上海市專業(yè)技術人才知識更新工程

城市軌道交通

運營安全與管理

主編丁小兵

副主編吳剛

中國鐵道出版社有限公司

年北京

2022·

內容簡介

本書結合國內各大城市軌道交通運營經(jīng)驗從理論與實際兩個維度對城市軌道交通運營安全與管理的

,

相關內容進行了介紹與分析全書分為六章包括城市軌道交通運營安全管理基礎理論基于事故樹分析法

。,、

的城市軌道交通安全分析方法城市軌道交通運營安全評價方法危險源辨識與管控城市軌道交通事故應

、、、

急救援與處理城市軌道交通運營安全相關法規(guī)與規(guī)章制度

、。

本書可作為高等院校城市軌道交運營專業(yè)的師生用書也可供從事城市軌道交通運營管理相關工作的

,

技術和管理人員使用

。

圖書在版編目CIP數(shù)據(jù)

()

城市軌道交通運營安全與管理丁小兵主編北京

/.—:

中國鐵道出版社有限公司

,2022.1

ISBN978-7-113-28100-7

城丁城市鐵路交通運輸安全

Ⅰ.①…Ⅱ.①…Ⅲ.①--

交通運輸管理

Ⅳ.①U239.5

中國版本圖書館數(shù)據(jù)核字第號

CIP(2021)123811

書名:城市軌道交通運營安全與管理

作者:丁小兵

責任編輯:李嘉懿編輯部電話:電子信箱:

(010)51873147l_tu@163.com

封面設計:高博越jyj

責任校對:焦桂榮

責任印制:高春曉

出版發(fā)行:中國鐵道出版社有限公司北京市西城區(qū)右安門西街號

(100054,8)

網(wǎng)址:

htt://

印刷:北京富資園科技發(fā)展有限公司pp

版次:年月第版年月第次印刷

202211202211

開本:印張:字數(shù):千

710mm×1000mm1/168.25153

書號:

