城市轨道交通安全分析范文
夜上海论坛前言：我们精心挑选了数篇优质城市轨道交通安全分析文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。
第1篇
关键词：城市轨道交通夜上海论坛；安全风险；分析；评价
夜上海论坛 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
夜上海论坛 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。
夜上海论坛 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、事故类型、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：
夜上海论坛 （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；
夜上海论坛 （3）估计事故出现对系统产生的影响；
夜上海论坛 （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。
夜上海论坛 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；
夜上海论坛 （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；
夜上海论坛 （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。
夜上海论坛 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。
夜上海论坛 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。
夜上海论坛 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
夜上海论坛 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；
夜上海论坛 （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
夜上海论坛 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）.
第2篇
夜上海论坛 关键词：城市轨道交通；信息安全；六西格玛理论；衡量因素
引言
现代城市建设的发展，以及私家车的普及和城市扩大化的发展，人们上班的地方和居住的地方距离并不是很近，因此在出行方面，就会采用多种方式。而由于城市轨道自身的优点，使之成为城市主流的出行工具。避免了开私家车在路面上遇到的拥堵现象。2015年，我国有28个城市建成了近百条地铁线路，线路里程4000多公里，城市轨道[1]也明显增多。随着网络系统及工业设备遭受ATP攻击、后门利用、网络监听和Dos攻击的日趋激烈，城市轨道网络信息系统遭受着严重的考验，轨道运营的安全实用性受到社会的广泛关注。在欧美等国家现在都将城市轨道交通公共安全作为国家关键基础设施，高度重视其安全和应急响应工作。在我国城市轨道网络通信系统中的信息安全保护方面，存在系统梳理难、安全定级难、从而导致信息安全隐患问题突出，同时会随着数据流量每天的增长对整个系统构成极大的安全威胁。在大数据处理信息蓬勃发展的今天，城市轨道交通信息可以有效的利用大数据的处理方式，对如何合理确定城市轨道网络系统中信息安全的方法进行有效的研究，对促进交通安全运行，维护公共秩序起到重大作用。
1现状分析
城市轨道交通实现网络化运营后，网络信息安全面临着严峻的考验。为了保证安全运营、有序发展，实现平安运行的目标，必须加强网络安全管理[2]。涉及物理范围广、业务领域多、运行管理流程复杂。从未在信息安全等级界定方面比较复杂。同时，其网络信息系统的边界问题较为庞大。而等级保护级别和保护要素中，要明确到确定的网络节点上具有一定的难度。因此，确定交通轨道网络系统中信息安全的评估方法就成了一项重要工作。
1.1城市轨道交通网络系统分析
城市轨道交通信息网络系统建设规划主要是针对目前新建的道路交通工程的网络信息系统升级改造提供指导，旨在实现数据集中和安全保障[3]。网络安全是信息网络安全运行的基本保障，需要借助一整套安全防护设备对现有网络信息系统进行安全防护。首先，在安全防护设备上，可在互联网与内网之间设置防火墙、IPS插卡及ACC插卡等安全隔离装置，用以隔离来自互联网的不法攻击。安全隔离装装置投运后，应指派专人定期观测用户的使用情况。在网络交换机中安装防火墙，运用虚拟防火墙技术在交换机与内网之间建起一道安全防护屏障，能够大大提高内网信息的安全性。最终，在PC终端上设置安全准入系统，对接入信息进行安全认证和动态监测，实现隐患隔离，从而大大提网络信息安全。
夜上海论坛 1.2网络化运营特点
