張 輝

（中鐵十一局集團第三工程有限公司，湖北 十堰 442000）

從內(nèi)部和外部協(xié)同發(fā)展層面分析，加強內(nèi)外風險控制，是鐵路行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。2016年起，國鐵集團將“外部安全”及“環(huán)境風險防控”列為重點工作項目，要求所有鐵路單位提高“外部安全”的意識、能力，加強對“外部安全”的管控[1]。自2019年以來，國家重點對高鐵、旅客列車沿線周邊環(huán)境安全進行治理，全年共排查隱患13000 余條，向地方政府、企業(yè)發(fā)出函件500 余件，下發(fā)問題整改通知600余件，為保障鐵路交通安全做出重要貢獻。識別和評價鐵路外部環(huán)境安全風險，既符合安委會辦的政策導向，也是鐵路運輸企業(yè)保持自身良好、健康、可持續(xù)發(fā)展的必然要求[2]。由于目前缺乏一套行之有效的方法來識別和評估鐵路外部環(huán)境的危險，因此鐵路外部環(huán)境的安全管理還存在難題。

因此，根據(jù)有關(guān)的安全風險理論，充分利用與外部環(huán)境和安全管理有關(guān)的數(shù)據(jù)，了解風險事件的演變趨勢，分析治理環(huán)節(jié)中的疏漏，有助于鐵路部門更好地把握治理工作的重點，并有針對性地進行治理[3]。為落實這項工作，各企業(yè)應(yīng)結(jié)合行業(yè)特點，建立一套科學的安全風險識別流程和方法，動態(tài)評價并控制隱患風險，預防重大事故發(fā)生。采用這種方式，提高環(huán)境整治的效率，保障鐵路運輸安全。

1 鐵路沿線外部環(huán)境安全風險識別

對鐵路沿線風險的識別和評估是鐵路運營管理單位實施風險管理的先決條件，也是鐵路“雙防范”的基本要求。國家安委會辦公室在開展多次會議后，提出雙重預防機制，要求企業(yè)實現(xiàn)對自身風險自主辨識和管控、對隱患自主排查和治理，將安全關(guān)口前移，提前防范事故發(fā)生。為了識別沿線風險，設(shè)計鐵路沿線安全風險區(qū)段識別方法，如圖1所示。

圖1 鐵路沿線安全風險區(qū)段識別方法

從圖1 可以看出，安全風險識別的第一個步驟為風險值折算，采用當量法精準地識別高風險區(qū)段與對應(yīng)的安全風險因素，對區(qū)段中的安全風險因素進行量化，明確由于安全風險造成的事故可能導致后果的嚴重程度，在考慮事故發(fā)生頻率、數(shù)量、人員傷亡總數(shù)、事故發(fā)生后人員死亡數(shù)量的基礎(chǔ)上，參照折算權(quán)重的計算方式，進行外部環(huán)境安全風險值折算，如公式（1）所示。

式中：transAccidents為安全風險值的折算值；K1為Death的權(quán)重值；Death為安全風險所造成事故的死亡人數(shù)；K2為Ingured的權(quán)重值；Ingured為風險所造成事故的傷亡人數(shù)；Accidents為安全風險所造成事故的數(shù)量。在排除外界因素影響的條件下，K1取值在1.5～2.0，K2取值在1.2～1.5，安全風險所造成的事故越嚴重，對應(yīng)的權(quán)重取值越高[4]。

在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，應(yīng)確定樣本的基本取樣長度。對安全風險區(qū)段劃分及其安全風險因素的識別前，需要按照一定的標準對整個鐵路線路進行切分，以便于在標準長度范圍內(nèi)，收集風險折算值的數(shù)值，即明確單位采樣長度[5]。同時，選取樣點時要根據(jù)鐵路形式道路的性質(zhì)、安全風險因素的影響范圍以及風險所引起事故對應(yīng)的發(fā)生位置等，劃分鐵路高風險區(qū)段。

在該基礎(chǔ)上，進入安全風險識別的第三個步驟，采用固定、動態(tài)步長推進方法，進行對應(yīng)區(qū)段風險分析，其中固定、動態(tài)步長推進方法如圖2、圖3所示。

圖2 固定步長推進方法

圖3 動態(tài)步長推進方法

后者是以前者為基礎(chǔ)，對安全風險的發(fā)生點所處里程進行匯總，并按照由小到大的順序進行排列，將所選擇的單位采樣長度作為區(qū)段窗口長度，根據(jù)一系列事故點的樁號差值，繼續(xù)對窗口進行推進，直到窗口達到終點。與前者相比，動態(tài)推進方法可以更好地體現(xiàn)安全風險發(fā)生點所在位置的隨機性[6]。該過程可以用公式（2）計算。