ISBN978-7-113-28100-7

定價:元

40.00

版權所有侵權必究

凡購買鐵道版圖書如有印制質量問題請與本社讀者服務部聯(lián)系調換電話

,,。:(010)51873174

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:(010)63549461

前言

年初中共中央國務院對外公布國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要勾勒

2021,、《》,

了國家綜合立體交通網(wǎng)絡藍圖其中軌道交通是綜合交通網(wǎng)絡的骨干城市軌道

,,。

交通作為城市的公共交通工具之一其系統(tǒng)的安全運營直接關系到高度密集人群

,

生命和財產(chǎn)的安全

。

城市軌道交通作為城市中具有大客流集散特點的公共交通工具對于方便市

,

民出行保障市民正常生活具有功不可沒的作用其中城市軌道交通運營的安全

,。,

性與平穩(wěn)性是保障軌道交通發(fā)揮客流運載能力的關鍵是各大城市乃至整個國家

,

運輸體系中最為關注的根本性問題目前城市軌道交通系統(tǒng)的公共安全問題已

。,

被世界各國納入國家安全戰(zhàn)略研究的范疇

。

本書結合國內各大城市軌道交通運營經(jīng)驗從理論與實際兩個維度對城市軌

,

道交通運營安全相關內容進行了介紹與分析歸納了最新的城市軌道交通運營相

,

關理論知識梳理了城市軌道交通應急處理措施與流程具有一定的理論性與可操

,,

作性書籍編排依照城市軌道交通運營安全知識邏輯體系便于讀者理解適合城

。,,

市軌道交通運營安全相關崗位職工和相關專業(yè)學生使用

。

全書分為六章第章梳理了城市軌道交通運營安全的相關概念介紹了相

。1,

關基本理論提出安全問題的基本特性闡述了一系列經(jīng)典安全理論第章介紹

,,;2

了基于事故樹分析法的城市軌道交通安全分析方法闡述了事故樹分析法的概念

,、

步驟事故樹定性分析及定量分析方法并引入相關例題使讀者能夠對事故樹分

,,,

析方法在城市軌道交通運營安全中的應用有更加直觀和更為深刻的理解第章

;3

介紹城市軌道交通運營安全評價方法包括層次分析法模糊綜合評判法

,(AHP)、、

基于數(shù)據(jù)包絡分析法基于灰色系統(tǒng)法的評價法從方法論的高度綜合闡

(DEA)、,

述了城市軌道交通安全的評價與分析第章從城市軌道交通危險源識別城市軌

;4,

道交通系統(tǒng)主要危險因素及分級評價法城市軌道交通運營安全控制體系

,LEC,

四大方面加以介紹使讀者熟悉識別危險源的方法了解城市軌道交通系統(tǒng)的主要

,,

危險因素掌握城市軌道交通安全控制從而預防和減少事故的發(fā)生第章從城

,,;5

市軌道交通的應急救援體系常見應急設備及常見事故的應急處理等多個方面介

、

紹了城市軌道交通系統(tǒng)在出現(xiàn)突發(fā)事件之前以及突發(fā)事件出現(xiàn)時的響應機制和處

理措施明確了應急救援的范圍和體系使應急準備和應急救援尤其是對相關人

,,,

2城市軌道交通運營安全與管理

員的培訓和演習工作的開展有據(jù)可依有章可循第章梳理了城市軌道交通運營

、;6

安全相關法規(guī)與規(guī)章制度使讀者站在法律的高度認識到學習城市軌道交通運營

,

安全管理的重要性

。

作者在編撰此書的過程中注重理論的科學性內容的全面性編排的邏輯性

,、、,

希望能夠對軌道交通運營安全領域有所助力在這個經(jīng)濟飛速發(fā)展人民生活日

。、

益富足的時代如何在提高運營效率的同時保障城市軌道交通運營安全為廣大

,,,

市民打造高效安全舒適的出行方式是軌道交通領域永恒的使命與長久的駐足

、、,

點愿中國軌道交通在青年同胞的奮斗中得到更為廣闊的發(fā)展

。。

本書借鑒了許多學者的研究成果在此深表謝意由于編者水平有限加之時

,!,

間倉促書中難免存在疏漏或不足敬請讀者批評指正

,,!

