城市轨道交通 安全防护工程实践和思考 林昶隆：中铁第四勘察设计院集团有限公司，高级工程师，湖北武汉，４３００６３ 摘要：从建筑设计、通风及消防、灭火设 施、综合监控及集成技术方面介绍城市轨道 交通安全防护设计现状。通过对建筑物内安 全设计、监控系统分析，提出城市轨道交通 安全防护工程应采用爆炸物及各种危险品检 测系统、生物识别及图像分析、智能视频分 析系统等新技术。 关键词：城市轨道交通；安全设计；防护工 程；监控系统 １ 城市轨道交通安全防护设计现状 １．１建筑设计 （１）提前预防。现行的地铁设计规范及建设标准 中对地铁车站及区间防火、防烟分区划分，紧急消防疏 城 市轨道交通安全防护工程包括治安、消防、控监 管理等方面。为保证轨道交通的平稳和顺利 可能发生火灾危险性提前采取措施，从源头避免发生火 、散，装修材料等方面有严格规定，在设计和施丁阶段对 运营，应设置完善的预防、报警和扑救措施，最大限度 灾的可行性。 地保证民众安全。安全防护系统将成为城市轨道交通施 工阶段安全与质量管理设施，利用视频监视技术全面、 （２）防火、防烟分区划分。地下车站及２ｊＪ人口、 通风亭的耐火等级为一级，除车站公共区外，设备管理 ５００ ｍ 。车 详细和直观地对城市轨道施＿［的各个环节进行监督，使 用房防火分区的最大允许使用面积不超过ｌ有关人员及时了解现场实际情况，特别是在发生意外事 站公共区应充分利用顶板、楼板下混凝土梁划分防炯分 故时，可将事故现场信息迅速传送到有关部门，以便全 区，每个防炯分Ⅸ面积不大于２ ０００ ｍ 。站台公共区的楼 面、准确了解情况，及时采取有效措施，确保城市轨道 梯、扶梯、电梯开孔处和站厅的人行通道口采用同定式 施工生产安全和高效。 挡烟垂壁进行防烟分隔。 ｃ ｜ ＥＳ墨ＲＡ￣ＷＡＹｓ ２０’’ｎ （二 一６７— （３）紧急消防疏散。车站公共区按客流需要（包 １．３灭火设施 括紧急疏散时）设置足够宽发的人行通道，至少有２个 城市轨道交通 程设计了较为完备的消防设施。地 能“通地面，设备管理川房集中区应设一条直通地面的 铁具有人员密集、火灾隐患大、疏散困难、危害性大等 消防通道。站 到站厅的扶梯加楼梯的总宽度应能保证 特点，消防设防标准高于其他地面Ｔ程。火灾情况下６ ａｉｒｎ内把站 上的候车乘客和一列到达列车 的乘客，以及年站Ｊ 作人员疏散到安全地点。 （１）自动灭火系统。城市轨道交通ｒ程的地下车 站和控制巾心的重要设备用房设置自动灭火系统，如 （４）装修材料。地铁丁程装修材料必须是不燃烧 通信设备用房、信号设备用房、地下变电所等。采用 材料，凡是裸露的通风、水、电管线，在满足使用功能 的灭火系统主要有气体灭火（七氟丙烷（ＦＭ一２００）、前提下，呵作适当装饰，并视具体要求分别采用防火材 料或防火涂料进行处理。设备管线穿越楼板及墙体应采 川防火填缝材料封堵，封堵材料的耐火时间应与所在部 位楼板及墙体的耐火时间相同。 １．２通风及消防 城市轨道交通多为地下１ 程，利用通风空调系统创 造人Ｔ环境满足使Ｈｊ功能，同时在发生火灾或紧急事件 时能够防排炯和事故通风。 （１）隧道通风系统。 问设有隧道通风系统，使 轨道交通地下 具备双向的纵向通风、排烟能力， 满足隧道火灾时排炯气需要，为人员疏散和施救创造条 件． ．（２）年站通风空悯系统。轨道交通的车站设计了 通风 州系统，除满足平时运行环境需要，还具备事故 通风和防排娴功能 如果发生毒气事件，可转换为事故 通风，向车站公共Ｊ ：进行送排 ；发生火灾时可切换至 排＝ｊ＝ｆ｛＝ｌ，迅速排除炯气，维持能见度和新鲜空气量，为人 员疏散和消防救援创造条件。 一６８— ＩＧ一５４１）、高压细水雾等。 （２）消火栓系统。城市轨道交通的地下区间和车 站等建筑物设置室内消火栓给水系统；建筑物的室外设 置室外消火栓及水泵接合器。 （３）自动喷水灭火系统。