张 辉

（中铁十一局集团第三工程有限公司，湖北 十堰 442000）

从内部和外部协同发展层面分析，加强内外风险控制，是铁路行业发展的关键。2016年起，国铁集团将“外部安全”及“环境风险防控”列为重点工作项目，要求所有铁路单位提高“外部安全”的意识、能力，加强对“外部安全”的管控[1]。自2019年以来，国家重点对高铁、旅客列车沿线周边环境安全进行治理，全年共排查隐患13000 余条，向地方政府、企业发出函件500 余件，下发问题整改通知600余件，为保障铁路交通安全做出重要贡献。识别和评价铁路外部环境安全风险，既符合安委会办的政策导向，也是铁路运输企业保持自身良好、健康、可持续发展的必然要求[2]。由于目前缺乏一套行之有效的方法来识别和评估铁路外部环境的危险，因此铁路外部环境的安全管理还存在难题。

因此，根据有关的安全风险理论，充分利用与外部环境和安全管理有关的数据，了解风险事件的演变趋势，分析治理环节中的疏漏，有助于铁路部门更好地把握治理工作的重点，并有针对性地进行治理[3]。为落实这项工作，各企业应结合行业特点，建立一套科学的安全风险识别流程和方法，动态评价并控制隐患风险，预防重大事故发生。采用这种方式，提高环境整治的效率，保障铁路运输安全。

1 铁路沿线外部环境安全风险识别

对铁路沿线风险的识别和评估是铁路运营管理单位实施风险管理的先决条件，也是铁路“双防范”的基本要求。国家安委会办公室在开展多次会议后，提出双重预防机制，要求企业实现对自身风险自主辨识和管控、对隐患自主排查和治理，将安全关口前移，提前防范事故发生。为了识别沿线风险，设计铁路沿线安全风险区段识别方法，如图1所示。

图1 铁路沿线安全风险区段识别方法

从图1 可以看出，安全风险识别的第一个步骤为风险值折算，采用当量法精准地识别高风险区段与对应的安全风险因素，对区段中的安全风险因素进行量化，明确由于安全风险造成的事故可能导致后果的严重程度，在考虑事故发生频率、数量、人员伤亡总数、事故发生后人员死亡数量的基础上，参照折算权重的计算方式，进行外部环境安全风险值折算，如公式（1）所示。

式中：transAccidents为安全风险值的折算值；K1为Death的权重值；Death为安全风险所造成事故的死亡人数；K2为Ingured的权重值；Ingured为风险所造成事故的伤亡人数；Accidents为安全风险所造成事故的数量。在排除外界因素影响的条件下，K1取值在1.5～2.0，K2取值在1.2～1.5，安全风险所造成的事故越严重，对应的权重取值越高[4]。

在上述内容的基础上，应确定样本的基本取样长度。对安全风险区段划分及其安全风险因素的识别前，需要按照一定的标准对整个铁路线路进行切分，以便于在标准长度范围内，收集风险折算值的数值，即明确单位采样长度[5]。同时，选取样点时要根据铁路形式道路的性质、安全风险因素的影响范围以及风险所引起事故对应的发生位置等，划分铁路高风险区段。

在该基础上，进入安全风险识别的第三个步骤，采用固定、动态步长推进方法，进行对应区段风险分析，其中固定、动态步长推进方法如图2、图3所示。

图2 固定步长推进方法

图3 动态步长推进方法

后者是以前者为基础，对安全风险的发生点所处里程进行汇总，并按照由小到大的顺序进行排列，将所选择的单位采样长度作为区段窗口长度，根据一系列事故点的桩号差值，继续对窗口进行推进，直到窗口达到终点。与前者相比，动态推进方法可以更好地体现安全风险发生点所在位置的随机性[6]。该过程可以用公式（2）计算。

式中：Si+1为动态推进后的风险识别区段；si为初始化风险识别区段；λi为后推进的步长变化值。

公式（2）中λi的计算如公式（3）所示。

式中：Zi为安全风险发生点对应的桩号。Zi-1为Zi相邻桩号。

在上述内容的基础上，采集区段历史运营数据，将整条线路划分为若干个区段，明确不同区段发生安全事故的次数或由于安全风险诱发事故从而产生的损失，统计安全风险发生的累计频次，在进行铁路沿线全线安全风险累计频次统计过程中，参照累计频次曲线法，对划分后对应区段可能出现高风险因素进行提取，同时，根据区段等分结果，计算区段的风险值。将风险发生后的累计频率作为横坐标，将安全风险诱发的事故发生概率作为纵坐标，即可生成安全事故累计频率曲线。得到曲线后，可以采用对曲线进行拟合的方式，得到一个高次、多项式，根据对应的置信水平，确定安全风险因素、安全事故发生的辨识标准。此外，也可以采用累计求导的方式，得到曲线的突变点，将突变点作为安全风险事故多发地段或将此点对应的事故发生概率作为事故发生临界值。统计方式如图4所示。

图4 铁路沿线全线安全风险累计频次统计

在此基础上，将识别的存在安全风险的区段沿线线路的两端，进行双向延伸，直到安全风险密度达到一个极小值，通过此种方式，即可识别安全风险高密度区间。统计该区间内已发生或潜在的可能诱发安全事故的因素，将其作为安全风险因素[7]。至此，实现对外部环境中安全风险的精准识别。

