海外鐵路項目RAMS 要求及應對策略

李艷 ，孫鵬 ，楊陽 ，王梓丞 ，易立富 ，姚小軍 ，虞凱

（1.中鐵二院工程集團有限責任公司，成都 610031；2.里卡多認證（北京）有限公司，北京 100028）

1 引言

隨著國家“一帶一路”倡議的不斷推進，中國參與建設、運營維保的海外鐵路項目越來越多。在執(zhí)行海外項目時，通常會看到合同中有系統(tǒng)保證或者可靠性、可用性、可維護性及安全性（RAMS）等方面要求。本文結合國際標準、國際慣例，論述可靠性、可用性、可維護性及安全性相關的要求，并提出了應對策略。

2 基本定義

鐵路系統(tǒng)的可靠性、可用性、可維護性以及安全性（RAMS）性能，是衡量鐵路系統(tǒng)長期保證其運營目標（在給定的時間內安全地達到一定的運載量）的信心，是鐵路系統(tǒng)的基本特性【1~3】。

其基本定義包括以下內容：

1）安全：免受不可接受風險的傷害；

2）風險：在特定時期內發(fā)生某一個特定不期望事件的可能性（頻率×后果）；

3）危害：可能導致傷害的潛在情況；

4）傷害：不期望的不利后果，如乘客、員工受傷或死亡；

5）可靠性：在特定條件下，在給定的時間間隔內某一部件可以履行對其所要求功能的概率；

6）可用性：在一定條件下，在給定的時間點或給定的時間間隔內，處于一定狀態(tài)下產品履行其功能的能力；

7）可維護性：針對給定狀態(tài)的產品，維護工作在給定狀態(tài)下實施，并且使用指定的程序和資源的情況下，一定時間段內可以順利完成維護工作的概率。

3 國際通用RAMS 標準

國際上制定了多種RAMS 保障標準體系，如EN 標準、MIL 軍事標準、IEC 標準、AS 標準等，詳見表1，其均可對RAMS 保障工作進行規(guī)定或指導。

針對RAMS 性能的要求、分析及驗證，接受度最高的標準為EN 50126：2017。該標準適用于鐵路所有系統(tǒng)，對于系統(tǒng)（或產品）的RAMS 性能的基本定義、要求、衡量指標以及如何開展RAMS 保障工作進行了詳細描述，是應對各類RAMS 工程的主要參考標準。

表1 國外RAMS 相關標準

4 海外項目RAMS 要求

4.1 RAMS 指標

海外項目可針對整體鐵路線路、某一系統(tǒng)甚至單一設備提出不同的指標要求。

4.1.1 可靠性指標

可靠性指標通常會針對某一系統(tǒng)、子系統(tǒng)或者設備提出，以EN 50126：2017 為例，指標示例如表2 所示。

表2 鐵路工程項目的可靠性指標示例

4.1.2 可維護性指標

可維護性的指標，常指平均維修時間（Mean Time to Repair，MTTR），該時間計算從維修工人到達現(xiàn)場開始維修的時間開始算起，其要求示例通常如下：

1）系統(tǒng)平均維修時間（從維修人員開始維修工作開始，包括診斷時間）：≤60min；

2）SEI 聯(lián)鎖系統(tǒng) MTTR：45min。

可維護性指標通常反映糾正性維修。另外，為了滿足系統(tǒng)的可用性，通常合同也會對預防性維修的時間做出規(guī)定，如以下要求示例：

1）每車一級修時間應≤2h；

2）每車二級修時間應≤4h。

4.1.3 可用性指標

可用性是系統(tǒng)可靠性以及可維護性的綜合，在很多合同中只規(guī)定可用性，需要供應商自行分析系統(tǒng)可靠性以及可維護性，以確保系統(tǒng)可以滿足可用性的要求?？捎眯钥梢苑譃楣逃锌捎眯砸约斑\營可用性，以EN 50126：2017 為例，指標示例如表3 所示。

表3 鐵路工程項目的可用性指標示例

4.1.4 安全性指標

EN 50126：2017 中規(guī)定了一些安全指標參數(shù)（如危害率、危險側故障概率等），最常見的定量安全指標為個人風險指標（即等效死亡率），示例如下：

