融合风险治理的轨道交通全域安全生产体系构建研究:以网络与人身安全为核心

目录

摘要

1. 引言

2. 轨道交通安全生产体系的新内涵与风险谱系

3. “三层四域”融合安全生产体系框架构建

4. 关键挑战与应对策略

5. 结论与展望



摘要

随着城市化进程加速与轨道交通网络化、智能化发展,其安全生产体系面临前所未有的复杂性挑战,传统以设备故障和行车事故为核心的单一安全视角,已无法适应网络化运营下网络攻击、大客流踩踏、公共治安事件等新型风险。本文提出,现代轨道交通安全生产体系应是一个涵盖基础设施安全、行车运营安全、网络信息安全、公共人身安全等多维度的全域、动态、韧性治理体系。论文以“总体国家安全观”和“韧性城市”理念为指引,系统剖析了网络攻击、物理失陷、人员密集等风险的交织与放大效应,创新性地构建了“三层四域”融合治理框架。该框架强调通过组织协同、技术赋能(如隐私计算、数字孪生、AI态势感知)与法规标准升级,实现从被动响应到主动免疫、从单点防护到体系韧性的根本转变。研究为保障轨道交通安全运营和乘客生命财产安全,提供了系统化的理论模型与实施路径。

关键词: 轨道交通;安全生产体系;网络安全;公共安全;人身安全;韧性交通;风险融合治理


1. 引言

轨道交通作为现代城市的生命线,其安全生产是维系社会正常运行、保障人民生命财产安全的基石。当前,安全生产的内涵已发生深刻演变:一方面,高度数字化、网络化的信号系统(如CBTC)、乘客信息系统(PIS)使其成为网络攻击的潜在高价值目标,网络安全风险可直接导致行车安全事故;另一方面,超大客流、密闭空间、复杂社会因素使得踩踏、恐袭、个人极端行为等公共人身安全风险日益凸显。传统安全生产体系多聚焦于设备可靠性与行车规章,对网络与人身安全的融合考量不足,存在“信息孤岛”与“管理壁垒”。因此,构建一个将网络安全、物理安全、运营安全与公共安全深度融合的全域安全生产体系,已成为行业发展的紧迫课题。本文旨在系统分析新风险图景,并提出一个一体化、智能化的治理框架。

2. 轨道交通安全生产体系的新内涵与风险谱系

现代轨道交通安全生产体系是一个复杂的巨系统,其核心目标从“保障列车不追尾、不冲突”扩展到“保障整个系统(物理+信息)在扰动下的稳定运行,并确保每位乘客的人身安全”。
其风险谱系可归结为四大相互关联的领域:

  • 2.1 网络与信息安全域

    • 核心风险: 针对列车控制(信号)、综合监控(ISCS)、乘客信息(PIS)等关键系统的网络攻击(如勒索软件、APT攻击)、数据泄露、设备后门。

    • 后果演化: 网络入侵可导致信号失灵、列车停运、调度混乱,进而引发行车事故或大规模客流滞留,直接威胁人身安全。

  • 2.2 运营与行车安全域

    • 核心风险: 车辆、轨道、供电、信号等设备故障;司机、调度人员操作失误;自然灾害(风、雨、地震)影响。

    • 传统核心,但内涵延伸: 需考虑其与网络攻击的耦合(如黑客诱发设备误动作)。

  • 2.3 公共与人身安全域

    • 核心风险:

      • 大客流风险: 踩踏、拥挤、疏散困难。

      • 治安与恐怖主义风险: 暴力袭击、爆炸、纵火。

      • 个人行为风险: 跳轨、攀爬、打架斗殴。

      • 公共卫生风险: 传染病在密闭车厢内快速传播。

    • 特点: 社会性强,随机性高,与运营组织、安防监控、应急处置紧密相关。

  • 2.4 基础设施物理安全域

    • 核心风险: 结构性坍塌、火灾、水淹、异物侵限(如无人机、飘浮物)、周边施工影响。

    • 基础承载: 为以上各域提供物理空间,其失效将导致全局性灾难。

3. “三层四域”融合安全生产体系框架构建

为解决风险交织难题,本文提出一个 “三层四域”融合治理框架

[战略治理层] — 政策、法规、标准、文化
      ↓
[协同运营层] — 指挥中心、流程、预案、培训
      ↓
[技术使能层] — 感知、网络、平台、应用
      |
      |—— 贯通 ——> [四域:网络域、运营域、公共域、设施域]
  • 3.1 技术使能层:构建“感-传-智-用”一体化数字底座

