交通基础设施全生命周期安全监督机制探析
摘要
关键词
交通基础设施;全生命周期;安全监督
正文
前言
在交通基础设施快速发展中,以往的“建设-运营”分离模式已经无法满足当前交通设施的运行需求,且现行安全监督机制存在各种问题,在这一背景下,全生命周期管理理念应运而生。但是,在交通基础设施全生命周期阶段,安全风险问题较为突出,对此,应充分利用先进的技术手段,构建完善的安全监督机制,对交通基础设施的状态进行实时监测、风险预警,并加强安全管理,以提升管理效率和科学性,进而保障交通基础设施的安全性。
1 现行交通基础设施安全监督机制问题分析
在现行交通基础设施安全监督机制中,存在着监管体系不完善的问题,主要体现在职能边界不明、协作效能欠缺、规范标准不一等。因权责划分不清楚,所以跨部门的沟通协调出现问题,进而影响整体的安全监管效能;各地执行政策时没有统一的标准,执行结果差别较大,导致监管效率下降。现行安全监督机制在技术方面也存在明显的问题,先进的监测设备紧缺,难以进行实时监测和预警。另外,针对违法行为,当前的安全监管体系处罚力度不够,部分企业因违规成本低、违法收益高,则会有较强的风险偏好,其安全管理意识则较为薄弱,安全事故发生后,责任追究不严格,导致安全管理体制的权威性受到破坏,且对社会稳定、公共秩序带来隐忧。
2 交通基础设施全生命周期阶段划分及风险特征
2.1 规划选址阶段
在项目全生命周期中,交通基础设施规划选址作为关键起点,其风险特性主要表现在决策过程的科学性和合理性上,对后续实施效果起着决定性作用。该阶段要兼顾地质、环境、交通流量、土地规划等诸多要素,从地质学角度来讲,不同地区在构造形态、土壤类型、地下水位等方面有着明显差别。在地质条件较为复杂的区域,开展工程建设的时候,容易诱发滑坡、泥石流、地基沉降等风险,进而造成技术难度激增,经济成本上升[1]。从环境层面来看,选址在居民区附近时,也许会带来噪音污染、灰尘飘散等次生环境问题,从而加重社会矛盾;如果邻近重要的生态保护区,比如自然公园或者湿地,则可能扰乱区域内的生态平衡,违反环保法规。
2.2 勘察设计阶段
在交通基础设施全生命周期管理中,勘察设计阶段体现出很强的技术复杂性与风险特征。勘察工作主要是系统性地采集建设场地的地质、水文、气候等自然环境数据,为之后的设计方案制定给予科学依据。但是,一旦勘察数据存在偏差,或者没能及时察觉到潜在的地质隐患,比如溶洞或者暗河,那么设计方案就会缺少针对性,影响地基的正确处理,导致工程施工难度增加,且成本增多,施工安全和质量控制也可能会受到影响。同时,该阶段需要兼顾勘察数据和规划目标,创建科学合理的技术架构和标准体系,如果设计有缺陷,就会引发一系列风险问题,如道路布局不合理会加大行车安全风险,桥梁结构设计不达标则会造成结构损伤。设计变更也是容易出现的风险,由于勘测数据不准确,或者规划有所改变,常常促使设计方案不断修改,进而加大工程开支并拉长施工时间。
2.3 建设施工阶段
在建设施工阶段,风险特点表现为高度集中与管控困难并存。该阶段要整合众多资源去应对复杂动态环境带来的施工难题,受地理地貌、气候状况以及外部社会因素等多重影响,导致安全生产事故频发,高处坠落、物体打击、机械伤害等问题尤为突出。具体而言,高处作业时缺少必要的安全防护手段,容易造成作业人员不慎跌落;材料乱堆乱放或者工具随意摆放,致使移动过程中的物体坠落,引发致害事件;机械设备运作期间的误操作,或者技术故障,同样可能产生严重的机械伤害结果。同时,工程质量问题在施工阶段较为突出,并且对交通基础设施寿命和运行安全有很大的影响,一旦混凝土强度达不到要求,或者路基没有压实到预期程度,则可能会引起裂缝和沉降,导致交通基础设施实际使用寿命缩短,甚至影响其正常运行。
2.4 运营维护阶段
在交通基础设施全生命周期中,运营维护阶段是持续时间最长、风险因素最复杂的阶段。由于设施服役年限增多,性能慢慢变差,各种老化现象随之而来,潜在危险明显加大。该阶段设施老化以及由此引发的损伤是最主要的风险问题,具体表现为,路面经车辆长时间碾压出现裂缝、坑槽之类的病害;墩柱、梁体等桥梁构件,在遭受自然侵蚀、动态荷载冲击后,致使结构损伤不断堆积[2]。同时,该阶段还有一大常见风险便是交通拥堵问题,现有的交通设施承受不了日益增长的出行需求,便会出现交通堵塞现象,安全风险发生的概率也会增加。
