唐忠江

隨著高速鐵路在中國的快速發(fā)展，作為信號(hào)系統(tǒng)的核心技術(shù)代表計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的重要作用愈發(fā)凸顯。根據(jù)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)科學(xué)性以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用情況來看，雖然同樣會(huì)發(fā)生故障，但在有效運(yùn)用 “故障－安全”技術(shù)，使系統(tǒng)不發(fā)生危險(xiǎn)側(cè)故障的基礎(chǔ)上，盡可能減少出現(xiàn)故障隱患，是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備維修管理單位面臨的首要問題。

計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備的正常使用需經(jīng)歷設(shè)計(jì)、生產(chǎn)集成、運(yùn)輸、安裝、驗(yàn)收調(diào)試、正式開通使用、日常維護(hù)等七大步驟，每一步驟都可能由于人的失誤造成故障隱患的形成，最終導(dǎo)致設(shè)備故障。因此正確分析人因失誤問題，是設(shè)備安全使用的重要保證。

1 故障統(tǒng)計(jì)分類

根據(jù)對(duì)成都鐵路局近4年計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備運(yùn)用質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備相關(guān)的故障信息共有280件。其中驅(qū)動(dòng)采集板、上位機(jī)、切換板等硬件設(shè)備故障74件；聯(lián)鎖機(jī)不同步或脫機(jī)、黑屏或死屏等隱性故障191件；輕車跳動(dòng)、雷擊等外界影響96件。根據(jù)更深層次的分析發(fā)現(xiàn)，硬件設(shè)備故障和隱性故障的最終原因都是由操作人員在運(yùn)輸、安裝、驗(yàn)收調(diào)試、正式開通使用、日常維護(hù)等方面的失誤造成。通過對(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在成都鐵路局運(yùn)用分析歸類，人的失誤因素分為八大類：差的驗(yàn)收質(zhì)量、差的作業(yè)管理、差的施工能力、模糊作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)偏差、用戶操作不當(dāng)、使用環(huán)境隱患、運(yùn)輸過程隱患等。

2 基于HRA事件樹的人因分析

近年來，安全風(fēng)險(xiǎn)管理在鐵路行業(yè)得到了極廣泛的運(yùn)用。鐵路安全系列標(biāo)準(zhǔn)都描述了系統(tǒng)從科研、設(shè)計(jì)、制造 （施工）、集成、測(cè)試、驗(yàn)收、直至運(yùn)營實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)管理的程序?！讹L(fēng)險(xiǎn)管理 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)》 （ISO/IEC 31010）推薦了一系列適合于高速鐵路運(yùn)營安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別工具和技術(shù)，如頭腦風(fēng)暴法 （Brainstorming）、檢查表法（Check－lists）、人因可靠性分析法 （Human Reliability Analysis，簡稱HRA）等。其中人因可靠性分析法看似復(fù)雜，但對(duì)于鐵路運(yùn)營安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別來說最奏效。

HRA事件樹描述參與人員在操作過程中的所有操作時(shí)間序列，該序列是以時(shí)間為順序，所以在某個(gè)作業(yè)中的HRA事件樹，就可以描述出本作業(yè)過程中的一切可能出現(xiàn)人的失誤模式及造成的效果。對(duì)事件樹的每個(gè)分支賦予了發(fā)生的概率，由此可以最終導(dǎo)出該事件成功或者失敗的概率。因此，對(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖運(yùn)用質(zhì)量分析，建立一個(gè)相對(duì)簡單的HRA事件樹，如圖1所示。

圖1 HRA事件樹

圖中S表示作業(yè)成功，F(xiàn)表示作業(yè)失敗，M、N表示執(zhí)行正確，m、n表示執(zhí)行失敗，則作業(yè)人員作業(yè)成功的概率P（S）以及作業(yè)失敗的概率P（F）表達(dá)式分別為

P （S）＝M· （N/M）

P （F）＝M·n/M＋m· （N/m）＋m· （n/m）

在該項(xiàng)HRA事件樹中，每一項(xiàng)的子任務(wù)作業(yè)成功或者失敗的概率由基本HEP（每個(gè)任務(wù)的人因失誤概率值）表示，它可以由該項(xiàng)子任務(wù)的作業(yè)類型，根據(jù)相關(guān)的THERP（人因失誤概率預(yù)測(cè)法）表格查找得出，如表1所示。

表1 作業(yè)人員人為差錯(cuò)概率

對(duì)于人因失誤概率分析HEP值，標(biāo)準(zhǔn)容許值在0.05以下，如果超出0.1，需要高度關(guān)注，加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)研判，找出防人因?qū)Σ?，如?中的第2、3、4、5、6項(xiàng)工作內(nèi)容。