編者

年月

20215

目錄

第1章城市軌道交通運營安全管理基礎理論

……1

城市軌道交通的分類

1.1……………………1

安全基本概念

1.2……………6

安全基本理論

1.3……………11

本章小結

………………………18

思考題

…………18

第2章基于事故樹分析法的城市軌道交通安全分析方法

……19

事件樹分析法

2.1……………19

事故樹分析法

2.2……………20

事故樹分析的基本步驟

2.3………………22

事故樹分析法中的布爾代數(shù)規(guī)律

2.4………24

事故樹定性分析

2.5…………25

基本事件的重要度

2.6………29

本章小結

………………………32

思考題

…………32

第3章城市軌道交通運營安全評價方法

………33

城市軌道交通運營安全影響要素分析

3.1…………………33

城市軌道交通運營安全評價指標體系

3.2…………………39

城市軌道交通運營安全評價方法

3.3………45

本章小結

………………………55

思考題

…………55

第4章危險源辨識與管控

………56

危險源的識別

4.1……………56

城市軌道交通系統(tǒng)主要危險因素及分級

4.2………………60

2城市軌道交通運營安全與管理

評價法

4.3LEC……………64

城市軌道交通安全運營控制體系

4.4………67

本章小結

………………………72

思考題

…………72

第5章城市軌道交通事故應急救援與處理

……73

城市軌道交通應急保障

5.1…………………73

城市軌道交通應急救援體系

5.2……………77

常見應急設備及常見事故應急處理

5.3……88

城市軌道交通中常見的人員傷害事故

5.4…………………99

本章小結

………………………100

思考題

…………100

第6章城市軌道交通運營安全相關法規(guī)與規(guī)章制度

…………101

城市軌道交通運營安全影響要素分析

6.1…………………101

中華人民共和國安全生產(chǎn)法

6.2《》…………104

城市軌道交通安全相關法律法規(guī)及規(guī)章

6.3………………108

本章小結

…………113

思考題

……………113

參考文獻

……………114

附錄一城市軌道交通運營安全總體預案

………115

附錄二上海市軌道交通列車故障應急處置專項預案

…………121

第1章城市軌道交通運營

安全管理基礎理論

城市軌道交通運營安全關系到城市交通的正常有序運行在交通運輸領域處

,

于核心地位軌道交通運營過程中若關鍵隱患未得到及時發(fā)現(xiàn)并控制進而相

。,,

繼傳遞形成鏈式傳導效應最終會導致違背意愿的有序事故隱患序列形成風險

,,

鏈式傳遞鏈條本章將從城市軌道運營安全角度詳細闡述城市軌道交通安全的

。

相關概念

。

1.1城市軌道交通的分類

經(jīng)過多年的發(fā)展當今世界城市軌道交通的形式多種多樣各種軌

130,。

道交通有其優(yōu)點和適用范圍其分類的方法也有多種一般可分成以下幾類

,,。

1.地鐵

地鐵是由電氣牽引軌道導向車輛編組運行在全封閉的地下隧道或部分運行

、、

在地面和高架線路上的大容量快速軌道交通系統(tǒng)其單方向的輸送能力在萬人

,3

次以上

/h。

地鐵的列車間隔可縮短至列車編組輛單向高峰運能可達

1.5min,4~10,

萬萬人次采用右側行車的雙線全封閉線路系鋼軌鋼輪體系軌距

4~8/h;,、,

地鐵是現(xiàn)代大城市軌道交通的主干線但造價昂貴工期長

1435mm。,、。

2.有軌電車

有軌電車是一種在地面上與其他交通工具混行的軌道交通圖世紀

(1-1)。20

年代是有軌電車發(fā)展最輝煌的年代當時有軌電車在城市交通中起主導作用

20,,;

然而隨著汽車化時代的到來有軌電車因速度低噪聲大運量小舒適性差和技

,,、、、

術落后而進入停滯和拆除階段世紀年代步入了用新技術加以改造的階

;2060、70

段由此產(chǎn)生了輕軌交通

,。

3.輕軌

輕軌是指具有中等運量車輛軸重較輕有專用軌道導向的城市軌道交通系統(tǒng)

、、

圖輕軌的英文是輕軌交通系統(tǒng)源自有軌電車同

(1-2)?！啊薄癓ightRailTransit”。,

時也具有地鐵的許多特性

。

輕軌有地面高架和地下三種形式可以是全封閉半封閉或混合車道可用輪

、,、,

城市軌道交通運營安全與管理

2

圖德國漢諾威有軌電車

1-1

圖馬來西亞輕軌

1-2

軌系統(tǒng)線性電機系統(tǒng)或橡膠輪系統(tǒng)其單向高峰客運量為萬萬人次造

、。1~3/h,

價僅為地鐵的輕軌可作為中等城市人口萬萬人軌道交通

1/2~1/7。(50~100)

的主干線和大城市人口萬以上軌道交通的次干線注國際上對輕軌的內涵

(100)(:

和名稱并不統(tǒng)一有一種定義把屬中等運量的新型有軌電車獨軌新交通系統(tǒng)和

,、、

線性電機牽引軌道即窄地鐵都稱作輕軌

)。

輕軌克服了有軌電車的缺點且造價比地鐵低見效快比公共汽車效率高速

,、,、

第1章城市軌道交通運營安全管理基礎理論

3

度快節(jié)約能源無污染所以受到世界各地廣泛重視世界上最早興建輕軌的是

、、,。

比利時德國等國家目前以德國最為發(fā)達已在個城市建有輕軌其總長已達

、,,30,

多

2200km。

4.獨軌又稱單軌

()