1）每 1×109人·km 等效死亡人數(shù)：0.04；

2）每 1×109h 等效死亡人數(shù)：2。

針對電子電氣系統(tǒng)，利用可容忍功能失效率（TFFR）明確了安全完整性等級（SIL 等級）：

1）SIL 等級 4：10-9＜TFFR＜10-8；

2）SIL 等級 3：10-8＜TFFR＜10-7；

3）SIL 等級 2：10-7＜TFFR＜10-6；

4）SIL 等級 1：10-6＜TFFR＜10-5。

4.2 組織人員要求

EN 50126-1 的 6.4 節(jié)、EN 50126-2 的第 7 章以及附錄G 中規(guī)定，在RAMS 保障中的組織及人員要素，對于組織人員（如設計人員、驗證和確認人員、項目經理等）的職責、能力以及獨立性方面做出規(guī)定：項目的RAMS 保障工作應由RAMS經理進行管理。每個系統(tǒng)或子系統(tǒng)RAMS 經理應該具有工程學位，并且至少有10 年系統(tǒng)保障管理工作經驗。RAMS 經理簡歷應提交業(yè)主批準。

4.3 RAMS 保障工作要求

合同會基于EN 50126：2017 的生命周期規(guī)定每一階段RAMS 保障工作要求以及相應提交文件。另外，合同中會要求在項目初期提供安全計劃以及RAM 計劃，詳細描述在項目開發(fā)過程中如何開展RAMS 保障工作。

4.4 第三方審核要求

為了確保項目基于標準開發(fā)系統(tǒng)，在合同中通常會規(guī)定業(yè)主或其聘請的代表機構，將對項目的RAMS 保障流程進行定期審核。

對于安全相關系統(tǒng)，常要求進行獨立安全評估。根據(jù)項目重視程度和總體策劃，業(yè)主聘請第三方評估機構，和/或要求供應商聘請第三方機構，基于EN 50126：2017 及其相關標準開展獨立安全評估，確保產品的安全性。

4.5 其他要求

為了滿足RAMS 指標，在合同中可能將明確一些通用設計原則，譬如“故障導向安全”原則——設備一旦出現(xiàn)故障根據(jù)其故障影響應該導向安全側。

另外，還會提及與產品RAMS 性能密切相關的一些其他特性，如防火要求、電磁兼容要求、軟件保障要求、人機工程要求等。

5 應對策略

5.1 建立RAMS 管理團隊

無論合同是否明確RAMS 組織人員能力要求，都應該建立專門的、有能力的RAMS 管理團隊，這是開展一切RAMS 保障工作的基礎。

5.2 合同初期評估RAMS 指標

針對產品多樣化的海外鐵路項目，要充分認知各國供應產品的RAMS 情況；通常，歐洲體系產品有嚴格RAMS 執(zhí)行，產品風險相對可控；亞洲體系產品尚需要找到與歐盟體系對標的高品質產品，以降低產品類風險。在合同初期結合系統(tǒng)方案，評估RAMS 指標，識別項目、產品風險點。

5.3 將RAMS 指標與設計方案銜接

在系統(tǒng)開發(fā)周期內，系統(tǒng)開發(fā)與RAMS 保障充分結合，確保系統(tǒng)滿足RAMS 指標要求。避免“兩層皮”現(xiàn)象，建立有效集成機制，確保RAMS 保障基于最新的系統(tǒng)設計而開展；RAMS保障可有效指導系統(tǒng)開發(fā)，比如，在RAMS 分析中識別的設計、制造、測試調試以及運營維護等措施，應確保落實到位，并證明有效。

5.4 識別項目利益相關方

項目利益相關方通常包括業(yè)主及其聘請的顧問機構、獨立第三方審核、接口系統(tǒng)供應商、本身的分包商以及設備供應商等。應及早識別RAMS 問題并進行澄清，就RAMS 保障工作的開展以及詳細要求與各方達成一致。

6 結語

綜上所述，通過本文對國際通用RAMS 標準、國際慣例以及海外項目RAMS 要求的分析闡述，希望在此基礎上提出的應對海外項目RAMS 要求的策略，能為后期海外高鐵項目RAMS 工程的應對提供指導。