?摘　要　采用系統(tǒng)工程的觀點,闡述城市軌道交通系統(tǒng)安全性與可靠性的概念。探索整體研究軌道交通系統(tǒng)安全性與可靠性的方法,構(gòu)建城市軌道交通系統(tǒng)安全性與可靠性工程框架以及管理組織結(jié)構(gòu)和信息流程框架,為今后在我國城市軌道交通的建設(shè)和運營管理中研究、解決安全性與可靠性問題提供參考。
關(guān)鍵詞　城市軌道交通,安全性,可靠性

雖然城市軌道交通的安全性與可靠性要遠(yuǎn)高于其他交通方式[1],但由于城市軌道交通系統(tǒng)的運營工作牽涉到城市千百萬乘客安全正點出行,對建設(shè)和諧社會的影響重大,所以必須不斷地研究和提高整個系統(tǒng)的安全性與可靠性水平。城市軌道交通系統(tǒng)是人-機(jī)-環(huán)境三方面相互作用的包含多種專業(yè)設(shè)備(設(shè)施)的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的客運系統(tǒng),它的安全性與可靠性不僅要在規(guī)劃、設(shè)計、建造時給予充分考慮,并且在運營管理中也要不斷研究、改進(jìn)和提高;不僅要考慮單個設(shè)施(設(shè)備)的安全性與可靠性,還需要從系統(tǒng)的角度整體研究其安全性與可靠性問題,發(fā)現(xiàn)各種潛在的不安全因素和故障模式,為整個系統(tǒng)的安全運營管理工作和設(shè)施(設(shè)備)改造計劃提供理論依據(jù)。
對于我國城市軌道交通系統(tǒng)的安全性與可靠性研究,目前無論是理論研究還是應(yīng)用實踐層面,均尚未形成完整的體系[2]。本文采用系統(tǒng)工程的觀點,闡述城市軌道交通系統(tǒng)安全性與可靠性的概念,探索整體研究軌道交通系統(tǒng)安全性與可靠性的方法,構(gòu)建城市軌道交通系統(tǒng)安全性與可靠性工程框架以及管理組織結(jié)構(gòu)和信息流程框架。
1 城市軌道交通系統(tǒng)安全性與可靠性概念
1.1 安全性與可靠性及其相互關(guān)系
安全性與可靠性是兩個不同但又有密切聯(lián)系的概念。在理論研究或應(yīng)用研究領(lǐng)域,安全性與可靠性一般是分開來進(jìn)行研究的,雖然它們的有些研究方法是一樣的,但并沒有統(tǒng)一的定義標(biāo)準(zhǔn)。一般來講,“安全”表示系統(tǒng)的“完整”與“穩(wěn)定”狀態(tài),安全性是指系統(tǒng)保持這種狀態(tài)的能力。安全狀態(tài)被破壞是因為意外事件的發(fā)生,即通常講的“事故”發(fā)生,其特征指標(biāo)是人員傷亡、設(shè)備財產(chǎn)損失或環(huán)境危害的程度?！翱煽俊北硎鞠到y(tǒng)性能的“保證”與“可信賴”,可靠性是指系統(tǒng)性能“保證”與“可信賴”的能力?？煽繝顟B(tài)被破壞是因為自身某些能力的下降或消失,即通常講的出現(xiàn)“故障”,其特征指標(biāo)是系統(tǒng)某些性能下降或喪失的程度。
當(dāng)某個系統(tǒng)的可靠性出現(xiàn)下降,則容易出現(xiàn)故障;當(dāng)故障出現(xiàn)后,不僅造成系統(tǒng)性能的下降,而且可能會導(dǎo)致事故的發(fā)生,即系統(tǒng)安全性下降。反之,當(dāng)有事故發(fā)生時,系統(tǒng)性能會下降或無法運轉(zhuǎn),此時的事故從可靠性角度講就是故障。所以有時人們將“事故”與“故障”混用,但一般在安全性研究中用“事故”來描述事件,在可靠性研究中用“故障”來描述事件。
1.2城市軌道交通系統(tǒng)的安全性與可靠性