獨軌是一種跨騎或懸掛在高架的鋼或混凝土導軌上行駛的交通系統(tǒng)屬中等

,

運量的交通方式它的車輛是在一根導軌上運行分為跨座式和懸掛式兩大類

。,

圖

(1-3)。

圖重慶獨軌交通

1-3

年德國建成世界上第一條懸掛式獨軌線路年日本建成世界上第一

1893,1961

條跨座式獨軌線路獨軌線路是一種中小容量的系統(tǒng)適合于單向斷面客流

。、,

萬萬人次它具有占地少又不影響地面的綠化爬坡能力大可達

0.5~2/h。、(

噪聲小用橡膠輪等優(yōu)點獨軌起源于歐洲卻在日本得到了很大的發(fā)展

10%)、()。,,

自年月日本的第一條獨軌懸掛式誕生現(xiàn)已建成條總長約

195712(),10,90km,

多為跨座式最短最長

,1.2km,23.8km。

5.磁浮線

磁懸浮列車是依靠電磁吸力或斥力將列車懸浮于空中并進行導向再利用線

,

性電機驅動列車運行的一種無輪軌接觸的運輸方式

。

磁懸浮列車分為常導型和超導型兩大類常導型以德國為代表

。Transrapid,

它利用電磁吸力的原理將列車懸起左右最高速度可達

10mm,400~500km/h;

城市軌道交通運營安全與管理

4

超導型以日本為代表它利用超導磁體的強磁場所產(chǎn)生的電動斥力將

MAGLEV,

列車懸起左右最高速度已達超導型的技術難度較大目前

100mm,552km/h,。

世界上唯一正式投入運營的磁浮線是上海磁浮示范運營線長最高設計速

,30km,

度為如圖所示英國伯明翰國際機場與毗鄰的鐵路車站間于

430km/h,1-4(,1984

年底建成一條磁懸浮線并投入運營速度屬低速磁懸浮線輛編組定

,32km/h,,3,

員人后被拆除

234,)。

圖上海軌道交通磁浮線

1-4

6.城市鐵路

城市鐵路系泛指為城市交通服務的能在市區(qū)內開行公交化旅客列車的鐵路

,。

7.市郊鐵路

市郊鐵路是開行城市中心區(qū)到衛(wèi)星城①衛(wèi)星城到衛(wèi)星城旅客列車的鐵路

、。

其單向輸送能力可達萬人次以上最高運行速度可達一般采用電

8/h,120km/h,

動車組或內燃動車組如圖所示

,1-5。

衛(wèi)星城是指以大城市在一定區(qū)域內起主導作用的城市而不是在經(jīng)濟政治或面積等僅單方面地

①:(,、

位突出的城市為中心在地理空間上呈衛(wèi)星分布狀的城市或縣鎮(zhèn)

),。

由于不同國家地區(qū)之間以及同一國家地區(qū)內部的行政區(qū)類型有多樣性和復雜性這里的城鎮(zhèn)可以是各

,

種類別的以非農(nóng)業(yè)人口為主的行政區(qū)

。

上海的主要衛(wèi)星城為嘉定新城淞江新城青浦新城金山新城南橋新城臨港新城閔行新城江川路

:、、、、、、(

街道城橋新城在祟明縣川沙新城

)、()、。

第1章城市軌道交通運營安全管理基礎理論

5

圖美國巴爾的摩市郊列車

1-5

8.機場聯(lián)絡線

機場聯(lián)絡線是連接機場到市區(qū)的軌道交通線用于旅客及接送人員的乘坐和

,

沿線民航職工的通勤機場聯(lián)絡線產(chǎn)生于世紀年代最早出現(xiàn)在英國倫敦

。2050,

的蓋特威克機場到市區(qū)維多利亞車站之間年開通運營

,1958。

9.新交通系統(tǒng)又稱自動化軌道新交通系統(tǒng)

()