2.5改造拆除阶段
改造拆除工序繁杂,且风险性较高,这一阶段往往在空中、密闭空间等危险区域作业,一旦施工规划不当,人员不按规范操作,或安全防范措施不充分,则可能造成建筑物坍塌,或是危及人身安全。同时,拆除作业过程中容易产生粉尘、噪音以及建筑废弃物等环境污染物。粉尘既污染大气环境,又给周边人群的健康带来隐患;噪音会干扰周围居民的正常生活秩序;建筑垃圾处置不妥当,有可能造成土地资源过度占用,进而引发土壤退化、水体污染等状况。
3 交通基础设施全生命周期安全监督机制构建策略
3.1制度创新
(1)完善法律法规体系
制度创新主要依靠完善法律条文体系,我国虽然初步形成交通安全基础设施安全管理的相关法条,但随着行业发展与技术创新,目前法规需进行优化。想要提升法律条文对问题的实际约束力,便需要加大立法力度,建立包含规划选址、勘察设计、建设施工、维护保养以及拆除重建等整个生命周期内的专项法律条文,并在各个领域内界定不同主体的管理责任与法律义务。同时,制定严格的处罚条例,使法律更具威严,例如,针对勘察设计造成的重大安全事故,在严肃问责处理时,除了赔偿之外,还要采取如吊销相关从业资质证书、追究刑事责任等方式,以提高震慑程度[3]。
(2)健全公众参与机制
交通基础设施与广大群众的利益息息相关,所以,通过制定公众参与制度,形成起完备的公众监督体系。具体而言,创建并完善举报奖励制度,通过设置专门的举报热线和电子邮件,方便群众反馈问题,针对给予重大安全隐患线索的人以物质或者精神上的奖励,并利用官方平台、新媒体渠道、传统媒体等多种渠道,公布交通基础设施安全方面的消息,保证消息的透明性、公开性,保障公众知晓权和监督权。
3.2技术升级
为了提升交通设施全生命周期安全性水平,为安全监督工作的实施提供技术支撑,通过技术升级,在各个阶段实时监控和预警安全风险。
在项目选址阶段,借助地理信息系统(GIS)以及遥感技术等现代信息技术手段,对目标区域的地质状况、水文情况和气象因素等自然要素展开全面评估。利用GIS技术,直观地呈现地形地貌特点和地质构造分布状况;利用遥感技术,迅速察觉到潜在存在的地质灾害隐患问题。如图2所示,为规划选址技术应用流程。
图1 规划选址技术应用流程
在勘察设计阶段,采用三维激光扫描和无人机航拍技术,以提高数据采集的精确度和完整性。借助三维激光扫描技术,快速获取建设场地的高精度三维地形信息;通过无人机航拍,从各个角度记录施工现场的全景影像,帮助设计团队全面认识项目环境特点;把BIM技术融合到设计流程当中,达成成果的数字化和可视化转换,依靠BIM平台,进行空间碰撞检测、性能评判等智能化操作,找出并处理潜在的设计问题,进而提高方案的总体质量[4]。
在施工阶段,利用物联网、大数据、人工智能等前沿技术,在建筑工地布置各类传感设备、位移监测装置、应力检测仪器以及视频监控系统,随时获取结构变形、应力分布、人员设备动态等重要数据。依托大数据分析平台,对收集到的信息进行深入处理,找出潜藏的风险,并立即发出警告。例如,当桥梁某个地方的应力数值超过设计标准,就会自动启动警报机制。
在运营维护阶段,如表1所示,针对不同场景,采用不同的技术,以达到理想的维护效果。
表1 运营维护阶段的技术应用
技术类型 | 应用场景 | 功能 |
智能健康监测系统 | 桥梁、隧道结构安全评估 | 实时采集振动、应变、温度等参数,生成安全评估报告 |
机器学习预测模型 | 结构剩余寿命评估 | 基于历史数据预测裂缝发展、材料劣化趋势,辅助养护决策 |
智能交通系统(ITS) | 路网流量调控与事故预警 | 实时分析交通流量、车速,自动优化信号控制,预测拥堵点 |
三维激光扫描 | 结构检测 | 生成毫米级点云数据,对比分析结构变形(如桥梁挠度、隧道收敛) |
拆除改造阶段,采用先进的拆解技术和专门的设备,如静力破碎、液压剪切等工艺手段,控制拆除时产生的振动和噪声污染,设置高效的除尘装置,改善粉尘扩散情况。同时,还可以融合虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术,针对拆除工序开展仿真模拟,并及时给予反馈,给操作人员可视化指引,以改良拆除的精确度。