参考和依据相关消防规 范，在地下车站公共 、地下商业、地面综合楼等场所 设置自动喷水灭火系统。 （４）建筑灭火器。按照《建筑灭火器配置设计规 范》对所有建筑物设计、配置建筑灭火器，以磷酸铵 盐、化学泡沫类灭火器为主。 １．４综合监控及集成技术 随着城市轨道交通的发展、综合监控及集成技术的 不断创新，以及应用功能的多样性演进，安防系统在城 市轨道的建设、运营及安全方面起着不可替代的作用。 目前，我同内地的轨道交通安全防灾系统主要由门禁系 统、火灾报警系统、视频监控系统、防盗入侵系统、设 备监控系统、防淹门系统、广播系统等相互的系统 集成或互联在综合监控平台基础上建构 多方位的防灾 救灾系统。 （１）门禁系统。确保城市轨道安全运营，保证授 权人员在受控情况下方便进入设备及管理 域，防止非 授权人员进入区域，保证运营管理、设备运转及城 市轨道财产安全。 （２）火灾报警系统。通过在车站、隧道、地面运 营管理用房的火灾探测装置、手报装置，全方位预防和 监视城市轨道火灾发生，以及火灾发生后及时实施的灭 火救灾措施。通过综合监控系统联动视频监控，确认和 监视火灾状态。通过综合监控系统强制将广播系统转入 救灾广播状态，组织旅客疏散和指挥救灾 作。 （３）设备监控系统。通过对城市轨道通风空调设 备的监控，与火灾报警系统密切配合，实施在火灾或交 通阻塞情况下的联动功能，以保护人员安全撤离及减少 探测、静电感应周界入侵探测、张力铁线周界探测、泄 火灾危害。通过对城市轨道防淹门监控，监视隧道水位 漏电缆周界探测、微波人侵探测。其巾，激光入侵探测 及其上升速度，及早预测水灾，一旦隧道ｍ现水淹，呵 具有探测距离远、误报率低、防范性强、隐蔽性好、抗 在综合监控系统平台上联动视频监控确认隧道内有无人 干扰性强、对其他设备无干扰、检修调试方便和维护简 员及车辆，迅速关闭防淹门，防止水灾发生后的次生灾 便等特点。 害。 （６）警州集群无线通信系统。将市的警用 （４）视频监控系统。视频监控主要 于轨道交通 无线通信系统信号引入地下 域，覆盖轨道交通站厅、 运营管理视频监控和警用治安监控。轨道交通运营管理 站台、ｊＩ１入通道和隧道 问，实观轨道交通一１ 程地下各 视频监控系统供车站值班员、控制中心调度员监视站 位蚩之间、地下与地面之间等无线通信，便于警务人员 台、站厅、设备区等情况，辅助指挥列年安全进站、 在轨道交通范同执勤和维护治安。主要由无线ｉｊ占ｊ度台、 占Ｉ定台、车载臼和便 １１，站。当发生灾情或突发事件时，为值班员监视灾情和 无线远程管理终端、无线分基站、『疏导乘客提供帮助。警 治安监控系统分为警务站、派 携台等构成。 所、地铁分局＝ｉ级监视。视频监控系统由中心控制设 南于监控系统受集成（软件平台）深度，对 备、乍站控制设备、摄像机、罔像监视器、录制及视频 各子系统和其设备厂商硬件设备的协议开放程度，以及 木１难， 此，在功 信号传输设备等组成。治安视频监控系统与运营视频监 实现各系统之间的完全整合面临一定ｒ控系统可以共享前端摄像机等没备。 能实现与功能设计之间存在一定差距。随着监控集成软 （５）周界入侵告警系统。地铁领域周界入侵告警 件实现“平台”化和“模块化”，可通过统一管理平台 系统的设置范同一般为车辆段、主变电站周界、隧道与 对各子系统集巾控制干¨监控，信息可通过币『ｌ跨越不同的 地面线过渡段、高架桥与地面线过渡段，以及其他需要 子系统，实现信息交换、提取、共享和处理。除门禁系 设置的地点。其主要功能是对重要场所周界进行设防， 统外，视频监控、巡更、停车场管理、消费、考勤、广 对周界重要位置的非允许进入情况进行报警，可与闭路 播系统、火灾报警、设备监控等子系统的加入使安全防 电视监控系统实行联动，联动附近的摄像机拍摄现场情 护系统逐步完善。如果门禁系统、防盗入侵系统和视频 况。