车站是最基本的网络运营单元，也是本文的重点研究对象。整个乘客出行完成活动的起始点，也是工作人员进行各项工作的场所。在城市轨道交通网络中，车站、线路、车辆段、控制中心之间相辅相成，共同组成了一套完善的交通网络运行系统。因此，他们之间的相互关系、相互作用以及所呈现出的内在规律，都会形成表征网络特性的度量[4]。由此，轨道网络运营系统的特点就显而易见了：①网络的成长扩大性，使客运量大幅增大。近年来，城市轨道交通规模逐步扩展，人们在出行方面越来越关注轨道交通的便捷性、时效性和连通性。地铁作为城市轨道交通系统中最主要的出行方式，随着基础设施和轨道运营设备的不断完善，近年来对客流的吸引力不断增大，线路负荷强度不断增大。②规模越来越大，使管理的复杂度持续上升。随着国内各大一，二线城市轨道交通的不断投入运营，覆盖范围和建设规模都在不断拓展，运用管理尤其是安全管理方面的工作压力越来越大。以北京为例，北京地铁全网在役车辆共8000余辆，设车辆基站22处，变电站30座，员工人数超过3万多，网络运营规模就覆盖了整座北京城，管理难度相当大。③网络交叉关联，错综复杂，协调和组织难度加速呈现。网络化运营规模的持续扩张[5]使得站点之间、线路之间以及系统之间联系更加紧密，一旦其中某一站点运营异常，就会迅速波及整个网络运营系统，并对其产生严重的安全威胁，若不及时处理，就有可能引发严重后果。在轨道交通网络运营系统中，换乘站作为线路中的连接点，如果运行异常，必然对相邻线路客流情况以及网络运营造成严重的安全威胁。④网络依赖的程度越高，使得安全保障要求空前提高。根据交通客流研究报告显示，以北京为例，轨道交通的客流量占全市公交客运量在2016年可能会超过50%，将对提升城市交通网络运营效率起到至关重要的作用。相比于单线路运营模式来讲，安全稳定是网络化运营首先要考虑的因素，因为其影响程度往往是全局性的。网络化运营的安全性和可靠性，主要体现在城市轨道交通系统是否能快速应对急剧增加的客流量以及各类突发性运营事件。为此，北京，上海等城市轨道交通管理部门，提出了建立一个信息安全评估方法，根据运营数据提前解决不安全事故的发生。1.3国内事故分析根据对国内收集的1200起故障/事故，按照北京地铁运营公司的事故指标，将运营延误5分钟以上事件定位运营事故，则国内共计发生运营事故459起，具体可划分为9大类，53小类。从大类来看，发生事故次数排在前三的依次为通信系统、车体系统和制动系统，三者合计达到总运营事故数的71%。从小类上看，排在前五位的具体事故类型主要有信号故障、乘客跳下站台、道岔故障、列车故障等，占总数的48.8%。
夜上海论坛 2基于六西格玛理论的信息安全评估方法
夜上海论坛 六西格玛管理理论[6]是一种以顾客需求为导向，以事实和数据为基础，遵循DMAIC方法准则，运用统计技术、实验设计和管理方法进行平复，实现信息质量持续改进，达到以降低缺失率为目的的综合优化管理方法。对交通网络中的信息提出了六西格玛设计改进流程，重新对数据进行定义、测量、分析、改进和控制。构建衡量指标：首先建立静态衡量因子空间，其中由Im（因素信息），Sm（故障后果危害度），Dm（因素故障难检度），Pm（故障严重度）等四项衡量因子组成，来分析整体网络的安全等级。其中k为因素评估的公职幅度参数，风险管理者可以根据各个不同的安全因素设定不同k，来表达因素监控的目的[7]。然后根据每个因素指标的上下限值分别组合起来就可对该系统中的因素梯度指标进行衡量。并根据上下限值绘制坐标图，图中的每个空间点代表单个因素对安全影响指标的大小，离原点或最小衡量点越远，表示该因素安全指数越大，图1中G点（标准化后）表示最不安全状态的最大点，简言之，就是说离G越近，该因素对安全情况起的作用就越关键。
3仿真验证
夜上海论坛 根据北京上海两地地铁运营公式2009-2012年的车辆运营故障统计，得出车辆在运营过程中的故障比例如表1所示。从表1可以看出，地铁各系统故障中，通信系统的故障率最高占43%，最低的是牵引系统占9%，其次是车体系统占25%，以及制动系统和辅助电源系统。地铁系统复杂，并位于城市的地下，各个系统相互关联，故障比较多，风险因素也分厂多。本文通过事故统计分析，根据系统故障率，结合安全评估的需要，利用六西格玛理论的信息安全评估方法对选取的地铁系统进行安全评价。如表2所示。根据六西格玛随机赋权法公式（1）、（2）的计算上下限门槛值的范围，产生随机数为0.60，归一化得到的权重向量[Dm，Sm，Im]=[0.218，0.287，0.337]。根据故障率和因素属性的累计率和权重可知，在此次测试的地铁车辆安全水平的下、上限制分别为XLmi=0.322，XUmi=0.371。说明在检查过程中，该车辆的安全评估为安全状态。只需在平时安全检查时注意牵引系统对重要度的影响即可。根据权重向量和安全水平的限制，可以了解各系统故障所处的安全风险水平，同时根据其所处的安全风险水平采取相应的措施，可以实现事前预控，保证地铁运营安全。
4结论
夜上海论坛 本文通过对城市轨道系统，网络化运营的分析研究，提出了基于六西格玛理论的单因素多属性安全评估方法，并通过该方法计算实现了不同系统对车辆安全风险故障率评估。该方法以六西格玛理论、坐标组合、随机赋权法等理论与方法为基础，结合动态和静态因素衡量因子，实现系统安全评估，以此可以为车辆进行事前故障定位、检修，并以此为车辆运行提供有效的安全控制监测提供参考和指导。
参考文献：
夜上海论坛 [1]中国城市轨道交通年度报告课题组.中国城市轨道交通年度报告2011[R].北京：北京交通大学出版社，2011.