3.3管理优化
(1)强化组织架构管理
从宏观角度来看,形成以政府为主导的全生命周期安全监督小组,它的主要职能包含统筹规划、政策拟定以及重大事项决策等,通过定时召开专题会议,全方位评判交通基础设施领域的安全监管现状和发展前景,全面解决跨部门、跨区域的重点难题。从中观层面来看,设立独立的安全管理部门,配备专门人员,负责交通设施项目日常安全监督事务,并明确自身的责任划分和操作流程,保证监管活动的规范性和有效性。从微观层面来看,项目实施主体,如业主单位、施工单位和监理单位,创建自身的内部安全管理体系,在重要岗位上安排专职安全管理人员,细化岗位职责,并把这些职责纳入到工程全周期安全监督体系当中[5]。
(2)优化流程管理
在项目开始前,完善资质审查机制,针对参与交通基础设施建设的单位展开严格审查,保证其具有一定的安全保障能力;在项目实施期间,制订成套的安全检查计划,包含检查内容、办法、频率和标准,然后借助定时巡查与随机抽查相融合的方式,评判项目的总体安全性,一旦发现问题,应当立即发出整改通知单,标明具体的要求和期限,并追踪整改情况;在竣工验收阶段,强化安全监督,按照法律法规和技术规范严格把控,对没有达标的项目坚决不予通过,直到完全符合所有规定要求为止。
(3)加强风险管理
创建系统化风险管理体系(图3),把交通基础设施全生命周期的各个部分纳入安全隐患识别、评估和管控当中。通过采用科学的风险识别工具,如头脑风暴法、德尔菲法、检查表法,深入挖掘项目存在的风险源,对识别出的风险要素,进行量化分析,划分风险等级和危害程度,并按照评估结果制订对应的防控策略。对于风险较高的项目,制订专门的安全监管计划,加大现场监督力度,防范事故隐患出现,形成动态的风险预警机制,随时掌握风险的发展趋势,尽早采取应对措施,保证整个运营过程始终处在受控状态[6]。
图2 风险管理体系
3.4协同机制
(1)建立跨部门协作机制
交通基础设施全生命周期管理涉及多个部门,通过建立起跨部门协同机制,成立专门的工作小组,定时召开联席会议,协调处理重大的安全监管事务。如图3所示,为跨部门联合监管制度示意图。在项目选址、施工建设、运营维护等不同阶段,由多部门联合,以保证决策的科学性,尽早识别并排除潜藏的风险隐患。
图3 跨部门协同机制
(2)加强应急联动和协同处理
针对不同类型、规模的交通基础设施安全事故,应加强应对联动,制定完善的应急预案,明确各部门的协同方式以及具体行动流程。同时,定期进行应急演练,演练的形式包括桌面推演、实战演练,通过模拟不同安全事故,检验各部门的配合性,并发现应急预案的问题,以便不断完善。在各部门的协同上,还应建立信息共享平台,整合多部门信息,一旦发生事故,各部门能够通过平台共享信息,包括事故现场情况、应急资源储备、救援力量分布等,以便快速开展救援。
结束语
在城市交通基础设施中,全生命周期管理理念的应用不仅可以提升建设效率,还能够降低安全风险。针对交通基础设施全生命周期各个阶段存在的风险隐患,通过创新法律法规制度、公众参与制度,促进技术升级和应用,加强人员和风险管理,建立跨部门协作机制,以有效提升交通基础设施的安全水平,促进城市交通系统的高效运行。
参考文献:
[1]吴宁宁.交通设施施工中的安全管理主要控制措施[J].企业科技与发展,2020(02):222-224.
[2]肖岩平,张普珩,张雷,等.全生命周期交通基础设施普查监管系统建设[J].北京测绘,2021(11):1434-1439.
[3]李涛.景洪市重大交通基础设施管理研究[D].云南大学,2023.
[4]张晓菠.村镇道路交通安全管理问题及对策研究[D].长春工业大学,2020.
[5]付怡静.重大交通基础设施运营安全风险评价研究[D].广州大学,2023.
[6]季安康.交通基础设施安全运营智能感知方法与协同治理策略研究[D].哈尔滨工业大学,2022.
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