這是一種單輛或數(shù)輛膠輪車編組在專用鋼筋混凝土軌道上導向運行而實現(xiàn)全

自動駕駛的交通系統(tǒng)新交通系統(tǒng)的概念始于世紀年代中期的美國

。2060,

年美國建成世界上第一條自動化導軌客運系統(tǒng)全長簡稱其

1974,21km,AGT。

后日本加拿大法國德國等都各自建成了自有特色的新交通系統(tǒng)包括鋼車輪

,、、、,、

橡膠車輪直線電動機驅動懸掛式等多種形式新交通系統(tǒng)是一種與其他交通方

、、。

式形成立體交叉的中小容量的客運系統(tǒng)實際上是那些與現(xiàn)有運輸模式不同的各

,

種短距離新交通方式的總稱

。

新交通系統(tǒng)車輛與其他城市軌道交通車輛的最主要區(qū)別就在其走行裝置這

,

種被稱為導軌式電動車是運行在鋼筋混凝土專用軌道上使用橡膠車輪的自動行

、

駛公共交通工具它由走行車輪和導向車輪承擔載荷導向系統(tǒng)有設置在軌道側面

,,

的也有設置在軌道中央的如圖所示

,,1-6。

城市軌道交通運營安全與管理

6

圖美國杰克森維爾自動運輸交通系統(tǒng)

1-6

進入世紀由于國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和國家政策的引導及各城市的積極努

21,

力我國軌道交通進入了一個快速發(fā)展的大好時期建設規(guī)模之大是世界軌道交通

,,

發(fā)展歷史中少有的

。

近年來許多大城市為解決交通問題紛紛提出并計劃修建地鐵或輕軌等交通

,,

項目有近個城市進行了不同程度的前期工作和可行性研究其中有個城市

,40,25

的近中遠期規(guī)劃已經(jīng)編制完成

、、。

1.2安全基本概念

1.2.1概念

1.安全

關于安全的概念主要分為兩種即絕對安全和相對安全

,。

絕對安全觀是人們較早時期對安全的認識目前仍然有一部分現(xiàn)場生產(chǎn)管理

,

人員和科技工作者有此認識絕對安全觀認為安全指沒有危險不受威脅不出

。,、、

事故即消除能導致人員傷害發(fā)生疾病死亡或造成設備財產(chǎn)破壞損失以及危害

,,、、

環(huán)境的條件這種安全觀認為發(fā)生死亡工傷等的概率為零這在現(xiàn)實生產(chǎn)系統(tǒng)中

。、,

第1章城市軌道交通運營安全管理基礎理論

7

是不存在的它是安全的一種極端理想的狀態(tài)與絕對安全觀相對應的就是人們

,。

現(xiàn)在普遍接受的相對安全觀相對安全觀認為安全是相對的絕對安全是不存

,,,

在的

。

由相對安全的定義可知安全是在具有一定危險性條件下的狀態(tài)安全并非絕

,,

對無事故事故與安全是對立的但事故并不是不安全的全部內容而只是在安全

。,,

與不安全這一對矛盾斗爭過程中某些瞬間突變結果的外在表現(xiàn)

。

安全是指在生產(chǎn)活動過程中能將人或物的損失控制在可接受水平的狀態(tài)

,。

換言之安全意味著人或物遭受損失的可能性是可以接受的若這種可能性超過了

,,

可接受的水平即為不安全該定義具有下述含義

,。:

這里所討論的安全是指生產(chǎn)領域中的安全問題既不涉及軍事或社會意義

(1),

的安全也不涉及與疾病有關的安全

,。

安全不是瞬間的結果而是對于某種過程狀態(tài)的描述

(2),。

安全是相對的絕對安全是不存在的

(3),。

構成安全問題的矛盾雙方是安全與危險而非安全與事故因此衡量一

(4),。,

個生產(chǎn)系統(tǒng)是否安全不應僅僅依靠事故指標

,。

不同的時代不同的生產(chǎn)領域可接受的損失水平是不同的因而衡量系統(tǒng)

(5),,,

是否安全的標準也是不同的

。

2.危險

作為安全的對立面可以將危險定義為危險是指在生產(chǎn)活動過程中人或物

,:,

遭受損失的可能性超出了可接受范圍的一種狀態(tài)危險與安全一樣也是與生產(chǎn)

