楊 軍，張 蜇，秦 勇，陳 炎，程 晏，杜 恒

（1.北京市地鐵運營有限公司 技術創(chuàng)新研究院分公司，北京 100044；2.北京市地鐵運營有限公司地鐵運營安全保障技術北京市重點實驗室，北京 100044；3.北京交通大學 軌道交通控制與安全國家重點實驗室，北京 100044；4.北京大象科技有限公司，北京 100160）

0 引言

城市軌道交通具有客流量大、專業(yè)系統(tǒng)多、技術復雜度高、運轉強度大、運營環(huán)境封閉等特點，使得相應的應急安全工作更加復雜。而應急演練是規(guī)避運營安全風險、減輕突發(fā)事件帶來損失的重要手段。

應急演練主要包括演練過程模擬和演練評估。為了更加真實地模擬城市軌道交通系統(tǒng)突發(fā)事件應急處置過程，劉陽學等[1]提出了城市軌道交通建設應急桌面演練系統(tǒng)的技術架構(B/S架構、SSH集成框架)和功能架構；魏仁輝等[2]提出城市軌道交通應急處置虛擬仿真實訓系統(tǒng)，實現不同角色站務人員運用地鐵車站設備作業(yè)過程；王智永等[3]從運行圖管理、演練場景管理、列車自動監(jiān)控(ATS)操作模擬、列車運行模擬和演練結果評估5 個功能設計行車調度演練系統(tǒng)。為了評估演練效果，李嶸等[4]在構建大客流綜合處置演練評估指標體系的基礎上，建立了基于AHP-TOPSIS的城市軌道交通應急演練評估模型；陳露[5]提出基于ANP 和DEA 相結合的城市軌道交通網絡應急演練的綜合評價方法；遲勝超等[6]采用信息化分析手段，將各崗位應急演練作業(yè)流程細化分解為最小個體單元，對個體單元從操作流程、操作用時、操作質量及規(guī)章合理性等4 個維度設定評估標準，根據預先設定的標準開展現場評估；任龍龍等[7]通過構建高速鐵路應急演練評價指標體系，提出了基于BP 神經網絡的高速鐵路應急演練評價模型。

除了演練模擬及評估，也有學者結合實際案例提出相關建議。韓姝文[8]針對大連地鐵突發(fā)事件中應急管理的現狀進行調研，根據“一案三制”的應急管理體系，提出應急預案、管理體系、運行機制、法制等方面的問題和建議；赫少攀[9]闡述了在新冠肺炎疫情下，從企業(yè)內部員工和市民乘客2 個方面采取的運營服務調整、消毒、個人防護、測溫、健康碼、聯防聯控等降低公共衛(wèi)生事件傳播風險措施，為城市軌道交通企業(yè)應對突發(fā)公共衛(wèi)生事件提供科學建議。

學者們在城市軌道交通應急處置和演練方面進行了大量理論方法研究和技術應用。在此，通過調研城市軌道交通應急演練需求，分析城市軌道交通行業(yè)應急演練體系發(fā)展現狀，提出我國城市軌道交通應急演練體系存在問題以及發(fā)展對策和建議。

1 城市軌道交通應急演練需求分析

目前軌道交通已經納入國家應急管理體系，各部門積極推動國家級城市軌道交通應急演練中心建設，完善自然災害、事故災難、公共安全、公共衛(wèi)生等各類突發(fā)事件的應急預案，加強實戰(zhàn)化演練，提高巨災情景應對能力。為了提高城市軌道交通運營應急處置能力和水平，城市軌道交通行業(yè)常通過應急演練培訓提升應急處置人員的綜合能力。現階段城市軌道交通應急演練主要有3 種途徑：一是桌面推演方式。由參演人員承擔不同的角色，針對事先假定的演練情景，以口述方式進行考核，場景仿真度低，無法切實提高人員的應急處置能力。同時，考核評估多依賴于考官的水平和主觀因素。二是采用模擬仿真演練。雖然國內外開發(fā)和應用了城市軌道交通應急演練仿真系統(tǒng)，但這些仿真系統(tǒng)對應急場景或突發(fā)事件的設定都相對固定，應急場景覆蓋率低，缺乏靈活性、可干預性的場景設定功能，也缺少多崗位間的配合聯動，對各崗位人員實戰(zhàn)經驗的提升效果有限。三是采用實戰(zhàn)演練。參演人員利用應急處置涉及的設備和物資，針對事先設置的突發(fā)事件情景及其后續(xù)的發(fā)展情景，通過實際決策、行動和操作，完成真實應急響應的過程。該形式應急演練需要前往實際運行線路進行演練，成本大，對演練的時間要求較高，不能隨時演練。