周界防范技术包括激光周界入侵探测、振动传感周 监控整合后，事件发生时，报警前端系统先进行目标探 界探ｉＰ，０、主动红外入侵探测器、高压脉冲电子闱栏入侵 测，当报警信息传输至管理中心后，通过调用视频图像 Ｃｈ｜ＮＥＳＥ ＲＡ／ＬＷＡＹｓ ２０１１／１１（二．： 一６９— 进行现场实时查看，门禁系统实现现场控制。 安全防护系统将成为城市轨道交通施丁阶段安全 与质量管理的新Ｔ具，利用视频监视技术则可以全面、 纷纷加强地铁等公共交通的安全防护措施。 目前，我国内地轨道交通线路车站设有警务室 通信设备室等用房，每条线路设有１～２４＂地铁派 详细和直观地对城市轨道施工的各个环节进行监督，使 所。运营期间，地铁民警对地铁公共ｒｘ二域进行巡逻。 有关人员及时了解现场实际情况，特别在意外事故发生 铁沿线特别是地铁车站，普遍安装摄像头进行监控， 时，可以将事故现场的信息迅速传送到有关部门，全 铁站内还安装可与驾驶员直接对话的紧急呼叫系统。 面、准确地了解实际情况，及时采取正确的措施，确保 京奥运会期问，北京地铁实行全面安全检查，乘客进 城市轨道施１二生产的安全和高效。 ２城市轨道交通安全防护工程的实践及挑战 随着城市轨道路网的初步形成，城市轨道已成为 广大市民 行的首选交通Ｔ具。轨道交通作为人员密集 场所，首先要注意反恐安全，保证危险品不能上车或进 入隧道。近年来，东京地铁毒气，巴黎、莫斯科及伦敦 地铁爆炸，韩国大邱地铁纵火等一系列恐怖袭击事件表 明，城市轨道已经成为暴力恐怖活动袭击的重要目标。 城市轨道的安全防护系统除了具备传统的防灾救灾功 能，还要具有非传统的违禁物探测功能，包括放射性物 质探测，易燃、易爆化学物品探测，毒气探测，炸药探 测，人脸识别等，将２种功能相结合，使安全防护系统 具备联动和应急能力。 ２．１建筑物内安全设计 （１）对地铁安全防范，不同国家和城市的做法不 同。日本东京地铁采用大量便衣巡逻，外松内紧。英国 伦敦地铁依靠高科技设备，引入毫米波扫描仪，可探测 到隐藏存衣服下的物品。扫描时乘客举起双手， 作人 员在旁边的房间肴到人体图像，８０ ｓ可通过安全检查。 美罔纽约地铁借助摄像机进行监控，在地铁隧道安装数 以 计的摄像机和感应器，进行实时监测。法罔巴黎地 铁没有ｘ射线监测机，在一些大中型的地铁站随处可见 摄像头，采月ｊ带警犬巡逻是一大特色。地铁建筑方 面安全防护应主要考虑防火灾、反恐及防止危险品进站 等。 （２）反恐及防止危险品进站。近年来，国际上恐 怖活动频繁，瞄准航空、地铁等公共交通设施 的儿起大案给各同敲响了警钟。２００１年美同的“９·１１” 恐怖袭击事件、２００４年莫斯科地铁车厢人为爆炸案、 ２００５年英国伦敦发生多起在地铁和公共汽车上的恐怖袭 击……为有效避免类似恐怖事件重演，世界各国近年来 ．．７０．． 需接受机检、手检、犬检等安全检查，乘客携带的箱 通ｘ光机检查，携带的饮料试喝。同时，地铁公司经 组织各类反恐演习，强化处理突发事件时各部门之问 协调和联动机制。我国其他城市借鉴北京奥运会期问 京地铁安全保护经验。广州市地下铁道总公司有关负 人表示，在原有安全保障基础上，采取４项强化措施 一是加强巡查。在地铁车站、车厢，地铁 作人员和 安干警不问断进行巡查。二是加强检查。在地铁进口 关键位置，加大对乘客携带物品的检查力度，防止 燃、易爆、有毒危险品和危及乘客安全的物品进站。 是加强演练。根据制定的各类预案，针对可能发生的 种情况，地铁公司每月安排各种方式的演练和培训， 高安全防范意识和快速处理能力。四是加强宣传引导 广州市地下铁道总公司和广州市安全生产监督管理局 单位联合摄制了我国第一部系统介绍地铁安全的专题 育片——《地铁安全第一线》，向全市学校、区县、 道（镇）和３个安全社区发放了６ ０００多套。