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学术前沿

中国两岸三地地铁系统独立安全评估案例

发布日期:2016-06-27 22:11

中国两岸三地地铁系统独立安全评估案例
 
摘 要 目前中国内地的地铁系统开通安全评估,通常是采用组织专家进行开通前评审的方式。由于专家参与核查范围与内容的局限性,往往流于形式。这种缺少制度化、系统化安全管理与核查机制的模式,造成的安全隐患是在地铁系统开通运营并发生重大事故后才得以暴露。在国际上,特别是欧美发达国家,针对轨道交通行业建立系统安全保障规范体系已有多年。针对中国香港、台湾和内地地铁执行独立安全评估的不同模式,介绍两岸三地评估制度与执行特点和优缺点,其中特别针对柏诚2010年为深圳地铁3号线“试运营条件及安全独立评估”的执行过程与经验进行详细的案例分析。柏诚的独立评估采用系统的评估制度(系统查核模型),于开通前准备阶段梳理发现工程中存在的可能影响试运营开通进程与运营安全的各种缺陷与隐患(包括硬件系统与运营维修程序等),并针对其管控过程与排除结果进行完整性与有效性评估。
关键词 地铁 中国两岸三地 独立安全评估 运营安全 系统安全 开通准备 试运营条件
 
      地铁系统开通前的试运营条件及安全独立评估是通过有系统的评估制度,及时有效地发现影响开通进度与运营安全的隐患,为地铁的顺利开通加强技术、安全保障(见图1)。
 
      国际上特别是欧美发达国家针对轨道交通行业建立的系统安全保障规范体系已行之有年。笔者谨针对中国两岸三地地铁安全评估的不同模式,介绍各自安全评估的执行特点和优缺点,其中包括针对“深圳地铁3号线试运营条件及安全独立评估”的案例分析。
 
1 中国两岸三地的不同模式
1.1 大陆地铁模式
      过去,大陆各地的地铁工程系统安全评估模式各有不同。比较通常的做法,是在地铁开通前沿用工程建设项目传统的“竣工验收→专家评审→政府主管部门核准通车”的方式进行。建设期的系统安全核查,主要通过业主聘请设计监理与施工监理,依国家规范针对项目成果执行强制性审核,但其执行过程的完整性和有效性受制于监理的专业水准。因此有的地铁工程缺少制度化、系统化的安全管理与核查机制,有的地铁系统开通前的安全评估仅限于组织专家进行“评审”,由于专家参与核查的范围与内容的局限性(开通前现场观察几天),这种评审往往流于形式,造成地铁系统的安全隐患。
      近几年,大陆大多数城市的地铁工程已开始采用国际上通用的系统安全保障体系和相关先进经验,在做法上逐渐开始尝试与国际接轨,从可行性研究、初步设计到施工设计、工程施工、验收都建立了安全评价体系,使地铁安全评估系统化、制度化。
1.2 香港地铁模式
      香港地铁依EN 50126等国际标准执行系统安全核查、验证。新建铁路的主要机电系统在开通前,须经过独立安全评估(如信号、车辆系统等)。港府机电工程署铁道处(EMSD)在铁路建设过程中及开通前系统地针对香港地铁的系统安全管理过程与结果进行核查、评估,并依评估结果核准通车,流程见图2。
 
      香港地铁基本延续了过去英国铁路安全的管理模式,其运营安全相关法规与规范的执行与核查受严格的制度约束(不会流于形式)。香港地铁模式的基础是其拥有一支具有30多年采用国际标准设计、兴建、运营轨道系统经验的专业队伍,其中包括30人以上运营安全专业人士组成的运营安全部。此外,参与香港地铁工程的建设单位(规划、设计、施工、安装、工程管理等),在工程期间都直接或间接(通过顾问公司)聘用系统安全专业人员,这些人员专门负责项目系统安全工作的核查、验证与报告。
1.3 台湾高雄地铁模式
      台湾高雄地铁的安全评估是由业主主管机关(高雄市捷运局)委托国际工程顾问在工程兴建期依EN 50126等国际标准代甲方针对设计、施工、验收、开通准备全过程提供三合一的安全评估(见图3),亦即独立设计查核(ICE)、独立施工查核(ISE)、独立安全验证与认证(IV&V),并于地铁开通前提交安全证明书。其评估方式系针对建设单位自查过程与结果的独立查核(Check the Checker),其中包括工程总顾问针对工程过程与结果进行抽样,直接查核(如设计文件与现场施工纪录等)。
      业主主管机关(高雄市捷运局)在收到工程总顾问提交的安全证明书(见图4)后,组织勘验委员会(由政府相关部门代表及专家学者组成)现场履勘并验收文件,审核后批准通车。
 