[2]曾笑雨,刘苏,张奇.基于事故统计分析的城市轨道交通运营安全和可靠性研究[J].安全与环境工程，2012，19（1）：90-94.
[3]苏旭明,王艳辉,祝凌曦.改进的故障模式及影响分析在城市轨道交通运营安全评价中的应用[J].2011，5：65-69.
[4]贾水库，温晓虎，林大建，蒋仲安.基于层次分析法地铁运营系统安全评价技术的研究[J].中国安全科学学报，2008，18（5）：137-141.
夜上海论坛 [5]何大韧，刘宗华，汪秉宏.复杂系统与复杂网络[M].北京：高等教育出版社，2009.
夜上海论坛 [6]李文超.六西格玛管理的理论基础和创新[J].湖北工业大学学报，2007年，22（6）：40-43.
第3篇
【关键词】城市轨道；交通；电气系统；安全研究
夜上海论坛 近年来人们的出行率相对于过去提高了好多，而各城市特别是各省省会的交通状况却令人望而生畏，尤其是天气状况不好的时候更是拥堵的水泄不通。此时城市轨道交通应运而生，并且凭借较高的行驶速度及庞大的载客量而受到广大市民的认可。城市的轨道交通不仅能够代表该城市具有过硬的科技实力，而且对于城市环境的美化及整体布局的优化都具有辅助作用。因此要加强城市轨道交通整个系统的安全性以保障广大市民的经济利益，而其中核心工作就是保障各类电气系统安全运行。
1 安全研究概述
城市轨道交通作为人们出行的公共客运新种类，车辆系统中涉及了种类繁多的电气设施，而每一项电气设备都有可能给交通增加很多安全隐患。不论实在轨道交通最初的设计阶段，还是有专门施工人员进行建造阶段，亦或是工程竣工之后的运行阶段，因为结构复杂的原因都有可能引起事故的发生。现如今各类交通事故层出不穷而且原因多种多样，城市轨道是一种专业性较强的客运种类，其中电气设备设置也比较复杂，载客量也相当大，因此对于整个轨道交通系统的安全研究不能从单一角度考虑。必须充分考虑系统的时效性等特点，从多角度出发，不论是从理论技术支持上还是从政策法规管理上都应该不断加强，以此来不断完善城市轨道交通安全管理系统。
夜上海论坛 2 关乎城市轨道交通安全的电气系统
城市轨道交通的组成设备比较复杂，但是电气系统是其核心组件，并且按照功能的不同可以分为以下四部分：
第一，用以控制车辆牵引及制动的系统，它是城市轨道交通中不可或缺的部分，也是车辆能够正常运行的基本前提，更是车辆核心技术。通常情况下这种复合系统可以分为多个种类，例如利用设备各组件之间的摩擦进行制动、或者是利用组件与空气之间的摩擦力进行制动及专门制动系统等。在轨道交通正常行驶过程中车辆的牵引力能够直接影响其运行效果，比如牵引力过弱时车辆的运输能力就会下降，牵引力过大时又不利于系统控制，在距离相对较短的两站点之间会由于牵引力过大而引发意外事故。
夜上海论坛 第二，用以辅助车辆供电的系统。轨道交通设备相当复杂，而车辆能够正常运行的前提就是具有充足的电量。供电系统不仅要给车辆各项设备进行电量提供，同时还要给车辆内部一些需求电量的设备进行供电，例如照明灯、空调及牵引装置等所需的电量。而该供电系统主要根据设备所需电流类型的不同进行分别供电，例如在给充电机及蓄电池进行供电时主要输出直流电，再给电热器等设备进行供电时要输出三相交流电。由此可知车辆辅助供电系统也是必不可少的。
夜上海论坛 第三，用以控制车辆车门的系统。该系统所控制的就是为乘客上车和下车设置的各车门，由于车辆在城市中行驶时，特别是在站点密集度比较大的地方停车较为频繁，乘客上下车流量也比较大，因此为保障该过程的安全性车门的控制主要是由专业的控制电路、机构及控制开关等控制。