专题教育片 实模拟了地铁可能发生的各种事故，采用真人演示地 火灾、爆炸等突发情况下常用应急设备的使用，以及 何有效进行紧急疏散。专题教育片在广州地铁车站、 厢电视上连续播放，并可以到相关网站下载。 ‘二 兽 ｃｈ｜ ｓ琶ＲＡＩＬＷＡＹ８ ２０１１／ ２．２监控系统 禁系统等结合使用，共同组成更加可靠的通道进出管理 大型轨道交通监控系统 程中，可能同时存在传 系统，还应考虑与地铁运营组织模式的匹配。 统和非传统的安全技术防范系统，其结构和功能不同。 （３）智能视频分析系统。充分利用前端摄像机捕 从应用角度看，可采用一套成熟的安全防护集成管理 捉到的视频信息，通过智能视频分析，准确实时地找 系统，对各安全防护子系统进行信息资源共享、联动控 出图像中的某一人，或者根据用户要求发现可疑或违规 制，将各安全防护子系统融为一体，发挥最大的系统效 行为的特定物体，并实时报警，使监控系统发挥更大作 率。轨道交通通常承担着城市大部分公共交通流量，与 用。 其他公共交通工具相比，其突出特点是运量大、准点、 快捷。注重出行安全的同时，也要考虑ｍ行效率。例 如，设置地铁安全检查系统不能照搬机场安全检查模 式，必须考虑旅客的快速通过，尤其是高峰时段。 人为破坏事件具有不定性、突发性、多样性等特 点，由此带来事故情况下通风系统在运行灵活性、及时 性、可靠性、协同性，以及技术标准等方面的新问题， 需在设计阶段予以考虑和研究解决。针对轨道交通的火 灾特点和重要性，应在水消防系统的主动性和智能性方 面进行探索和研究。防毒面具是火灾或毒气事件出现时 的有效自救设施，建议以法规的形式规定在各个场所大 量配备。 ２．３新技术的应用 非传统技术防范系统主要是新技术、新产品在轨道 交通行业的应用，主要包括以下几个方面： （１）爆炸物及各种危险品检测系统。主要检测技 术包括炸药探测系统、毒气探测系统、放射性物质探测 系统、易燃液体检测系统、ｘ光安全检查设备。地铁车 站是人群高度密集的场所，设置爆炸物及危险品检测设 备，确保爆炸物和危险品不能进入，保证场所安全。世 界各国在机场、车站等公共场所设置爆炸物检测设备， 主要有毫米波检测设备、ｘ射线爆炸物检测仪、爆炸物 痕迹检测仪。目前，我国上海、北京的轨道交通领域率 先设置了ｘ射线爆炸物检测仪。 （２）生物识别及图像分析。生物识别是近年来安 全防护领域中的高科技技术，最大的特点是对每个具体 人的不同生理特征进行甄别，大大提高了检测手段的可 靠性。采用生物识别技术，可有效地控制犯罪分子进入 地铁车站和区间，防患于未然。生物识别技术有指纹、 脸型、虹膜、声纹、ＤＮＡ等识别方式，其中脸型和虹膜 识别方式国外应用较多。生物识别及图像分析在我国大 陆地铁领域的应用处于探索阶段，需要与视频监控、门 Ｃｈｌ ｅｓ基鼠Ａ｜ＬＷＡ ＹＳ ２０１１／１１（二 毒 ３结束语 目前，人们对反恐工作认识不够，在轨道交通建设 中或多或少忽视了恐怖事件发生的可能性，给安全防护 带来隐患。为体现资源共享和运营方便，将多条甚至城 市整个线网的控制中心设在一处，增加了恐怖袭击破坏 的可能性；为了景观需要，大量设置低矮的敞口风亭， 为恐怖袭击减少了阻碍；地铁车站毒气出现事件，虽然 通风系统考虑了清洁通风形式，但排除的稀释毒气对风 亭外人群将产生影响。因此，安全防护工作任重道远， 应从预防角度出发，对外提升全民防范意识，对内完善 各类安全防护设施及应急预案，通过设计和施＿ｒ单位的 共同努力，建造健康、安全的轨道交通系统。 参考文献 …ＧＢ ５０ １ ５７—２Ｏ０５地铁设计规范［ｓＪ ［２】魏晓东．城市轨道交通自动化系统与技术【Ｍ】．北 京：电子工业出版社，２００４ ［ｊ】任泽春．地铁火灾消 Ｍ］．北京：中国建筑工业出 版社．２Ｏ１１ ［４］胡媛．地铁综合监控系统应用技术研究［Ｊ］．铁道通 信信号，２Ｏ１ ０（３） 责任编辑葛化一 收稿日期２Ｏ１ １－０９－２９ ．７１．