      高雄地铁模式的特点,是其主要采用直接引进国际管理经验的方式,由业主聘请国际工程顾问公司,该公司代甲方建立安全管理程序并核查其实施过程与结果。这是由于台湾轨道交通市场规模小,难以自行开发建立安全管理体系。台湾的社会经济发展水平为引进外资参与重大公共工程安全管理与核查提供了经济条件,而该模式亦符合台湾执政当局在政治上的需求:避免在野党针对地铁工程安全问题提出质疑。
 
 
2 深圳地铁3号线的新尝试
2.1 评估范围
      深圳地铁3号线开通前的试运营条件与安全独立评估,是香港柏诚(亚州)有限公司(以下简称“柏诚”)受3号线业主委托,依国家标准(GB/T 21562—2008)中第5.2.7节进行的,按轨道交通系统建设阶段V型周期的示例,针对3号线工程开通准备阶段进行独立评估(见图5红色部分,亦即从第7项“施工/制造”开始,包括系统安装、系统确认、系统验收等),或称“半套式”评估,其内容包括独立安全评估(系统安全评估、运营安全评估)、试运营条件评估。
 
2.1. 1 系统安全评估
      系统安全评估是对基建系统,车辆系统,信号、通信与监控系统,供电系统及车站机电系统的安全评估。
2.1.2 运营安全评估
      运营安全评估是针对地铁在正常运营模式、降级运营模式以及紧急运营模式下23种高风险状况(如车辆停站/乘客上下车与离开、供电系统故障、车站紧急疏散等)的运营程序及其演练结果的完整性和有效性进行抽样评估。
2.1.3 试运营条件评估
      试运营条件评估是在3号线开通前,对以下内容的共28项关键作业完成进度与完整度的评估,该内容即系统完成验收、运营准备就绪、维修准备就绪、行政后勤准备就绪、试运行完成、完成无载客试运行。
2.2 评估实施原则与方法
      为了保证评估过程与结果的专业独立性,柏诚的独立评估原则上是采用“针对查核结果的评估(Check the Checker)”,亦即针对3号线公司各部门、各合同单位(例如监理)自查计划的执行情况和查核结果有效性与完整度的独立评估,主要包括两方面:
      1)各工程主管部门、各合同单位是否已针对试运营开通制定相关计划(竣工验收计划、试运营/系统维修计划、安全管理计划、员工训练计划等);
      2)以上计划的执行过程与结果的完整性与有效性。
      在实施过程中,柏诚除针对3号线各部门各单位自查结果的评估外,为确认、复核相关评估结果,还针对重点系统的安全相关技术节点进行抽样查核,其中包括针对设计、施工、安装、测试、联调、运营维修程序及其演练等原始文件和现场作业的独立查核与评估。
      柏诚的评估标准是在轨道系统评估基准模型的基础上,结合3号线的特点和技术规范要求,提出3号线各系统安全评估查核表(见图6)。该表主要功能如下:
 
      1)针对3号线工程各系统的安全相关技术重点,提供需评估的重点查核范围,其中主要包括安全相关系统功能关键查核项目;
      2)记录查核依据、内容(如文件编号或现场评估记录)、结果、以及相关跟进事项,以便在联调及运营演练期间跟踪、处理相关议题。
      柏诚将依评估结果提出评估报告,并将评估中发现的进度与安全隐患纳入通车前工程风险事项追踪系统(见图7)。
 