對于城市軌道交通系統(tǒng),安全性指在系統(tǒng)運營過程中,保障“乘客和員工不受傷害以及設(shè)備(設(shè)施)不遭破壞”的能力;可靠性指在系統(tǒng)運營過程中,保障“乘客準(zhǔn)時到達(dá)目的地”的能力。通常所講的“保障乘客安全正點旅行”即包含了系統(tǒng)安全性與可靠性兩方面的概念。
保障“乘客和員工不受傷害以及設(shè)備(設(shè)施)不遭破壞”的能力包含了兩個方面,即不發(fā)生意外的安全(ｓａｆｅｔｙ)和免遭破壞的安全(ｓｅｃｕｒｉｔｙ);對應(yīng)的事故也有兩種,即意外發(fā)生的事故(ａｃｃｉｄｅｎｔ)和故意造成的事件(ｉｎｃｉｄｅｎｔ)。
保障“乘客準(zhǔn)時到達(dá)目的地”的能力也包含了兩個方面:一是運輸容量能力,二是列車按計劃正點運行能力。因乘車人多造成擁擠而導(dǎo)致無法登乘、列車無法準(zhǔn)時出發(fā),以及由此引發(fā)的后續(xù)列車運行延誤和車底周轉(zhuǎn)延誤屬于前者;因技術(shù)或管理原因造成的運營中斷、列車延誤,以及由此引發(fā)的后續(xù)列車運行延誤和車底周轉(zhuǎn)延誤,或維修延誤造成的列車運行延誤等屬于后者。
另外,城市軌道交通系統(tǒng)的可靠性也可用保障“乘客方便舒適地旅行”的能力來表示。如車站的乘客引導(dǎo)系統(tǒng)、自動售票機(jī)、兌幣機(jī)、殘疾人電梯、車箱內(nèi)飾設(shè)施等,這些設(shè)備發(fā)生故障可能并不影響列車的正點運行,但會給乘客帶來不便或不舒服。此項能力可作為更高一級的可靠性能力,即正點運營可靠性基礎(chǔ)上的服務(wù)質(zhì)量可靠性。
1.3 城市軌道交通系統(tǒng)安全性與可靠性指標(biāo)
系統(tǒng)安全性指標(biāo)可以用整個系統(tǒng)或某條線路的人員傷亡率和設(shè)備(設(shè)施)損失率來反映保障“乘客和員工不受傷害以及設(shè)備(設(shè)施)不遭破壞”的能力。
系統(tǒng)可靠性指標(biāo)可以用整個系統(tǒng)或某條線路的運營可靠度、運營恢復(fù)度及運營利用率等來表示保障“乘客準(zhǔn)時到達(dá)目的地”的能力(具體定義與計算另文闡述)。
2 城市軌道交通系統(tǒng)的安全性工程框架
安全性工程也可稱為安全系統(tǒng)工程或安全保障體系,內(nèi)容包括了安全生產(chǎn)、安全管理、安全技術(shù)、勞動保護(hù)、事故應(yīng)急與調(diào)查處理以及安全性研究等各個方面。對這些工作制定的一系列計劃、安排、實施、檢查等措施方案或規(guī)章制度統(tǒng)稱為安全性工程大綱[2]。與這些安全工作相關(guān)的理論或應(yīng)用研究都可以稱為系統(tǒng)安全性研究。所有針對人不安全行為和物不安全狀態(tài)的分析、發(fā)現(xiàn)、評價、監(jiān)控、預(yù)防, 以及變?yōu)槭鹿屎蟮膽?yīng)急、救援、調(diào)查、處理等,都是安全性研究的內(nèi)容。
城市軌道交通系統(tǒng)有許多保障安全運營的技術(shù)和管理措施。如上海地鐵運營有限公司管轄的軌道交通系統(tǒng),技術(shù)層面上采用了大量的監(jiān)視與控制系統(tǒng)(ＡＴＳ,ＡＴＰ,ＦＡＳ,ＳＣＡＤＡ,ＢＡＳ等)及各種維修(維護(hù))措施;管理層面有分級安全管理組織、安全管理制度、運營質(zhì)量管理體系、設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、應(yīng)急預(yù)案等機(jī)制。這些技術(shù)和管理措施以及對它們的研究工作應(yīng)該按照系統(tǒng)工程的原則建立一個統(tǒng)一的體系。本文針對城市軌道交通系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與運轉(zhuǎn)特點,構(gòu)建了城市軌道交通系統(tǒng)安全性工程框架,如圖1所示。