基于風險網絡的軌道交通車輛風險評估

高福利 李 闖

南京中車浦鎮城軌車輛有限責任公司 江蘇 南京 211800

隨著經濟的不斷發展，城市交通建設也有了很大的進步。軌道交通行業在積極保障運行安全的前提下，保障車輛的維修質量，降低系統工程的運營成本。基于前輩們對于軌道交通車輛做出的大量研究與評估，綜合考慮了部件自身的風險數據，現有方法對部件之間的關系與連接都存在著一定的缺陷，對部件的功能以及風險關系評價不足，因而出現準確性較低的風險評估。所以本文著呢對你這些問題進行深入的研究與探討，對部件的固有風險實行綜合考慮，全面分析軌道交通車輛對于整個系統的影響。

1 車輛系統風險網絡

廣義的風險網絡構成是節點和邊，對于軌道車輛系統來說，軌道車輛的每一個部件都有可能存在一定的風險性，由此可見車輛的每以個部件都可成為風險節點中的一個.主要有以下幾點分析。

1.1 節點提取 想要合理的構建車輛的系統風險網絡首先要對其中的節點進行有效提取，節點作為車輛系統中的關鍵部件，其功能是對車輛中的某一項承擔具體的功能，每個節點都具有的屬性是電氣、機械或信息，他們是子系統中獨立、不可再分的實體，與車輛的其他部分都有相互作用。

1.2 節點連接關系 什么是節點連接之間的關系?它表示部件與部件之間的存在的聯系。通過了解車輛系統結構之間存在的特點和聯系，我們可以把節點連接關系分成三種：分別為把緊固件和車輛部件進行連接的方式叫做機械連接；用電氣方式把產品中的不同導體進行連接的方式被稱為電氣連接[2]；運用傳輸媒介把一個或者多個部件間的命令或狀態信息進行互相傳送的方式叫做信息連接。

1.3 風險網絡 車輛系統風險網絡是由邊和節點構成，其中節點表示的是車輛的系統部件，節點連接關系表示的是其中的邊。如果把網絡節點數設置為n，那么節點集合就是V＝{v1…vn}。如果節點vi和vj之間有連接關系的話，那么節點之間要用1條邊進行連接，表示為ei，j邊的集合是E，其中要做到ei，j∈E，1≤i，j≤n。而其中一個風險網絡擁有n個節點則可以表示為Gn＝{V，E}。

2 節點固有風險分析

什么是節點的固有風險?它是指各個部件本身已經存在的風險，影響因素有故障影響嚴重程度、故障發生的可能性及可監控程度三個方面.這三個因素對于節點固有風險的影響程度不一樣，鑒于綜合考慮的角度，對影響因素的相對重要程度依據部件的運行情況和設計理念對其比重進行分析。

節點vi的固有風險Rinherent(vi)可以表示為

Rinherent(vi)＝O×αO+S×αS+C×αC

在這個表達式中αO、αC分別表示節點vi所對應部件發生故障的可能性為0，故障可監控程度是C，故障影響嚴重程度為S，是指這三個指標的對應含義。

3 綜合風險評估

固有路徑分析和路徑風險是影響節點程度的因素，利用節點v1的路徑風險和固有風險進行疊加，即可得到節點的綜合風險值是多少。而網絡節點的計算方法可以利用冪法求解，通過冪法求解可以準確的計算所要計算的綜合風險，方便快捷。

4 案例分析

嚴格意義上來說，軌道車輛的轉向架是一個相對發復雜的機電一體化系統，以其中一種車輛的轉向架為例進行風險評估，首先提取35個系統部件，主要依據檢修的故障數據分析以及辦法進行提取。然后根據以上數據建立轉向架系統網絡模型，依據模型進行具體分析

4.1 節點固有風險 節點固有風險的屬性值可以通過故障數據分析和設計驗證得出。

4.2 節點綜合風險 依據以上提出的方法，可以得出轉向架系統中的綜合風險值。圖1的固有節點風險和綜合風險圖中節點1的風險值最高，說明構架總成效對于系統對的安全性影響最大。節點17、27等部分的固有風險高于綜合風險值，則表明節點原有的風險無法決定綜合風險值。所以在進行綜合風險評估時要綜合考慮多方面的原因，不能片面因為一個原因就確定該部件或節點的綜合風險值。

為驗證這種方法的有效性以及可靠性，講計算結果基于層次分析法評價，基于介數評價和基于凝聚度評價等評價方法的結果進行對比，通過與各種不同計算方法的比較得出，上述方法的結果具有可信度。能夠很好的對綜合風險進行評估。

圖1 節點固有及綜合風險曲線圖

結束語

綜上所述可知，我們在對軌道交通車輛的風險評估中，在對各個部件的固有風險進行分析的基礎上，綜合考慮各部件之間的作用強度對綜合風險的影響，以及部件之間聯系對于綜合風險的影響[3]，對整個車輛系統的關鍵部件主要采用基于風險網絡的評價方法進行綜合評價。結果表明，基于網絡風險的評估方法優于其他種類的評價方法，更能清晰的展現相互作用的各個部件之間的作用強度對于綜合系統的影響，按照專家的實際經驗以及各個部件之間綜合風險評估的結果進行對比之后發現，具有較高的一致性。因而表明利用這種方法對車輛的關鍵部件進行綜合測評以及制定相應的維修機制有很大的指導性作用。