2.3 评估结果及通车前风险追踪系统
      柏诚将试运营条件与安全独立评估中提出的进度与安全隐患纳入通车前工程风险事项追踪系统,依评估专业及风险程度分门别类统一管控。某些工程设计缺陷或潜在的安全隐患可以在联调、运营程序和运营演练阶段予以减低或排除。柏诚团队持续追踪这些风险事项的处理、解决过程,直至最后排除、销项为止。
      如上所述,通车前工程风险事项追踪系统(数据库)具有以下功能:
      1)记录风险项目的内容(包括提出评估人、评估日期及依据);
      2)记录风险项目解决方案及负责部门/负责人;
      3)记录风险项目解决过程、进度与结果;
      4)记录风险项目结案日期与结案原因;
      5)可即时提供风险项目报告(按专业、系统、负责人、风险类别及现状);
      6)可即时针对每月提出的和结案的风险项目提供统计信息,以便3号线管理层随时掌握这些工程风险的排除、管控过程(如图8)。
 
      柏诚定期与3号线公司“通车管理委员会”(由各部门、各合同单位领导组成)定期召开工作会议,针对评估中发现的通车前重大工程风险事项提出报告,并追踪其解决排除过程,具体流程如图9所示。
 
3 结论
3.1 两岸三地不同模式的优缺点
      两岸三地地铁工程采用不同模式的安全管理与核查机制,除与具体项目管理架构不同有关外,主要还是由各自社会经济发展特点所决定的。其中各自模式的优缺点总结见表1。
 
3.2 系统性的独立评估制度可减少开通风险
      深圳地铁3号线是中国大陆各城市地铁项目中较早引进系统化安全管理与独立评估制度的工程之一。早在2005年项目开始初期,柏诚顾问公司已为3号线建立了《系统总体安全计划》,针对工程各阶段系统安全目标、工作内容、管控机制和责权义务制定了管理体系。项目设计阶段,由设计院依《系统总体安全计划》要求针对各系统安全提出隐患分析等系统保障成果文件。然而,设计后阶段受制于国内施工监理普遍不熟悉国际上通用的地铁系统安全保障规范,系统安全管理与核查制度难以实施到位(如施工监理针对设计阶段提出的各系统隐患的追踪与排除不知如何监控与评估)。因此,深圳地铁3号线业主在工程后期决定推动“半套式”独立安全评估,其执行模式是适应中国大陆现阶段国情基础的自然选择(详见本文第2节)。
      为了加强轨道交通系统运营安全,中国国家质检总局与国家标准管理委员会于2008年3月依照国际标准(IEC 62278: 2002, IDT)发布了中文版《轨道交通可靠性、可用性、可维修性和安全性规范及示例(GB/T21562—2008)》推荐性国标。可以预期的是,中国大陆新建地铁系统项目的安全管理与独立评估制度将逐步走上系统化、制度化道路,并逐渐与世界接轨。基于国内广阔的轨道交通市场和逐渐壮大的技术力量,未来完全可以在结合国际先进经验的基础上建立一套成本相对不高、具有中国特色的“全套式”(涵盖设计、施工、测试、验收等工程全过程)系统安全管理与独立评估新模式。对此,柏诚在深圳地铁3号线的探索和实践,已为国内同行打开思路提供了示范。
 
参考文献
[1] GB/T21562—2008轨道交通可靠性、可用性、可维护性和安全性规范及示例[S].北京:中国质检总局,中国标准化管理委员会,2008.
[2] Railway applications-specification and demonstration of reliability, availability, maintainability and safety(RAMS)[S]. IEC 62278; 2002, IDT;
[3]高雄捷运系统独立验证与认证顾问招标文件[G].高雄:高雄市政府捷运工程局,2000.
[4]深圳地铁3号线工程项目管理程序及制度文件(SZM3R/0192)[G].深圳,2005.
[5]深圳地铁龙岗线工程试运营条件及安全独立评估实施方案[G].香港:香港柏诚(亚洲)有限公司,2010.
[6]张伟.地铁系统开通前试运营条件及安全独立评估:两岸三地不同模式案例分析[C] //2010亚洲地铁信号与安全会议.北京,2010.