式中：Si+1為動態(tài)推進后的風險識別區(qū)段；si為初始化風險識別區(qū)段；λi為后推進的步長變化值。

公式（2）中λi的計算如公式（3）所示。

式中：Zi為安全風險發(fā)生點對應(yīng)的樁號。Zi-1為Zi相鄰樁號。

在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，采集區(qū)段歷史運營數(shù)據(jù)，將整條線路劃分為若干個區(qū)段，明確不同區(qū)段發(fā)生安全事故的次數(shù)或由于安全風險誘發(fā)事故從而產(chǎn)生的損失，統(tǒng)計安全風險發(fā)生的累計頻次，在進行鐵路沿線全線安全風險累計頻次統(tǒng)計過程中，參照累計頻次曲線法，對劃分后對應(yīng)區(qū)段可能出現(xiàn)高風險因素進行提取，同時，根據(jù)區(qū)段等分結(jié)果，計算區(qū)段的風險值。將風險發(fā)生后的累計頻率作為橫坐標，將安全風險誘發(fā)的事故發(fā)生概率作為縱坐標，即可生成安全事故累計頻率曲線。得到曲線后，可以采用對曲線進行擬合的方式，得到一個高次、多項式，根據(jù)對應(yīng)的置信水平，確定安全風險因素、安全事故發(fā)生的辨識標準。此外，也可以采用累計求導的方式，得到曲線的突變點，將突變點作為安全風險事故多發(fā)地段或?qū)⒋它c對應(yīng)的事故發(fā)生概率作為事故發(fā)生臨界值。統(tǒng)計方式如圖4所示。

圖4 鐵路沿線全線安全風險累計頻次統(tǒng)計

在此基礎(chǔ)上，將識別的存在安全風險的區(qū)段沿線線路的兩端，進行雙向延伸，直到安全風險密度達到一個極小值，通過此種方式，即可識別安全風險高密度區(qū)間。統(tǒng)計該區(qū)間內(nèi)已發(fā)生或潛在的可能誘發(fā)安全事故的因素，將其作為安全風險因素[7]。至此，實現(xiàn)對外部環(huán)境中安全風險的精準識別。

2 鐵路沿線外部環(huán)境安全風險評估

2.1 建立隱患風險評價指標體系

基于上文對鐵路沿線外部環(huán)境安全風險的認識，結(jié)合鐵路沿線外部環(huán)境安全管理體系中的隱患檔案，利用存儲的字段，設(shè)置通用隱患風險評價指標體系，見表1。

表1 隱患風險評價指標體系

結(jié)合表中的內(nèi)容，對體系中的各項指標進行量化處理。距離指標U11是指隱患位置與線路中心之間的距離，該指標為逆向指標。通常情況下，距離越遠，則風險越小；距離越近，風險越大。對U12指標來說，主要是指安全隱患靠近線路區(qū)段的地段情況，地段可劃分為路堤、路塹和橋梁等。其中，橋梁地段較為特殊，附近存在安全隱患的風險更大，一旦發(fā)生事故，造成的后果更嚴重。道口、涵洞的周圍容易受到人員、車輛等影響，秩序容易受到干擾，風險程度次之。綜上所述，結(jié)合不同地段特點，得到不同地段的評價標準，見表2。

表2 不同地段評價標準表

在隱患自身信息指標中，隱患特征屬性U21是指隱患自身存在的特征屬性，通?？梢园凑针[患所屬類別確定相應(yīng)指標。隱患等級指標U22可根據(jù)相關(guān)規(guī)定，將其劃分為4 個等級，不同等級下的評價標準見表3。

表3 隱患等級指標U22 評價標準表

違法違規(guī)、責任追究中，違法情況U31的評價標準見表4。

表4 違法情況評價標準表

責任所屬情況U32是指隱患責任所屬的單位。由于列車運行中的人為因素或由于列車運行中的人為因素而引起的外部環(huán)境問題，鐵路部門應(yīng)對此負責，及時進行整改，不會造成太大的危害。如果是由鐵路以外的單位、組織或個人造成的隱患，那么就需要路外單位對其負責，并配合其進行整改，以相關(guān)單位和個人的配合整改力度為依據(jù)，來確定評價標準。