第四，用以负责车辆牵引的传动系统。轨道交通之所以能够安全快速的运营与牵引传动系统有着密切的联系，这种系统要想满足车辆的各种需求就必须具有较高的稳定性及安全可靠性。城市交通结构相对复杂，客流量较大的地方站点之间的距离相对较短，因此车辆从发动到停车之间的时间也较短，但是车辆的运行模式却是固定编好的，因此传动系统要想满足这些复杂情况的需求就必须具有较强的断续工作能力。
夜上海论坛 3 电气系统相关安全研究
为了保证使用轨道交通出行人的生命安全，车辆上安装的复杂电气装置必须与整个系统的电磁等具有良好的兼容能力，要做到这一点就必须将电气装置与地面进行连接。因为大地具有良好的导电性，在这个过程中地面可以作为等电位面或点进行使用，也可以为车辆运行的电路提供点位参考面或点，以供车辆释放运行时所产生的静电。只有将系统运行时产生的电流进行很好地释放，车辆才能够安全运行，二者要求电气设备的设置具有较高的科学性，一般情况下电路的安全设置可以分为以下三种形式：
第一，工作接地，主要有车辆高压回流接地及车辆低压接地。首先高压回流接地是为了保障车辆运行电路的畅通而将接触网处的电流进行合理引入运行轨道，该过程要求电路的设计要具有严谨性，并且电缆的电阻要尽量小以保障电流能够完全回归到电源，而不会给车辆造成触电隐患。铁路车辆相关安全要求中也明确表明为了电流不产生泄露或者某一电路的损坏，一定要保证有两条及以上接通的电路。其次是低压接地，它主要为系统中的低压电路设置一个电位基准，以保障系统中散杂信号能够正常回流通道。低压工作接地在最初设计时要尽可能的将会产生干扰的电路进行分开，同高压回流电路设计一样要尽量采用阻抗较低的电缆进行接地。
夜上海论坛 第二，安全接地。该项工作主要是为了保障乘客及设备的安全而做，经分析直流电在接近0.1安并接触人体时会感觉到四肢发热，与电流直接接触的皮肤也会感觉到疼痛。随着电流的加大会对人体造成更大的伤害，甚至会出现休克或死亡现象。人体自身对电流的阻抗能力会因个人身体素质的不同而略有差异，并且会随着电压及施压面积的增大而逐渐减少，因此为了放置交通车辆内人员不被通电设备所伤害，一定要将易于接触的设备进行安全放置，例如装在防电箱里或者外加其它防电措施。而车内其它金属材质的物体都要与接地线相连接，这样将车辆、轨道及车内箱体连接成同一点位，而轨道又与大地相连接，即使某设备在车辆运行中漏电也会在人体可接受范围内，而不会对人产生更大的威胁。
夜上海论坛 第三，屏蔽接地。对信号频率较高电缆接地的接地线选取时，要采用表面积较大的编制类型，因为这样电流通过时会有很明显的肌肤效应。对电场进行屏蔽时要选用尽可能密的电缆，此外对磁场的设计也要充分考虑接地保护。对于不同电路为了防止意外事故的发生都要根据具体情况而设置相应的屏蔽。
夜上海论坛 除了以上安全措施，城市内相关部门还要对从事轨道交通行业的工作人员进行培训以增强安全意识，对广大市民也要严格要求不能随便触碰车辆内设施，都要为交通出行安全做出力所能及的事。
4 结束语
轨道交通相关技术伴随着国内科技实力的上升而不断进步，电气系统作为轨道交通的核心组成对于交通的安全运行有着重大影响。为保障交通乘客的人身安全，必须加大对电气系统的安全研究。在实际应用中也要将电气设备进行更科学、更智能的安置方式以扩大其应用范围，以此来不断满足轨道交通的安全需要。
参考文献：
[1]徐浩，王建.探究城市轨道交通电气系统安全[J].城市建设理论研究，2014（12）.