。,

過程共存的過程是一種連續(xù)型的過程狀態(tài)危險包含了尚未為人所認識的以及

,。,

雖為人們所認識但尚未為人所控制的各種隱患同時危險還包含了安全與不安

。,

全一對矛盾斗爭過程中某些瞬間突變發(fā)生外在表現(xiàn)出來的事故結果

。

3.安全性

從系統(tǒng)的安全性能講安全性為衡量系統(tǒng)安全程度的客觀量與安全性對立

,。

的概念是描述系統(tǒng)危險程度的指標風險又稱危險性

———()。

假定系統(tǒng)的安全性為S危險性為R則SR

,,=1-。

4.可靠性

可靠性指系統(tǒng)或元件在規(guī)定條件下規(guī)定時間內完成規(guī)定功能的能力

、,。

5.風險

風險是描述系統(tǒng)危險程度的客觀量

。

把風險看成是一個系統(tǒng)內有害事件或非正常事件出現(xiàn)可能性的量度

(1);

把風險定義為發(fā)生一次事故的后果大小與該事故出現(xiàn)概率的乘積

(2)。

一般意義上的風險具有概率和后果的二重性

:

城市軌道交通運營安全與管理

8

Rfpc

=(,)

式中R風險

———;

風險發(fā)生的概率

p———;

c發(fā)生風險后的損失后果

———。

為簡單起見大多數(shù)文獻中將風險表達為概率與后果的乘積Rpc

,:=×。

6.事故

美國安全工程師海因里希認為事故是非計劃的失去控制的事

(Heinrich),“、

件按貝克霍夫的定義事故是人個人或集體在為實現(xiàn)某種意圖而

”。(Beckhoff),()

進行的活動過程中突然發(fā)生的違反人的意志的迫使活動暫時或永久停止的事

,、、

件甘拉塔勒等人從更為一般的意義上提出事故是與系統(tǒng)設計條件具有不可容

。,“

忍的偏差的事件吉雷進一步補充說明了事故是指任何計劃之外的事件可能

”?！?

引起或不會引起損失或傷害還有學者從能量觀點出發(fā)解釋事故認為事故是能

”。,

量逸散的結果

。

我們可以將事故定義為在生產(chǎn)活動過程中由于人們受到科學知識和技術力

,

量的限制或者由于認識上的局限當前還不能防止或能防止而未有效控制所發(fā)

,,,

生的違背人們意愿的事件序列它的發(fā)生可能迫使系統(tǒng)暫時或較長期地中斷運

。,

行也可能造成人員傷亡財產(chǎn)損失環(huán)境破壞或其中二者三者同時出現(xiàn)

,、、,、。

7.隱患

從系統(tǒng)安全的角度來看通常人們所說的隱患包括一切可能對人機環(huán)境

,——

系統(tǒng)帶來損害的不安全因素

。

隱患指在生產(chǎn)活動過程中由于人們受到科學知識和技術力量的限制或者由

,,

于認識上的局限而未能有效控制的有可能引起事故的一種行為一些行為一種

,()、

狀態(tài)一些狀態(tài)或二者的結合隱患是事故發(fā)生的必要條件隱患一旦被識別就

()。,,

要予以消除對于受客觀條件所限不能立即消除的隱患要采取措施降低其危險

。,,

性或延緩危險性增長的速度減少其被觸發(fā)的幾率

,“”。

1.2.2概念間的相互關系

1.安全與危險的關系

安全與危險是一對此消彼長動態(tài)發(fā)展變化的矛盾雙方它們都是與生產(chǎn)過程

、,

共存的連續(xù)型過程描述安全與危險的指標分別是安全性與危險性風險二者

。(),

存在如下關系

:

安全性危險性

=1-

事故與安全是對立的但事故并不是不安全的全部內容而只是在安全與不安

,,

全一對矛盾斗爭過程中某些瞬間突變結果的外在表現(xiàn)

。

第1章城市軌道交通運營安全管理基礎理論

9

系統(tǒng)處于安全狀態(tài)并不一定不發(fā)生事故系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)也未必完全是

,,

由事故引起

。

危險不僅包含了作為潛在事故條件的各種隱患同時還包含了安全與不安全

,

的矛盾激化后表現(xiàn)出來的事故結果

。

事故發(fā)生系統(tǒng)不一定處于危險狀態(tài)事故不發(fā)生也不能否認系統(tǒng)不處于危

,,,

險狀態(tài)事故不能作為判別系統(tǒng)危險與安全狀態(tài)的唯一標準

,