基于事故树分析法的城市轨道交通列车车门夹人拖行事故分析

崔维贤

（上海天麟安全管理咨询有限公司，200030，上海∥总经理）

在早晚高峰时段，城市轨道交通的大部分线路都承受着巨大的客流压力。部分候车的乘客，当面对已十分拥挤的列车时，不是再等待下一趟列车，而是硬挤上车，由此，时常出现列车车门夹人的现象。目前，城市轨道交通列车车门均已设置夹人弹开装置（即车门触到人体就会自动弹开），且具备联锁保护设计（即若车门未关，则列车无法起动）。但若车门夹人后自动弹开功能失效，列车照常起动运行，则可能出现列车车门夹人拖行事故。

1 事故树分析法概述

事故树分析法（ATA）起源于故障树分析法（FTA），是安全系统工程的重要分析方法之一，是一种演绎的安全系统分析方法。它从要分析的特定事故或故障（顶上事件）开始，层层分析其发生的原因，直到找出事故的基本原因（底事件）为止。这些底事件又称为基本事件，它们的数据是已知的或者已经有过统计或试验的结果。事故树分析法能对各种系统的危险性进行辨识和评价，不仅能分析出事故的直接原因，而且还能深入地揭示出事故的潜在原因。用事故树分析法描述事故的因果关系，直观、明了，思路清晰，逻辑性强，既可用于定性分析，又可用于定量分析。

2 事故树分析

2.1 事故树的确立

2.1.1 事故树的绘制

将可能发生的列车车门夹人拖行事故设为顶上事件，分析原因事件（基本事件）及原因事件之间的关系（逻辑关系），并绘制城市轨道交通列车车门夹人拖行事故树（见图1）。

2.1.2 事故树描述

城市轨道交通列车车门夹人拖行事故树中所包含“符号”（如T，G，A等）的含义及所代表的“事件”（顶上事件、中间事件、基本事件）的描述见表1。

图1 城市轨道交通列车车门夹人拖行事故树

2.2 事故树最小径集计算

径集指的是事故树中一些基本事件的集合。当这些基本事件不发生时，顶上事件必然不发生。事故树最小径集是指不能够引起顶上事件发生的最小限度的基本事件集合。只要有1个最小径集不发生（在此最小径集中所有基本事件不发生），顶上事件就不会发生。事故树最小径集的定义为寻找事故控制手段提供了一种思路，即：基于对每个最小径集的控制来制约事故的发生。城市轨道交通列车车门夹人拖行事故树共包含8个最小径集（见图2的P0～P7），即有8种控制顶上事件发生的方案。

2.3 结构重要度分析

结构重要度分析是分析事故树基本事件对顶上事件的影响程度，是为改进系统安全性提供信息的重要手段。其方法是，首先假设各基本事件发生概率相等，然后从事故树结构上分析各基本事件的重要度，最后再按照各基本事件对顶上事件的影响程度进行排序。

表1 城市轨道交通列车车门夹人拖行事故树的符号及事件描述

图2 城市轨道交通列车车门夹人拖行事故树最小径集图

基本事件在事故树结构上的重要度系数近似计算公式为：

式中：

I（i）——第i个基本事件的结构重要度；

Ai∈Kj——包含基本事件Ai的每一个最小径（割）集；

nj——Kj中的基本事件的个数。

根据式（1）计算得出最小径集的结构重要度系数为：I（0）＝15／16＝0.937 5；I（1）＝I（2）＝3／8＝0.375；I（3）＝I（4）＝3／16＝0.187 5；I（5）＝I（6）＝5／16＝0.312 5；I（7）＝5／8＝0.625 0；I（8）＝I（9）＝I（10）＝I（11）＝I（12）＝I（13）＝1／4＝0.250 0。

将最小径集结构重要度系数进行排序，根据排序结果，将基本事件按重要度分为6层（见表2）。

表2 基于结构重要度系数的基本事件分层表

由表1可知：在第一至第三层中（即结构重要度系数≥0.375），除“车厢饱和”事件外，其余基本事件均为乘客主观行为；在第四至第六层中（即结构重要度系数＜0.375）的事件均为设计问题、设备故障等客观因素。由此可知，乘客主观行为对于顶上事件的影响更大。在主观因素中，“乘客进入或退出车厢犹豫不决”事件的结构重要度系数为0.9375，对顶上事件（即列车车门夹人拖行事故）的影响程度最大；“乘客推挤”事件次之。在客观因素中，“车厢饱和”、“运能设计不足”、“列车晚点”等事件的影响程度较大；与车门夹人自动弹开方面相关的事件的影响程度大于“未设置‘未关车门、车不动’联锁”事件的影响程度；与阻止乘客上车相关的事件的影响程度最低。

乘客的主观因素对于事故的影响程度大，但乘客的主观行为不易控制。而主观因素（如乘客推挤、吊车）又与城市轨道交通的运能不足，以及早晚高峰时段客流量大所导致的车站内客流密度激增有关。因此，在提高运能的同时，在早晚高峰时段要适时采取限流、乘客引导等有效的排堵保畅措施，防止乘客在时间、空间上的积聚，才能从根本上预防列车车门夹人拖行事故的发生。

2.4 结果分析

由以最小径集表示的事故树等效图（见图2）可知，只要控制1个最小径集不发生，则顶上事件就不会发生。基于此，一般地说，如果最小径集中的基本事件愈少，则事故愈易于控制。

P1，P3，P6径集的构成较为简单（每个径集仅包含3个基本事件），是预防顶上事件发生较为简便的方案；P0，P2，P4，P5，P7径集的构成较为复杂（每个径集包含4或5个基本事件），与前者相比，预防顶上事件的难度相较大。预防列车车门夹人拖行事故的优选方案如表3所示。

在上述3个方案中，方案一、方案二皆基于乘客主观行为，不易控制，故不宜作为事故控制手段。对于方案三，目前列车均已设置夹人弹开装置，故基本事件A8可排除；同时，根据列车的检查制度，若车门夹人弹开装置故障则不可出车，故基本事件A9亦可排除。因此，轨道交通乘客被夹拖行事故的控制关键取决于对基本事件A9和A10的控制，即出车前仔细检查车门夹人弹开装置是否故障以及提高车门夹人弹开装置的灵敏度。

然而，如果提高车门夹人弹开装置的灵敏度，车门一触到人体就会自动弹开，这将使车门长时间无法关闭；车门未关闭列车就无法起动（联锁保护作用），这又致使列车晚点，导致沿途各车站候车乘客的进一步聚集，进而形成恶性循环。如果调低车门灵敏度，则又可能导致轨道交通乘客被夹拖行事故。因此，在解决列车准点问题时，不可采用“调低关门灵敏度”的手段，而应通过“增加运能”、“高峰限流”、“人工干预”等方法处理。

表3 预防列车车门夹人拖行事故的优选方案表

3 结语

预防列车车门夹人拖行事故发生的根本途径是提高运能，同时在早晚高峰时段适时采取限流及乘客引导等有效的排堵保畅措施，防止乘客在时间、空间上的积聚。

对客观因素进行控制的关键是取决于对基本事件A9和A10的控制，即出车前仔细检查车门夹人弹开装置是否故障以及提高车门夹人弹开装置的灵敏度。

完善“乘客停止上车”及“防止乘客吊车”的干预措施（如相关警示标识、地铁工作人员的监督），同时进一步宣传安全乘车知识，提高乘客的安全乘车意识。

［1］薛亮，刘小玲.事故树分析法在城市轨道交通事故分析中的应用［J］.交通科技与经济，2011（3）：98.

［2］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］.城市轨道交通研究，2011（5）：65.