2 铁路沿线外部环境安全风险评估

2.1 建立隐患风险评价指标体系

基于上文对铁路沿线外部环境安全风险的认识，结合铁路沿线外部环境安全管理体系中的隐患档案，利用存储的字段，设置通用隐患风险评价指标体系，见表1。

表1 隐患风险评价指标体系

结合表中的内容，对体系中的各项指标进行量化处理。距离指标U11是指隐患位置与线路中心之间的距离，该指标为逆向指标。通常情况下，距离越远，则风险越小；距离越近，风险越大。对U12指标来说，主要是指安全隐患靠近线路区段的地段情况，地段可划分为路堤、路堑和桥梁等。其中，桥梁地段较为特殊，附近存在安全隐患的风险更大，一旦发生事故，造成的后果更严重。道口、涵洞的周围容易受到人员、车辆等影响，秩序容易受到干扰，风险程度次之。综上所述，结合不同地段特点，得到不同地段的评价标准，见表2。

表2 不同地段评价标准表

在隐患自身信息指标中，隐患特征属性U21是指隐患自身存在的特征属性，通常可以按照隐患所属类别确定相应指标。隐患等级指标U22可根据相关规定，将其划分为4 个等级，不同等级下的评价标准见表3。

表3 隐患等级指标U22 评价标准表

违法违规、责任追究中，违法情况U31的评价标准见表4。

表4 违法情况评价标准表

责任所属情况U32是指隐患责任所属的单位。由于列车运行中的人为因素或由于列车运行中的人为因素而引起的外部环境问题，铁路部门应对此负责，及时进行整改，不会造成太大的危害。如果是由铁路以外的单位、组织或个人造成的隐患，那么就需要路外单位对其负责，并配合其进行整改，以相关单位和个人的配合整改力度为依据，来确定评价标准。

责任追究情况U33是指隐患信息是否有明确的责任人姓名及相应联系方式。由于多种原因，线路巡检人员可能无法找到联系人及联系方式，也有可能是对方不愿意透露姓名及联系方式等，导致难以通知责任人进行整改，填写相关人员姓名、联系方式、地址等信息，对其进行评估。

销号情况U41是指隐患是否销号，若销号则评分记为0，若未销号则评分记为1。超时情况U42按照安全隐患处理时限，判定安全隐患是否逾期不销号。超过1 个月时间的隐患，对隐患进行治理的难度比较大，其中所牵扯到的利益很难协调，存在地方人民政府或者产权人对其进行多次协调无果、拒不整改的情况，或整改资金没有到位，造成了长时间无法销号，这时风险比较大。逾期不到一个月的隐患，可能是因为管理效率不高，气候条件不适合，风险其次。

2.2 评估线路区段风险

建立隐患风险评价指标体系并明确各指标评分标准后，对线路区段的风险进行评估。将外部环境安全隐患归纳为线路受到环境隐患危害。铁路外部环境中的风险事件网络呈现的小世界特征，使铁路部门必须在最短时间内对风险事件进行控制，以最大限度地减少对其造成的冲击。该项目在线路区段风险评估指标中引入增加线路恢复难度指标，该指标在某种程度上反映了风险的控制难度，并对线路封锁、列车延误和人员伤亡等事件产生的影响进行研究。对铁路沿线区段的风险评价包括环境危害度和线路脆弱度2 个方面。结合当量事故法，对铁路沿线外部环境安全当量化风险进行计算，如公式（4）所示。

式中：QR为铁路沿线外部环境安全当量化风险；K1～K4为指标权重；V1为环境隐患危害度；V2为环境气候危害度；V3为线路抗干扰能力；V4为线路恢复难度。

利用该方法进行风险评估，一方面可以考虑环境气候的动态变化，另一方面能够体现线路区段的差异性，得到的评估结果更客观。可结合计算机技术对上述线路区段风险进行智能化评估。引入动态步长法，将评估窗口的长度设置为1km，以第一个隐患或危险事件所处的整数里程为起点，每个窗口向后移动的距离就是相邻隐患或危险事件之间的距离。每个视窗移动一次，就会计算视窗中的危险等效数值，当视窗移动到目的地时，就会计算不同危险等效数值下的视窗个数，并进行累积。在此基础上，利用累积频谱曲线方法，以累积频谱曲线拐点处的危险性作为高风险区的判别依据。筛选与判别条件相等的断面，并对有交叉点的断面进行合并。最后，根据所筛查的高危区域，利用二元滑动型区间方法，将其扩展到2 个区域，并最终将交叉点合并。

3 结语

“风筝线挂靠接触网”、“烧荒”逼停火车等外在环境风险事件仍屡见不鲜，“沿线杂物堆积”、“桥下停车”等危险行为时有发生，治理效果难以得到保证。可以看出，我国的铁路运营环境安全管理仍然存在一些问题，部分管理环节仍然存在漏洞，影响环境安全管理。此外，放风筝、翻越护栏和施工作业等不安全行为，具有短时性、不易被发现的特性，再加上铁路部门的日常巡视工作以徒步为主，在人力、时间方面都受到限制，巡视效率低。如果可以提前对这类外部环境风险所在的区域进行识别并评估，对危险源进行定位，加大对高风险区域危险源的巡检密度，将会极大地提升巡检效率，降低监管难度。该文进行研究，希望可以在真正意义上为铁路行业的安全运营管理提供技术层面的指导。