軌道交通信號系統(tǒng)獨立安全評估的原理和方法綜述

宋世超

摘 要 信號系統(tǒng)是軌道交通系統(tǒng)的關鍵部分，對于保障軌道運行的安全和效率非常重要，所以信號系統(tǒng)的設計和運行必須符合安全規(guī)范和標準，需要重視安全評估工作，強化信號系統(tǒng)的可靠性。本文主要論述了信號系統(tǒng)安全評估的原理，并且分析了常用的一些安全評估方法。

關鍵詞 軌道交通;安全評估;原理和方法;分析

引言

安全評估是實現(xiàn)軌道安全運營的重點管理措施，很多國家都建立了可靠的安全評估體系，我國也在強化對于安全評估的探究與應用，而信號系統(tǒng)是目前最為關鍵的安全評估對象，已經(jīng)形成了基本的安全評估策略和方法，安全評估的效果也有所保障。

1安全評估的原理

1.1 定位

軌道運營需要相關的系統(tǒng)和技術(shù)作為支持，在保障軌道運營效率和速度的同時，也要強化對于軌道安全的監(jiān)管與評估，在發(fā)達國家的軌道系統(tǒng)中，安全評估的范圍較大，基本覆蓋了軌道交通系統(tǒng)，相關政府機構(gòu)也存在專業(yè)的安全評估部門，從多個維度監(jiān)管著鐵路運輸網(wǎng)的安全。目前，我國的鐵路系統(tǒng)逐漸發(fā)展成熟，鐵路系統(tǒng)的技術(shù)和管理都得到了加強，安全評估的主要對象就是信號系統(tǒng)，評估的主體是鐵路系統(tǒng)的運營商。由于信號系統(tǒng)的特殊性，在安全評估時關鍵是要考慮信號系統(tǒng)的功能性，通過各種評估方式提升其功能的安全性[1]。

1.2 原理

對于信號系統(tǒng)而言，能夠?qū)崿F(xiàn)安全評估的前提包括：一是系統(tǒng)自身必須擁有可靠的安全功能，基于這些功能可以消除軌道運行中的各項風險。二是關于安全功能的實現(xiàn)，系統(tǒng)需要在時間、環(huán)境等要素的限制下，盡量高效地完成安全防護過程。

目前，在相關的制度標準里，對于系統(tǒng)的安全功能有明確要求，為了落實這些功能標準，在系統(tǒng)設計時，必須要全面分析軌道運營中的風險。為了確保系統(tǒng)安全功能的實現(xiàn)，系統(tǒng)設計需要滿足兩方面的性能要求：一是要確保系統(tǒng)的精準反應，能夠正確完成預期的各項功能，二是關于系統(tǒng)自身的安全系數(shù)，嚴格控制系統(tǒng)中出現(xiàn)的可能引發(fā)危險的事項，將此類事件的概率減小到最低。只有系統(tǒng)設計同時保障了這兩項標準，才能夠保障系統(tǒng)的各項安全功能。

為了實現(xiàn)有效的安全評估，我國逐漸完善了安全認證系統(tǒng)，借助于軌道運營中的連鎖和自保系統(tǒng)實現(xiàn)強制性的認證過程，對于信號系統(tǒng)來說，安全認證需要由第三方機構(gòu)來實施，必須要獲得相應的安全證書。在安全評估中，相關機構(gòu)需要考量系統(tǒng)的狀況，分析和掌握系統(tǒng)設備的設計和運行過程，在必要時也需要開展階段化的安全評估。作為承建方來說，在設計和構(gòu)建信號系統(tǒng)時，往往需要全面分析相應的國家標準，再對系統(tǒng)的安全功能進行分析，在系統(tǒng)投運前也必須要準備好詳細的評估報告[2]。

2安全評估的方法

對于信息系統(tǒng)實施安全評估是一個較為復雜的分析過程，主要分析信息系統(tǒng)的設計和運行是否滿足安全標準，經(jīng)常采納的評估方法有很多種。

2.1 安全評估員

對于信號系統(tǒng)的設計方來說，要想實現(xiàn)信號系統(tǒng)的設計過程，確保系統(tǒng)的安全功能，不僅需要我設計師等人員，也需要獨立的安全評估員，其具有完全獨立的身份和資質(zhì)，能夠完成安全評估的過程并且出具可靠的評估報告，這樣的安全評估結(jié)果在一定程度上屬于安全認證。一般而言，評估員的身份完全獨立于系統(tǒng)設備的生產(chǎn)廠家，屬于第三方獨立的評估單位。很多國家都有嚴格的制度，規(guī)定評估員的工作范圍以及資質(zhì)要求，我國也在逐漸完善這方面的管理規(guī)范。