    • 融合感知网络: 集成物联网传感器(设施状态)、视频AI(行为识别、客流统计)、网络安全探针(流量监测、入侵检测)、移动终端数据(Wi-Fi嗅探),形成全域态势感知。

    • 安全可信通信: 采用工业防火墙、安全隔离装置(如网闸)实现生产网与管理网的安全隔离;探索5G专网、量子通信等高安全传输技术。

    • 智能中枢平台: 基于“安全数字孪生”构建,实现四域数据的融合建模与仿真。

      • 应用示例1(网络-运营联动): 监测到对信号系统的异常扫描攻击,平台自动模拟该攻击可能引发的列车追踪间隔异常,并向调度员发出融合预警

      • 应用示例2(公共-运营联动): 视频AI识别站台异常聚集与推搡,平台结合实时列车到站信息,预测踩踏风险,自动触发“延缓列车进站+广播疏导+安保人员调度”的融合预案

    • 隐私计算应用: 在利用乘客移动数据研判客流时,采用联邦学习等技术,实现“数据可用不可见”,保护个人隐私。

  • 3.2 协同运营层:打破壁垒的一体化指挥与流程

    • 组织融合: 成立由运营、调度、机电、安保、网信等多部门组成的常设化联合安全指挥中心,取代临时的跨部门协调。

    • 流程再造: 设计覆盖四域的标准化应急响应流程(SOP)。例如,将“网络攻击应急预案”与“列车大面积晚点应急预案”、“大客流疏散预案”进行联动编排与桌面推演。

    • 跨域演练: 定期开展包含网络攻防、设备故障、恐怖袭击等多种情景的“红蓝对抗”式综合应急演练。

  • 3.3 战略治理层:法规、标准与文化

    • 法规与标准升级: 推动制定或修订强制性标准,要求新建线路必须实现网络安全等级保护(等保2.0/3.0)与物理安全、运营安全的同步规划、同步建设、同步使用

    • 安全文化建设: 推行“人人都是安全员”的文化,对员工进行跨领域安全培训(如让司机了解基本网络威胁);对公众开展安全乘车、应急知识宣传。

4. 关键挑战与应对策略

  • 挑战一:技术融合复杂度高。 对策:采用微服务架构和中台理念,建设可插拔、易扩展的安全能力平台。

  • 挑战二:管理体制壁垒深。 对策:由地方政府或最高运营主体牵头,建立强有力的跨部门职权配置与考核激励机制。

  • 挑战三:数据共享与隐私矛盾。 对策:完善数据分类分级管理制度,规范共享流程,并技术性应用隐私计算。

  • 挑战四:成本投入巨大。 对策:分阶段实施,优先保障核心线路、关键节点,并探索安全运营服务(SOC/MSS)外包模式。

5. 结论与展望

轨道交通的安全生产已进入一个全域风险融合治理的新时代。单一维度的防护如同“木桶短板”,无法应对系统性风险。本文构建的“三层四域”框架,强调了通过技术穿透、组织协同和治理升级,将网络安全、人身安全等非传统安全深度融入传统安全生产体系,旨在打造一个具有高韧性、自适应能力的现代化安全生命体。
未来,随着人工智能生成内容(AIGC) 用于模拟更复杂的攻击与应急场景,元宇宙技术用于高保真应急演练,以及法规体系的进一步完善,轨道交通安全生产体系将更加智慧、敏捷和可靠,最终实现“让出行更安全”的根本目标。


参考文献
[1] 国家市场监督管理总局, 国家标准化管理委员会. GB/T 38707-2020 城市轨道交通运营安全管理体系 [S]. 北京: 中国标准出版社, 2020.

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