地铁运营脆弱性评价体系研究

摘要：对城市地铁运营系统的脆弱性进行初步界定，通过对客观史料与专家问卷统计分析相结和，分析目前我国地铁存在的脆弱性因素，结合地铁运营系统的特点，科学全面的建立人-机-环三维度的脆弱性评价体系。

关键词：脆弱性，地铁运营，评价体系

中图分类号：U231+.2

项目： 2012年北京市哲学社会科学规划项目（12JGB022）北京地铁脆弱性及应急管理研究

1. 引言：

当前，我国城市化进程快、城市规模发展极为迅速，居民出行难成为城市首要解决的难题之一，地铁以其运量大、速度快、噪音低、保护环境、节约能源和用地等特点，有效缓解了城市地面的交通压力，带动城市发展与经济社会繁荣。城市地铁在不断扩大和发展的同时，其承担灾害的风险也在加大，地铁运营系统抵御灾害与事故的脆弱性不断地暴露出来。城市地铁由于运营期间事故的频繁发生已经影响到公众对地铁安全保障的信任，也威胁着经济发展、社会稳定、城市交通规划的发展等[1]。地铁运输安全除有一般技术系统安全的普遍性问题外，其运输特点也决定了地铁人员集中、空间封闭狭小、事故具有点-线-网传播的特殊性。

目前，针对地铁等交通运输或者城市基础设施的脆弱性研究还不甚完善。本论文将脆弱性研究引入到地铁运营系统中，对地铁运营系统脆弱性进行界定。通过对大量数据的分析与专家意见，参考相关调查问卷统计结果，建立全面科学有效的脆弱性评价体系进行评价。希望可以在进一步的脆弱性评价体系实例研究中得到广泛应用，为车站提供有效的建议与改善措施，有利于推动加强地铁抗灾害能力，弥补运营应急管理能力的缺陷。

2. 脆弱性相关研究

2.1. 脆弱性研究发展

在当今社会环境与发展的诸多问题中，对脆弱性（Vulnerability）的研究已成为学术界关注的一个焦点问题。脆弱性的研究最早集中于自然科学领域，如地下水、水资源、灾害学、生态系统等领域的探讨。由于不同应用领域间研究对象和学科视角的不同，不同学科领域对“脆弱性”这一概念的界定方式、角度、理解和内涵也存在很大差异。很多学者从各自的研究角度提出了关于“脆弱性”的不同定义，自然学家往往从环境变化和生态系统角度出发去定义脆弱性，研究的对象往往是自然的生态系统，而作为社会科学工作者，则关注从造成脆弱性的社会关系、经济、文化、政治和其他权力结构等方面来研究脆弱性，研究的对象往往是人文系统。

随着脆弱性研究的不断深入，其内涵也在不断丰富。Timmerman早在1981年就提出了脆弱性在地学领域中的概念，认为脆弱性是一种度，是灾害发生时对系统产生的不利影响的程度，而不利响应的质和量受控于系统的弹性，弹性标志着系统承受灾害事件并从中恢复的能力[2]。我国学者李鹤等（2008）对个学术领域的脆弱性概念进行了归纳与总结，他们界定脆弱性是指由于系统（子系统、系统的组分）对系统内外部扰动的敏感性以及缺乏应对能力从而使系统的结构和功能容易发生改变的一种属性[3]。詹承豫（2009）认为脆弱性是个概念的集合，包含了“敏感性”、“易损性”、“不稳定性”、“适应性”、“应对力”、“恢复力”等一系列相关概念，既考虑了系统内部条件对系统脆弱性的影响，也包含系统与外界环境相互作用的特征。

2.2. 地铁运营脆弱性定义

目前，虽然不同研究领域对脆弱性这一概念的认识日趋统一，但是关于脆弱性的本质以及构成要素的问题仍然存在较大的分歧。Adger（2006）认为脆弱性的关键是系统所承受的压力、敏感性和其适应能力[4]。Smit和Wandel（2006）则认为脆弱性是敏感程度、暴露状况和适应能力等各个组成部分在不同空间尺度下相互作用的复杂关系，并且脆弱性各个组成部分之间的关系是动态的，这种关系随着时间、地点、干扰类型以及系统特性而不断变化[5]。Gallopín（2006）则认为脆弱性主要包括敏感性和响应能力，暴露不是脆弱性的组成成分，而是应当把其看作是系统与外力干扰之间联系的一种特征。

本文认为，地铁运营的脆弱性应当包括地铁运营系统的暴露性、敏感性和适应性三个方面。承载体必须暴露于致灾因子中才有风险的存在。暴露性是致灾因子与承载体相互作用的结果表现为承载体暴露于致灾因素中的时间、频率和程度等；敏感性则描述了地铁运营过程中，对干扰因素的感知程度和承受压力的能力；适应性可以表达地铁运营期间对实际发生的或可能发生的风险进行自我调整、适应和恢复能力[6]。所以在本次的脆弱性评价体系中应充分考虑脆弱性上述三个方面的贡献度，针对每个评价指标进行脆弱性三个性质的专家打分。在脆弱性计算上，采取三个性质贡献度的方法。由于适应性的增强削弱脆弱性，固为负贡献。即：脆弱性=（暴露性+敏感性-适应性）

3. 地铁运营脆弱性因素分析

为科学建立地铁脆弱性评价体系，在脆弱性因素分析和体系指标筛选时采用客观与主管相结合的方式。基于地铁运营的现状，查阅大量地铁运营历史资料，根据较大运营事故和频发事故进行统计，同时查明事故原因。另设计相关的调查问卷，针对地铁运营相关管理人员与专家进行脆弱性相关调查。根据问卷统计结果筛选评价体系指标。