為使得城市軌道交通各崗位工作人員及時有效地完成相應的應急演練，需要建設一個針對性強、演練方式多樣化、場景真實、多崗位聯動和不受場地限制的專業(yè)化應急演練中心，使員工的應急工作技能得到更加有效、直觀、全面、標準化的提高。為此，2019年交通運輸部印發(fā)《城市軌道交通運營突發(fā)事件應急管理辦法》(交運規(guī)〔2019〕9 號)，明確“在具備條件的運營單位、科研院所、職業(yè)院校等單位，分區(qū)域組織設立國家級軌道交通應急演練中心。鼓勵運營單位在國家級軌道交通應急演練中心組織開展拉練式實戰(zhàn)演練。”

綜上，復雜的城市軌道交通系統(tǒng)對運營部門的突發(fā)事件處置能力提出了前所未有的高要求。應急演練是城市軌道交通應急管理內容的重要組成部分，常被用來檢驗突發(fā)事件發(fā)生時軌道交通應急預案的可操作性和適用性、協(xié)調聯動機制及應急處置能力高低的重要途徑。

2 我國城市軌道交通應急演練體系現狀

2.1 城市軌道交通應急演練體系

城市軌道交通安全應急政策體系如圖1 所示。該體系中包括城市軌道交通建設、初期運營和正式運營安全應急管理政策和規(guī)定。應急演練是城市軌道交通運營期間應急管理的必要環(huán)節(jié)，城市軌道交通運營企業(yè)應根據應急預案加強應急演練強度，提升應急處置能力。

城市軌道交通應急演練體系是指根據應急演練的場景需求，通過應急演練高效的組織管理，各演練主體或專業(yè)崗位使用演練技術系統(tǒng)和設備完成相應的演練任務，并進行應急演練效果評估反饋的過程。城市軌道交通應急演練體系如圖2所示。

圖2 城市軌道交通應急演練體系Fig.2 Emergence drill system for urban rail transit

2.2 應急演練組織管理

城市軌道交通運營突發(fā)事件應急演練組織管理是保障應急演練順利進行的必要措施。目前，各城市軌道交通企業(yè)應急演練的步驟主要包括演練策劃、場景選擇、任務布置、腳本設計、現場實施及總結評估等。

根據演練所參照的應急預案級別以及所涉及的組織管理部門，確定應急演練的組織管理部門。若涉及企業(yè)多個崗位和部門，則由企業(yè)的職能部門組織實施；若涉及不同線路或運營公司，則由線網調度中心組織實施；若涉及到政府單位，則由政府相關部門組織實施應急演練。例如，北京市城市軌道交通運營企業(yè)負責組織所轄線路突發(fā)事件應急處置演練，路網指揮中心負責組織運營企業(yè)間突發(fā)事件協(xié)同處置演練，路網指揮中心和運營企業(yè)配合市交通委等政府相關部門完成綜合突發(fā)事件應急聯合演練。

以上所述應急演練組織管理方式能夠提高應急演練效率，但組織方也是應急演練參與方，影響應急演練的公平公正。而通過聘請城市軌道交通第三方應急服務機構負責應急演練組織實施，可以有效協(xié)調應急演練各參與方關系，還可以提高應急演練實施方案的科學性。

2.3 應急演練場景

目前，國內城市軌道交通企業(yè)主要根據歷史突發(fā)事件制定應急預案并舉行應急演練，這些應急演練可以覆蓋自然災害類、事故災害類、公共衛(wèi)生事件類、社會安全事件類等應急場景，部分城市軌道交通企業(yè)建立的實訓基地可以滿足行車故障場景下各工種多崗位協(xié)作演練[10]。但是國內大部分城市軌道交通實訓演練基地主要側重于軌道交通職業(yè)技能培訓，可演練的突發(fā)應急場景數量有限。

通過分析城市軌道交通運營突發(fā)事件，一方面可以從事故嚴重程度、影響范圍和發(fā)生頻次等方面總結需要重點演練的應急場景；另一方面需要根據歷史事故發(fā)生的規(guī)律和特點，進行復合型突發(fā)事件場景的無腳本演練，提高應急處置人員的應變能力。

