探讨城市轨道交通网络运营安全风险评估理论与方法

探讨城市轨道交通网络运营安全风险评估理论与方法

陈宇

长沙市轨道交通运营有限公司 湖南 长沙 410000

摘要：经济的发展推动了我国城市轨道交通的飞速发展，部分城市地铁线路逐步形成了网络化的结构。随着线网的逐渐形成，运用网络化技术解决运力分配、成本节约等方面问题的重要性凸显。本文主要对城市轨道交通网络运营安全风险评估理论与方法做论述，希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。

关键词：城市轨道交通；网络运营；安全风险；评估理论；方法

引言

伴随着中国经济社会的快速增长，我国的城市轨道交通建设得到了迅猛发展，特别是近年来建设规模与速度世界罕见，从1969年中国第一条地铁—北京地铁1号线开通的23.6km到今天，已发生了翻天覆地的变化。根据中国土木工程学会轨道交通分会统计，截至2019年12月31日，中国内地共有北京、上海、广州、深圳、南京、天津、重庆、大连、沈阳、长春、成都、武汉、西安、佛山、苏州、杭州、昆明、哈尔滨、郑州、长沙、宁波、无锡、青岛、南昌、淮安、东莞、合肥、南宁、福州、石家庄、贵阳、厦门、珠海、乌鲁木齐、温州、济南、兰州、常州、徐州、呼和浩特共40个城市拥有城市轨道交通运营线路，运营总里程达到6290km（不包括铁路总公司运营的市郊铁路）。城市轨道交通的建设，带动了GDP的增长，增加了就业，节约了资源，降低了能耗和环境污染，在极大改善人们出行方式的同时，也从根本上提高了城市生活的品质和水准，对城市经济社会的发展起到了日益明显的带动作用，是实现经济社会和城市可持续发展的重要组成部分。

1网络化运营带来质的变化和挑战

网络化运营带来质的变化和挑战主要涉及到以下方面：(1)客流组织方面。与单线路运营相比，线网的形成带来更加复杂和多样化的客流需求，由于城市区域的功能性，原本客流在时间上呈现出的不均匀性将在拓展成线网后变得更为复杂。如何利用网络化运营技术尽可能满足不同时间、不同空间的客运需求，以及采用限流、分流等形式对客流进行疏导，从而缓解高负荷线路的运营压力十分重要。(2)行车组织方面。线网结构形成后，运营组织者可采取跨线运行、快慢车等行车组织方式实现运营效率的提升，但同时网络化运营技术的使用往往伴随着更为复杂的行车组织方式，与传统运营方式相比，在平衡运力和需求的同时也带来了更大的挑战。线网形成意味着地铁在公共交通占比进一步增加，承担更大社会职责的同时，在可实施范围内采用网络化运营技术进一步提升运营效率，应对多样化客运需求是网络化运营研究的重要目的和方向。

2网络化运营技术分析

2.1多交路技术

通过编制多种形式的交路满足特定时间或区域的客运需求。适用范围:适用于特定区段或时间段内客运需求明显的情况。基本形式:(1)大小交路套跑形式，适用于线路中部某一区段客运需求明显较高的情况。(2)多交路衔接形式，适用于两相邻区段客运需求差异较大或客运需求明显向两区段衔接点聚集、分散的情况。特点:(1)以较低成本平衡运力。相较于其他技术，多交路技术具有易实施、效果明显的特点，在现有运作模式基础上无须较大改动即可采用。通过大客流区段匹配大运力、低客流区段降低运力来提升运力的匹配程度和降低成本。(2)平衡车站负荷。通过在客流聚集点或区域加快列车周转缓解大客流车站的载荷。(3)运营组织难度较低。采用多交路技术会增加行车组织复杂程度，但相较于其他组织方式难度较低、易实施。

2.2跨线运营技术

指列车可在多条线路跨线运行的技术。适用范围:适用于不同线路点对点需求明显，目前换乘方式难以满足客运需求的情况。基本形式:(1)跨线运行。利用不同线路之间的联络线实现列车在不同线路的跨线运营。(2)共线运行。在设计阶段设计一定长度的不同线路的共用线路，实现列车在不同线路的运行。(3)Y字形运行。在设计阶段将线路在某一点分为两条线路。特点:(1)满足多样化客运需求。在现有线路结构基础上实现更为复杂的运作模式以满足复杂的客运需求。(2)平衡车站负荷。通过联络线实现换乘，极大降低了换乘站的换乘压力，同时有效缩短换乘时间。(3)对线路、设施设备要求较高。由于列车需在不同线路运行，因此需要运行线路具备相同的信号设备，后期改造难度大、成本高。(4)增加运营风险。由于跨线或共线运营有不同线路的交汇点，存在列车冲突的安全风险。

3轨道交通运营安全风险评估方法

通过查询相关资料，本文针对某市轨道交通网的运营安全情况进行分析，影响交通网络安全的关键因素，即网络抗毁性、网络适应性、设施安全性、管理安全性等，构建多层次的综合评价指标体系。轨道交通网由多个节点和边构成，一些二级指标由道路网络中点属性与边属性加权获取，如AFC系统安全度、节点强度、车站人员安全保障系数等等，由于不同点属性重要度不同，边属性的重要性也有所区别，为了确定不同点与边的属性，需要对指标样本的权重因子进行计算，安全评价指标体系如下。首先是网络抗毁性。在轨道交通网络中，节点与边在突发状况下，路网维持其功能的能力便是抗毁性，可对节点强度、最短距离、综合聚类系数等产生较大影响，计算公式为:C

_k=ω₁C₁+ω₂C₂+ω₃C₃+ω₄C₄。式中，C_k代表的是抗毁性;ω_1－4代表的是二级指标权重，其中ω₁代表的是节点强度、ω₂代表的是聚类系数、ω₃代表的是最短距离、ω₄代表的是区间强度。其次是网络适应性。主要是指城轨交通网的饱和度，对其产生影响的指标包括网络效率、连通情况、可达性与换乘能力，对上述各项二级指标进行标准化，计算公式如下:C=ω₁₁C₁₁+ω₁₂C₁₂+ω₁₃C₁₃+ω₁₄C₁₄式中，C代表的是网络适应性;ω₁₁代表的是网络效率、ω₁₂代表的是可达性、ω₁₃代表的是连通情况、ω₁₄代表的是换乘能力。最后是管理安全性。主要是指轨道交通网络管理的安全性，对运营安全具有重大影响。与之相关的指标为车站人员安全保障系数、驾驶员安全系数、调度员安全系数、应急管理系数，计算公式如下:Cg=ω₂₁C₂₁+ω₂₂C₂₂+ω₂₃C₂₃+ω₂₄C₂₄式中，C_g代表的是管理安全性;ω₂₁代表的是车站人员安全保障系数、ω₂₂代表的是驾驶员安全系数、ω₂₃代表的是调度员安全系数、ω₂₄代表的是应急管理系数。

结语

总之，轨道交通网络中车站暂停使用，将对整个交通网络安全产生不良影响，换乘站的影响程度超过普通车站;根据交通指挥中心提供的数据信息可知，交通网络中一旦某一车站出现暂停使用情况，势必会降低整个运营网络的安全性。 交通网络中一旦某一车站出现暂停使用情况，势必会降低整个运营网络的安全性的结论，有助于推动网络安全运营一体化建设，促进轨道交通运营管理高效开展。

参考文献

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