由于地铁运营系统是多专业、多任务的复杂系统，所以地铁事故的风险因素众多。对近20年国内外65起地铁典型事故的统计，其中32%事故为设备故障或设备故障导致的列车相撞、脱轨等；24%事故为火灾引起，17%由停电，自然灾害和自杀等原因引发；恐怖袭击引起的事故占16%，但影响十分重大；拥挤踩踏导致事故发生占11%，多为运营组织中出现问题。根据地铁事故类型统计，对比国内外地铁发展历史与现状。分析得到国外事故主要由火灾、恐怖袭击与设备老化导致的列车脱轨相撞事故为主。而我国地铁由于发展较晚，运营时间较短，地铁运营安全管理经验欠缺，同时面临客流量较大的情况，在管理与系统设备协调性上存在问题，导致主要的事故类型集中在拥挤踩踏、信号故障、机械设备故障等。

另外，在2013年底进行的一份地铁相关调查中，参加答题打分的地铁管理人员与专家共40人，其中收回有效问卷38份。该问卷设计为包括风险因素识别和运营状况的调查。经过统计显示管理人员和专家认为导致地铁脆弱性的因素有很多种，其中可能性较大并造成相对严重后果的有火灾、自然灾害、触电、设备故障与运营组织。这与国内外地铁事故的统计结果基本吻合。

事故频发让地铁呈现出多方面的脆弱性。从统计的事故类型来看，我国地铁运营脆弱性主要因素集中在相关运营设备上，其中包括通讯、机电、行车和监控系统。其次的脆弱性因素可以归结为安全防护、运营组织与抵抗自然灾害和应急设备系统上。

4. 脆弱性评价体系建立

地铁运营系统脆弱性在涵义上与工程系统脆弱性相似，是系统的风险程度、稳定性、安全性、可靠性等指标的综合表征。根据对运营历史资料和专家问卷统计，可以总结地铁运营脆弱性具有以下几个特点：（1）隐藏性。脆弱性是地铁运营系统的一种固有属性，是由系统自身的结构和功能所决定的，地铁运营系统正常工作状态是没有明显征兆的，隐藏在系统中。（2）动态性。脆弱性是随着地铁运营系统的运营阶段、内外部环境等因素时刻变化的，各阶段脆弱性的表现也不相同。 （3）多样性。由于地铁运营系统本身的不确定性和复杂性，导致系统脆弱性的形成原因、表现形式和影响程度各不相同。（4）扩散性。由于地铁线网运营的特性，使得脆弱性的后果将按“点一线一网”的形式迅速连锁扩散，甚至导致整个地铁系统的瘫痪。

脆弱性评价方法基本分为：指标体系评价法、图层叠置法、模糊物元评价法、函数模型评价法、危险度分析等方法。在脆弱性形成机制还没有研究清楚的情况下，指标体系是目前脆弱性评估最常用的方法。脆弱性评价体系的建立需要结合地铁安全运营管理办法，综合地铁管理人员与专家的意见建议。从人-机-环三个方面均衡全面系统的建立评价体系。脆弱性评价体系的建立与《地铁运营安全管理评价体系》和风险评价存在一定联系但也有明显区别。安全管理评价体系包括了预评价、验收和生产评价的各环节，并且从人-机-环-管四个维度进行全方位的安全性评价，但是评价指标多侧重于管理工作，多为针对人机环管四个方面的管理措施的考量。风险评价则在风险识别和风险估测的基础上，对风险发生的概率，损失程度，结合其他因素进行全面考虑，评估发生风险的可能性及危害程度，并与公认的安全指标相比较，以衡量风险的程度，并决定是否需要采取相应的措施的过程。主要侧重于对于风险本身的评价并不存在脆弱性当中涉及的适应性。

结合地铁运营脆弱性的特点，在找出地铁运营脆弱性因素的基础上，以对参与到运营的人-机-环做出客观综合的脆弱性评价为目的，分为三个维度建立脆弱性的评价体系。根据地铁运营事故统计、《安全运营管理办法》以及针对专家的问卷统计结果，建立如下的脆弱性评价体系。见图2

5. 结语

（1） 结合脆弱性发展与地铁运营特点，进行地铁运营脆弱性的概念界定与内涵分析，给出脆弱性评价中暴露性、敏感性和适应性的关系与计算方法。

（2） 通过客观史料与专家主管打分问卷统计相结合的方式来确定脆弱性因素，从而建立合理完善的脆弱性评价体系。

（3） 建立人-机-环三维度评价体系，避免了管理方面与其他方面各项指标的耦合关系。

（4） 在后续的研究中讲根据脆弱性评价体系进行实例分析，并采用德尔菲法、层次分析法、模糊评价法或多级可拓等评价方法进行评价，根据评价结果进行地铁运营在管理上的改进。

参考文献：

[1]宋守信. 城市运行中的自反性危机与反身性思考[J]. 现代职业安全，2012，01：38-39.

[2] Timmerman P. Vulnerability， Resilience and the Collapse of Society： A Review of Modelsand Possible Climatic Applications [A]. Environmental Monograph [C]. Toronto： Institute forEnvironmental Studies， Canada， 1981

[3]李鹤，张平宇，程叶青.脆弱性的概念及其评价方法[J]. 地理科学进展. 2008，27（2）：18-25

[4] Adger WN.Vulnerability.Global Environmental Change，2006 （16）3：268-281

[5] Smit B. Wandel J. Adaptation. adaptive capacity and vulnerability. Global Environmental Change. 2006. 16： 282-292

[6] 白亚飞，潘显钟.大客流条件下地铁车站乘客安全疏散影响因素分析[J].中国科技博览，2013，24：195-197