近年來城市軌道交通事故原因分析如圖3 所示。由圖3 可知，技術擾動事故和人員擾動事故在總事故中占的比例較高。首先，由于城市軌道交通系統(tǒng)線路復雜、精度要求高、發(fā)車頻次大等特點，以及城市軌道交通規(guī)模爆發(fā)式擴張的現狀，技術故障頻發(fā)，因而如何切實可行地增強城市軌道交通的技術安全性成為現階段研究的一大熱點。其次，人為擾動事故和技術擾動事故所占比例大致相同，分別為36.92%和32.31%。作為關鍵事故致因，人為因素著實影響到城市軌道交通系統(tǒng)運營的安全性；耦合事故和自然擾動占比較小，分別為21.54%和9.23%，其中耦合災害因其形成機理的復雜性，引發(fā)的原生和次生災害也更加多樣。因此，城市軌道交通企業(yè)需要通過應急演練加強員工的安全教育，杜絕違章作業(yè)，提高站務、乘務、檢修人員的業(yè)務能力和應急處置能力。

圖3 城市軌道交通事故原因分析Fig.3 Cause analysis of urban rail transit accidents

隨著城市軌道交通系統(tǒng)智慧化發(fā)展，城市軌道交通企業(yè)各專業(yè)系統(tǒng)功能的升級改造導致應急演練場景需求發(fā)生變化。例如全自動無人駕駛系統(tǒng)與傳統(tǒng)基于通信的列車控制系統(tǒng)(CBTC)不僅在設備系統(tǒng)組成方面存在不同，兩者運營場景和功能也存在巨大差異，主要行車人員的崗位職責也發(fā)生了變更[11-13]。因此，通過分析新形勢下的突發(fā)事件和應急預案，針對新的應急場景進行演練成為未來持續(xù)提升城市軌道交通企業(yè)人員應急處置能力的必要措施。

2.4 應急演練技術設備

應急演練的順利開展離不開演練設備和系統(tǒng)的技術支撐，我國城市軌道交通行業(yè)已初步建立應急演練技術設備，形成應急演練技術平臺，平臺建設模式主要包括集中和分散建設2 種。集中建設模式以實訓線路為依托，通過構建行車調度、模擬駕駛和車站設備等運行平臺，以及面向車輛、供電、信號、通信和工務等專業(yè)的應急演練培訓系統(tǒng)，并與實際線路進行組合，可負責培訓策劃、上崗培訓、理論教學、考核評估，使學員得到系統(tǒng)、規(guī)范的專業(yè)和技能訓練。該模式的代表性基地包括廣州地鐵綜合實訓基地、上海龍陽基地、杭州五常實訓基地及蘇州軌道交通基地等。國內應急演練技術設備布局如圖4 所示。分散建設模式主要是以各運營線路或分公司為依托，在車站和車輛段設立不同專業(yè)的培訓系統(tǒng)，滿足城市軌道交通企業(yè)人員培訓和演練需求。例如，北京地鐵在各車輛段和車站設計培訓系統(tǒng)，滿足了各專業(yè)的培訓需求[14]。集中建設模式需要建立實訓線路或利用舊線改造，占地多建設成本較高，但該模式的演練培訓功能全面，覆蓋應急場景較多，易于進行聯動演練；分散建設模式可以利用既有的車輛段和車站，建設成本較低，但由于專業(yè)功能分散，場景覆蓋面不全且聯動演練較為困難。

圖4 國內應急演練技術設備布局Fig.4 Layout of technological facilities for emergency drill in China

通過建設城市軌道交通培訓和應急演練中心，可以幫助城市軌道交通企業(yè)培訓各個專業(yè)的在崗人員。雖然這些實訓基地能夠對部分專業(yè)應急場景和應急技能進行演練，但全專業(yè)、跨部門的綜合應急演練缺乏專門的場地和技術設備支撐。

2.5 應急演練評估

當前的演練評估環(huán)節(jié)多是領導講評或行業(yè)專家點評，依賴個人專業(yè)知識經驗的主觀評估導致難以發(fā)現演練過程中不足之處并提出改進的參考標準[15]。雖然已存在先進的應急演練支持系統(tǒng)和設備，但這些系統(tǒng)對演練人員操作處置數據收集仍然不夠全面，如演練中的規(guī)定動作是否完成，是否按照既定路線救援以及是否存在違規(guī)行為等，從而導致無法有效評估演練過程，難以發(fā)現演練方案和應急預案的不足。另外，同一個崗位可能面臨多種突發(fā)事件。因此，城市軌道交通運營企業(yè)需要根據城市軌道交通運營突發(fā)事件的嚴重程度，建立全方位、多層次、立體化的應急演練評估指標體系和方法模型，從而達到以練促改的目的。

