王煜愷中國鐵道科學研究院研究生部 北京 100081
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我國對鐵路信號風險的安全評估與發達國家相比還處于初級階段,雖然對信號系統評估的標準概念和組織框架等有了清晰的認識,但是遇到實際的風險時,如何判斷風險的嚴重等級是我們目前面臨一大難題,我國的高速鐵路建設近幾年飛速發展,但是畢竟才發展短短幾年,鐵路信號系統的設備的應用還是有限,過去的現場風險數據積累有限,不能形成一定數據庫分析素材,缺乏理論數據支持,而且目前的高鐵技術的成熟度還有待遇完善,尤其內部的設備和技術調試不斷進行,技術人員缺乏相應的操作經驗,基于理論和實際經驗的缺乏,對鐵路信號系統風險評估存在一定困難,不能很好的防范和抵御信號系統發生的故障,而即使有專家參與對風險進行的評估,評估結果也很難達成一致,只能得到大致的成因,這也是目前風險分析中遇到難點,目前對安全完整度等級、風險評估方法,列車自動保護系統進行一定研究,研究尚處在起步階段,還沒有形成建完整的風險評估理論和方法,因此還不能獨立完成風險評估工作。
鐵路的系統生命周期關系到信號系統的準確性,它指的是鐵路設備從開始工作到退役的整個過程,包含安全相關系統的計劃、管理、控制和監督等多個階段,而信號系統的安全系統關系到各階段具體的工作的完成,對鐵路設備應用環境進行時時監測和安排,并對信號風險的標準進行總結,在風險分析對信號有可能出現的問題進行預判,確定信號系統在運行過程中的安全,排查相關安全功能系統,對信號的各個周期進行比較時時的監控,關注信號設備的生命周期,對出現的問題的設備進行更新和替換,運行前對整個信號系統安全性評定后設備才能開始運行,信號設備更新后及時考慮升級階段中可能出現的安全問題,設備廢棄后進行相關的設備的安全風險評估和危險分析,以保障信號設備在運行中安全實施。
定性風險評估指通過業內專家運用自身的經驗對信號風險危害進行分析,其是在信號系統發生故障之后,對可識別的危害進行判斷,實現對風險的分析的快捷的方法,并為定量風險評估奠定基礎。進行信號風險的定性評估可以將風險嚴重等級進行量化,這種量化基于專家們的主觀的判斷,不具有準確性,但是定性風險評估參考的資料少,所以成本比較低,很容易操作,前期不需要做大量數據收集和分析,其分析過程相對簡潔,人為主觀判斷作用更重要,定性風險評估主要通過專家們的主觀且簡單的假設完成對危害的定性評估過于簡單,而對危害造成的后果沒有進行深入的分析,不能判斷風險發生的頻率以及可能引起的后果。以定性風險評估專家打分為例,先要組織業內經驗豐富的工程專家和安全專家進行現場的勘察,結合自身的專業和經驗得出信號風險嚴重的等級的分數,根據嚴重等級最高的分數確認此次信號系統風險的等級,這種方式得出結論的時間比較短,實用性強,根據每位專家對被評判的風險的制成因素進行打分,可以建立每個制成因素的評判矩陣,最后根據最大隸屬原則得出評判結論。定性信號風險評估對設備、信號、脆弱性等要素進行較為全面和深刻分級處理,通過簡單的計算得出信號風險嚴重等級。
定性分析為定量風險評估提供基礎,而定量風險作為更為嚴謹的分析方式,其需要結合大量數據、統計原理、概率論等手段,對風險發生的頻率和造成的后果進行評估,因為定量分析可以通過數據分析進行量化分析,可以對嚴重性的等級風險及時有效發現,并進行故障的解決和減少,它能夠對嚴重級別的信號系統分險進行有效管控,并對潛在的危害進行及時分析,找到其產生的原因和可能產生的后果,但是定量風險評估不適合日常出現的常規的小風險的分析,因為這些風險沒有一定量化的數據支撐,并且考慮到定量分析的成本高,需要借助很多技術和資源的支持,其還是存在實用性差、復雜性的特點。以定量風險評估層次分析法為例,其將一個復雜信號系統分解成若干項,包括風險目標和應對的方案進行分層列表,在列表數據基礎上對風險進行分析,層次分析法實現決策思維的分層化、數據化、固定化,很好實現理性分析風險等級,同時借助數學的概率和統計的方法進行非定量事件分析。
鐵路信號系統風險評估是非常復雜的,而以上分析定性分析和定量分析方法是遠遠不夠的,目前在實際中將這兩種方法有機融合,進行綜合的評估。對可能造成風險的因素進行關聯性分析,這樣可以避免對嚴重性等級的判斷準確性的提升,綜合評估方式可以得出成因的原因及相互的之間的影響,可以確認出更有針對性的風險管理控制辦法,而鐵路信號系統風險的故障會導致損失是人員、財產、社會等各個方面的影響,因此對鐵路信號系統風險嚴重度的評判需要綜合各個方面進行有效分析,對其產生的后果如人員傷亡、經濟損失、社會影響和環境破壞等進行綜合分析,可以有效改善過去信號風險評估辦法,進行科學客觀的評價,更好保障鐵路信號系統的設備安全,為我國高速發展的鐵路事業保駕護航。
為了更加科學的實現對鐵路信號系統風險嚴重度的分析,需要在定性分析和定量分析的基礎上,應用綜合平判的標準,結合多方面的因素,分析了信號系統故障風險的原因及產生的后果,更好指導信號系統的完善和發展。