2.2 專家評估法

這是評估信息系統(tǒng)的安全性所常用的一種策略，該類評估方式包括的內(nèi)容較多，經(jīng)常被采納的就是SCL評估法，在評估過程中，需要分解檢查分析的對象，比如將信息系統(tǒng)分為一些子系統(tǒng)，如然后逐步開展檢查過程，仔細查看和檢測系統(tǒng)中的各個要素，包括人員和設備部件，以及系統(tǒng)管理和操作的相關事項，在檢查中根據(jù)檢查的列表進行打分記錄，然后綜合分析和研究各項檢查結(jié)果，由專家人員對于系統(tǒng)中的危害因素提出修整建議，最終形成全面的評估報告[3]。

2.3 預先危險性的分析

這是在項目開展初期可以應用的一項安全評估方法，主要是指在信息系統(tǒng)的設計和生產(chǎn)之前，需要預先對系統(tǒng)的安全性的展開評估，屬于一種安全防范的策略。在評估中，必須要對系統(tǒng)中潛在的危險事項進行分類，并且就危險狀況發(fā)生的條件和結(jié)果實施預測分析，進而預先明晰危險事故的等級，強化相應的防范措施。通過這樣的分析評估環(huán)節(jié)，基本能夠掌握系統(tǒng)潛在的危險，做到風險要素的鑒別和防范，在信號系統(tǒng)建設中，該方法的利用主要是為了確定系統(tǒng)設計的有效性和可行性，幫助完善和更新設計方案[4]。

2.4 故障類型和結(jié)果分析

信號系統(tǒng)能夠被劃分為相對獨立的小系統(tǒng)，也包括信號設備和基本元件，這些都可以作為安全評估的單元，在評估時，只需要對這些單元的進行獨立分析，掌握各個單元的故障狀況以及其對于系統(tǒng)造成的損害影響，然后依次為根據(jù)提出具體的處理措施。借助于這樣的評估方式，能夠?qū)С雒鞔_的故障問題，以及不同故障的損害范圍和程度，經(jīng)過這樣的安全評估，對于全面提升信號系統(tǒng)的可靠性非常有益。

2.5 概率評估法

這種安全評估方法可以直接提供出詳細的測量數(shù)值，對于潛在風險的危害可能性進行計算，進而明晰風險出現(xiàn)的概率，以及風險發(fā)生后的預計結(jié)果，對于風險狀況進行了詳細的估計。并且從各個維度和要素展開分析，比如系統(tǒng)操作中的失誤概率，設備自身存在不良風險的概率等，通過對于此類事項的分析，對于相關概率展開全面的分析和計算，形成科學的數(shù)學模型。

3結(jié)束語

綜上所述，安全評估需要建立在科學的原理之上，必須從軌道運營的需求出發(fā)設計信號系統(tǒng)，在落實安全評估時需要選用適宜的評估方式，進而提升第三方評估的科學性，通過詳細的評估過程為信號系統(tǒng)的維護和更新提供指導，充分發(fā)揮安全評估的價值，保障信號系統(tǒng)設計和運行的可靠性。

參考文獻

[1] 萬勇兵.面向生命周期全過程的城市軌道交通信號系統(tǒng)安全論證方法研究[J].地下工程與隧道，2016，（1）：6-10.

[2] 王婧.基于UML的軌道交通信號系統(tǒng)安全標準符合性論證方法研究[D].北京：北京交通大學，2016.

[3] 張凱.軌道交通信號系統(tǒng)獨立安全評估的原理和方法綜述[J].城市軌道交通研究，2017，20（6）：7-10.

[4] 劉正東，楊勁，王成國，等.基于全生命周期且以風險為導向的信號系統(tǒng)獨立安全評估[J].鐵路計算機應用，2016，25（10）：16-20.