應急演練評估包括演練執(zhí)行情況評估、演練預案的合理性評估、參演人員處置能力評估、演練裝備適用性評估等內容。圍繞“情景—任務—能力”開展的演練評估員評價則是相關演練定性與定量評估的關鍵前提。應急預案的合理性評估是提高預案效果和權威性的重要手段。參演人員的業(yè)務能力分析可作為演練后評估的主要內容，檢驗人員在工作中的應急能力。

3 我國城市軌道交通應急演練問題和對策

3.1 存在問題

城市軌道交通應急演練的特點主要表現為涉及專業(yè)多、應急場景雜、主體聯動弱及培訓評估難等。根據城市軌道交通應急演練體系現狀分析，我國城市軌道交通應急演練還存在以下問題。

（1）演練標準規(guī)范體系有待完善。目前國內尚未頒布或形成城市軌道交通應急演練規(guī)范或標準。各企業(yè)應急場景劃分精細化和分類標準不一，軌道交通行業(yè)尚未形成體系化演練方式，應急演練中運營場景還原和覆蓋程度低，應急演練評估認證尚無專門的國家或行業(yè)標準規(guī)范，導致應急演練評估要求參差不齊，無法保障演練效果。應急預案是應急演練的依據，然而目前應急預案的評估主要采用專家評審的方式，通過專家打分并建立評估指標體系，根據評估結果進行預案的改進和完善。這種預案評估方式受到人為主觀因素的影響較大，從而導致應急預案操作性較差，演練活動難以有序進行。

（2）應急演練聯動程度較低。目前國內的城市軌道交通應急演練多由企業(yè)自己舉行，應急演練基本覆蓋調度、司機、車站值班員等不同專業(yè)崗位。隨著城市軌道交通網絡化和智慧化發(fā)展，各專業(yè)、崗位和系統(tǒng)的關聯程度越來越高，突發(fā)事件的影響范圍和嚴重程度也會越來越大。為了保障乘客出行安全，需要通過各專業(yè)和部門的協(xié)同處置，降低突發(fā)事件造成的影響。然而，目前多專業(yè)、跨部門的綜合應急場景演練較少，應急演練聯動程度低。特別是城市軌道交通企業(yè)與其他社會主體如公安、消防、急救以及道路交通協(xié)調困難，導致綜合協(xié)同聯動演練頻次較少，難以提高自然災害、公共安全等突發(fā)事件的應急能力。

（3）應急演練基地布局不平衡。國內各城市軌道交通行業(yè)對應急演練都十分重視，但能承擔起專業(yè)應急演練的實訓基地相對較少。目前，上海、廣州、杭州、蘇州等城市已建立具有一定應急演練功能的培訓基地，但我國北方城市的軌道交通應急演練培訓基地較少，無法針對北方地域和氣候特點導致的突發(fā)事件和應急場景進行全面的演練和培訓。特別是近些年來中小城市軌道交通發(fā)展迅速，但其應急演練培訓基地設施不完善，引發(fā)應急處置能力瓶頸與不斷增加的運營安全保障需求之間的矛盾。

3.2 對策建議

3.2.1 完善城市軌道交通應急演練標準規(guī)范

針對演練標準規(guī)范體系不完善問題，面向國家、城市和城市軌道交通企業(yè)應急管理需求，通過制定城市軌道交通應急演練指南，明確應急演練目的、原則和形式，提出應急演練組織架構包括管理部門、組織機構和參演機構等，規(guī)范城市軌道交通應急演練的實施過程，制定應急演練工作方案、演練記錄和評估模板。城市軌道交通應急演練指南如圖5 所示。根據國家城市軌道交通應急演練指南頂層設計方案，各城市軌道交通企業(yè)需根據運營情況制定各類應急場景演練指南，明確演練方式、參演專業(yè)崗位及評估標準等內容。

圖5 城市軌道交通應急演練指南Fig.5 Guide of emergency drill for urban rail transit

針對應急演練評估難題，建立包含預案評估、應急指揮協(xié)調能力評估、現場處置能力評估、應急裝備適用性評估、演練目標達成度評估及應急演練成本效益評估為主要內容的評估指標體系，從而進一步規(guī)范應急演練評估內容和方式方法。城市軌道交通應急演練評估指標體系如圖6所示。

圖6 城市軌道交通應急演練評估指標體系Fig.6 Evaluation index system of emergency drill for urban rail transit