責任追究情況U33是指隱患信息是否有明確的責任人姓名及相應(yīng)聯(lián)系方式。由于多種原因，線路巡檢人員可能無法找到聯(lián)系人及聯(lián)系方式，也有可能是對方不愿意透露姓名及聯(lián)系方式等，導致難以通知責任人進行整改，填寫相關(guān)人員姓名、聯(lián)系方式、地址等信息，對其進行評估。

銷號情況U41是指隱患是否銷號，若銷號則評分記為0，若未銷號則評分記為1。超時情況U42按照安全隱患處理時限，判定安全隱患是否逾期不銷號。超過1 個月時間的隱患，對隱患進行治理的難度比較大，其中所牽扯到的利益很難協(xié)調(diào)，存在地方人民政府或者產(chǎn)權(quán)人對其進行多次協(xié)調(diào)無果、拒不整改的情況，或整改資金沒有到位，造成了長時間無法銷號，這時風險比較大。逾期不到一個月的隱患，可能是因為管理效率不高，氣候條件不適合，風險其次。

2.2 評估線路區(qū)段風險

建立隱患風險評價指標體系并明確各指標評分標準后，對線路區(qū)段的風險進行評估。將外部環(huán)境安全隱患歸納為線路受到環(huán)境隱患危害。鐵路外部環(huán)境中的風險事件網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)的小世界特征，使鐵路部門必須在最短時間內(nèi)對風險事件進行控制，以最大限度地減少對其造成的沖擊。該項目在線路區(qū)段風險評估指標中引入增加線路恢復難度指標，該指標在某種程度上反映了風險的控制難度，并對線路封鎖、列車延誤和人員傷亡等事件產(chǎn)生的影響進行研究。對鐵路沿線區(qū)段的風險評價包括環(huán)境危害度和線路脆弱度2 個方面。結(jié)合當量事故法，對鐵路沿線外部環(huán)境安全當量化風險進行計算，如公式（4）所示。

式中：QR為鐵路沿線外部環(huán)境安全當量化風險；K1～K4為指標權(quán)重；V1為環(huán)境隱患危害度；V2為環(huán)境氣候危害度；V3為線路抗干擾能力；V4為線路恢復難度。

利用該方法進行風險評估，一方面可以考慮環(huán)境氣候的動態(tài)變化，另一方面能夠體現(xiàn)線路區(qū)段的差異性，得到的評估結(jié)果更客觀?？山Y(jié)合計算機技術(shù)對上述線路區(qū)段風險進行智能化評估。引入動態(tài)步長法，將評估窗口的長度設(shè)置為1km，以第一個隱患或危險事件所處的整數(shù)里程為起點，每個窗口向后移動的距離就是相鄰隱患或危險事件之間的距離。每個視窗移動一次，就會計算視窗中的危險等效數(shù)值，當視窗移動到目的地時，就會計算不同危險等效數(shù)值下的視窗個數(shù)，并進行累積。在此基礎(chǔ)上，利用累積頻譜曲線方法，以累積頻譜曲線拐點處的危險性作為高風險區(qū)的判別依據(jù)。篩選與判別條件相等的斷面，并對有交叉點的斷面進行合并。最后，根據(jù)所篩查的高危區(qū)域，利用二元滑動型區(qū)間方法，將其擴展到2 個區(qū)域，并最終將交叉點合并。

3 結(jié)語

“風箏線掛靠接觸網(wǎng)”、“燒荒”逼?；疖嚨韧庠诃h(huán)境風險事件仍屢見不鮮，“沿線雜物堆積”、“橋下停車”等危險行為時有發(fā)生，治理效果難以得到保證?？梢钥闯?，我國的鐵路運營環(huán)境安全管理仍然存在一些問題，部分管理環(huán)節(jié)仍然存在漏洞，影響環(huán)境安全管理。此外，放風箏、翻越護欄和施工作業(yè)等不安全行為，具有短時性、不易被發(fā)現(xiàn)的特性，再加上鐵路部門的日常巡視工作以徒步為主，在人力、時間方面都受到限制，巡視效率低。如果可以提前對這類外部環(huán)境風險所在的區(qū)域進行識別并評估，對危險源進行定位，加大對高風險區(qū)域危險源的巡檢密度，將會極大地提升巡檢效率，降低監(jiān)管難度。該文進行研究，希望可以在真正意義上為鐵路行業(yè)的安全運營管理提供技術(shù)層面的指導。