目標的原則層指標按照重要程度遞減排序為{安全管理,消防設(shè)備,應急設(shè)備}。二級指標相對于一級指標按照重要程度遞減序為:相對于安全管理指標的{乘客及工作人員安全意識,安全檢查,火災疏散預案,規(guī)章制度};相對于消防設(shè)備指標的{消防報警設(shè)備,通風排煙設(shè)備,消防設(shè)備,消防水源};相對于應急設(shè)備指標的{應急照明設(shè)備,消防通信設(shè)備,疏散誘導設(shè)備,聲光報警設(shè)備}。
3 地鐵安全設(shè)計及改進
根據(jù)評價結(jié)果,可以從如下方面進行地鐵防火的安全設(shè)計。
3.1 地鐵防火設(shè)計
設(shè)計人員應根據(jù)相關(guān)的防火規(guī)范和規(guī)定以及國內(nèi)外地鐵火災的經(jīng)驗教訓,合理地進行地鐵建筑結(jié)構(gòu)和地鐵列車等的設(shè)計,以控制火災發(fā)生時的環(huán)境,為撲滅火災和疏散人員創(chuàng)造有利條件。
3.2 地鐵火災監(jiān)控與報警系統(tǒng)
目前我國地鐵防災監(jiān)控與報警系統(tǒng)(fas)按兩級監(jiān)控方式設(shè)置:第一級為中央控制室級,作為防災報警控制中心,對全線報警系統(tǒng)實行集中監(jiān)控管理,隨時掌握全線動態(tài)情況;第二級為車站調(diào)度室級,分別設(shè)置于地鐵各車站,它們是獨立的報警子系統(tǒng),在其所管轄的范圍內(nèi),對火災狀況進行監(jiān)控、報警,并能夠?qū)嵤┯嘘P(guān)的消防聯(lián)動控制操作。建議增設(shè)現(xiàn)場(列車)級防災監(jiān)控與報警系統(tǒng)。
3.3 地鐵消防設(shè)施
鼓勵引進新型消防設(shè)施,全面覆蓋地鐵車站、區(qū)間隧道和地鐵列車,不出現(xiàn)消防死角。
4 結(jié)論
地鐵作為大容量公共交通工具,其安全性直接關(guān)系到廣大乘客的生命安全。安全運營是地鐵運輸?shù)氖滓繕撕突驹瓌t。地鐵安全的影響因素眾多,指標體系的建立極為關(guān)鍵。按照科學、系統(tǒng)的原則,建立了地鐵安全指標體系,并采用模糊綜合評價方法進行了評價。最后用所建立的指標體系和方法對地鐵火災事故進行了評價,評價結(jié)果符合實際情況,該方法可行。
參考文獻:
[1]燕飛,唐濤,郜春海.探討我國軌道交通系統(tǒng)安全原則的制定[j].世界軌道交通, 2008(1):56-58.
[2]吳濤.安全評估方法在軌道交通中的應用[j].城市軌道交通研究, 2002(3):52-55.
[3]何理,鐘茂華,鄧云峰.城市軌道交通危險因素分析[j].中國安全生產(chǎn)科學技術(shù),2005(3):25-29.
[4]劉鐵民,鐘茂華.地下工程安全評價[m].北京:科學出版社,2005.