3.2.2 建立多主體協(xié)同聯動的城市軌道交通應急演練體系

城市軌道交通涉及的專業(yè)系統(tǒng)繁多，各專業(yè)系統(tǒng)所涉及的應急演練內容不一。軌道交通系統(tǒng)突發(fā)事件影響范圍大、程度深，與各專業(yè)人員應急操作協(xié)同能力不足以及社會資源協(xié)調能力低的矛盾日漸突出。通過分析突發(fā)場景下各專業(yè)崗位、各運行線路，以及城市軌道交通與其他交通方式之間的應急協(xié)同關系，構建多主體聯動的城市軌道交通應急演練體系已成為提升應急處理綜合能力的重要保障措施。

多主體協(xié)同聯動的城市軌道交通應急演練體系如圖7 所示。應急演練場景應覆蓋設備故障、客運服務、事故災難、自然災害以及社會和公共安全等類別的突發(fā)事件場景，形成全場景應急演練體系。演練技術設備應能實現全專業(yè)演練和聯動演練，支撐包含演練計劃、演練準備、演練監(jiān)控、演練分析以及培訓學習在內的應急演練組織管理體系，并基于具體應急場景和演練任務實現應急演練評估。

圖7 多主體協(xié)同聯動的城市軌道交通應急演練體系Fig.7 Multi-agent collaborative emergency drill system for urban rail transit

3.2.3 構建先進的城市軌道交通應急演練中心

以往單一或有限應急場景的分散式演練培訓已經無法滿足城市軌道交通突發(fā)事件應急處理能力提升的需要。隨著虛擬現實、5G等新技術發(fā)展應用，應急場景的重構自由度不斷提升，具有城市軌道交通應急演練過程支撐、城市軌道交通應急演練評估和培訓，以及城市軌道交通出行和社會安全教育等功能的場景自定義可編輯的應急演練中心，已成為城市軌道交通專業(yè)人員乃至其他社會關聯主體隨時隨地進行近實景應急演練培訓的重要載體。

城市軌道交通應急演練中心應堅持以人為本、科學施訓的理念，立足城軌企業(yè)，達到服務行業(yè)和聯動城市的目的。通過完善開展運營突發(fā)事件應急演練的線路、站場、相關專業(yè)設施設備系統(tǒng)、應急物資和安全防護設施等基礎條件，采用三維場景構建、虛擬現實技術等建立應急演練專用仿真系統(tǒng)，打造虛實結合、功能耦合、全專業(yè)場景和信息互聯互通的城軌應急演練新模式。先進的城市軌道交通應急演練中心如圖8 所示。演練中心建設應堅持資源節(jié)約的原則，基于既有分散設立的培訓或演練系統(tǒng)，采用1+N的布局模式覆蓋全專業(yè)應急場景，通過實現行業(yè)主管部門、地方政府、城軌運營企業(yè)和社會大眾等演練參與者的聯動協(xié)同，滿足應急預案評估、出行安全教育、應急技能培訓以及應急輔助決策等業(yè)務和功能需求。

圖8 先進的城市軌道交通應急演練中心Fig.8 Advanced urban rail transit emergency drill center

綜上，通過構建先進的應急演練中心，形成多主體協(xié)同聯動的應急演練體系以及完善應急演練標準規(guī)范，建立覆蓋全要素、場景可配置、功能可迭代的城市軌道交通系統(tǒng)應急演練技術實現平臺和支撐體系，才能有效全面提升城市軌道交通系統(tǒng)應急處置能力，保障運營安全。

4 結論

（1）為完善應急演練標準規(guī)范，提出以應急演練目標、原則、組織管理及實施過程為主要內容的城市軌道交通應急演練指南架構，從預案評估、應急指揮協(xié)調能力、現場處置能力、應急裝備適用性、演練目標達成度及成本效益等角度，建立了包含21 項指標的城市軌道交通應急演練評價指標體系，實現應急演練全面評估，以促進我國城市軌道交通應急演練規(guī)范化的發(fā)展。

（2）建立多主體協(xié)同的城市軌道交通應急演練體系，明確了應急演練場景、演練技術設備、組織管理和應急演練進行評估等方面的內容。

（3）提出構建服務行業(yè)、聯動城市的先進城市軌道交通應急演練中心，形成虛實結合、功能耦合、全專業(yè)場景和信息互聯互通的城軌應急演練中心新模式，為支撐國家級城市軌道交通應急演練中心建設提供借鑒。

（4）未來研究將以北京地鐵為依托，利用將要改建的13 號線舊線部分，基于應急演練業(yè)務需求，提出國家級城市軌道交通應急演練中心功能架構和規(guī)劃方案。