在HRA事件樹描述的任務(wù)中，人的失誤概率由于作業(yè)人員的自身素質(zhì)、發(fā)生事件的背景等方面存在相當(dāng)大的差異，如計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備在運(yùn)輸過程中司機(jī)開行汽車速度的快慢、小站公路路面環(huán)境差抖動(dòng)大，都會(huì)影響設(shè)備質(zhì)量。要得出HRA事件樹各個(gè)子任務(wù)實(shí)際的概率HEP，需要使用PSF（行為形成因子）對(duì)得出的結(jié)果進(jìn)行修正，即HEP大于0.05的值都需要進(jìn)行修正，HEP的修正公式為：

BHEP＝HEP×PSF1×PSF2

其中，PSF1表示第1個(gè)行為因子，PSF2表示第2個(gè)行為因子。各種應(yīng)力水平的PSF值如表2所示。

例6：Although he never sees her again, he does receive a letter, the contents of which remain unknown

表2 各種應(yīng)力水平的PSF值

在考慮相關(guān)修正性的同時(shí)，也要考慮作業(yè)人員之間的關(guān)系，如計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備廠家人員、設(shè)計(jì)人員、施工人員、設(shè)備驗(yàn)收人員、設(shè)備日常維護(hù)人員之間的相關(guān)性，否則嚴(yán)重低估作業(yè)人員的失誤概率。兩兩之間的相關(guān)程度定為P（B｜A），它表示在A任務(wù)完成情況下B任務(wù)完成的概率。該相關(guān)程度分為五級(jí)：完全相關(guān) （CD）、高相關(guān) （HD）、中相關(guān) （MD）、低相關(guān) （LD）、零相關(guān) （ZD）。

相關(guān)系數(shù)的計(jì)算公式為：

CD P （B｜A）＝1

HD P （B｜A）＝ ［1＋P （B）］/2

MD P （B｜A）＝ ［1＋6P （B）］/7

LD P （B｜A）＝ ［1＋19P （B）］/20

ZD P （B｜A）＝P （B）

HRA事件樹分析一般也可以結(jié)合計(jì)算機(jī)軟件輔助完成，本次分析采用了ISOGRAPH－ETA軟件，分析結(jié)果如圖2。

圖2 ISOGRAPH－ETA軟件分析結(jié)果

在圖2中，根據(jù)故障的概率高低，3個(gè)頻率分為F1、F2、F3。F1的概率取值在0.01以下，即為比較安全；F2的概率取值在0.01至0.1之間，即為比較危險(xiǎn)；F3的概率取值在0.1以上，即為高度危險(xiǎn)。分析結(jié)果顯示，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖故障人因處于高度危險(xiǎn)區(qū)域的是施工 （含運(yùn)輸）以及日常維護(hù)過程，處于比較安全的步驟為調(diào)研設(shè)計(jì)。

3 結(jié)論

凈化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的使用環(huán)境，極大消除人的失誤對(duì)設(shè)備的影響，提高設(shè)備的使用效率，不僅需要設(shè)備供應(yīng)商提高產(chǎn)品質(zhì)量，還需從施工質(zhì)量、維護(hù)管理、設(shè)計(jì)流程等方面著手。

首先，有效提高工程施工質(zhì)量。在設(shè)備運(yùn)輸過程及入室安裝過程中，需時(shí)刻對(duì)設(shè)備進(jìn)行 “防塵防水防曬”工作，盡可能減少外界因素對(duì)設(shè)備的干擾作用。在設(shè)備驗(yàn)收過程中，設(shè)備管理單位需提前介入，從站后工程開始時(shí)全程跟蹤，特別對(duì)于地線等隱蔽工程進(jìn)行重點(diǎn)驗(yàn)收、測(cè)試，最大限度減少設(shè)備使用隱患。

其次，提高現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的維護(hù)保養(yǎng)以及應(yīng)急處理能力。作業(yè)人員需熟練掌握計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理以及簡單故障的處理，明白計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)各個(gè)指示燈所代表的含義，能在最快時(shí)間找出設(shè)備故障原因并進(jìn)行故障處理。在維護(hù)作業(yè)中，需嚴(yán)格遵循 《鐵路信號(hào)維護(hù)規(guī)則》具體要求執(zhí)行，特別對(duì)于影響板卡正常使用的溫度測(cè)試、灰塵清理、濕度檢查、地線測(cè)試檢查4項(xiàng)工作認(rèn)真執(zhí)行。在故障處理過程中，嚴(yán)格執(zhí)行故障處理流程，最大限度有效壓縮處理時(shí)間。

第三，加強(qiáng)故障后維修機(jī)的回放調(diào)閱工作。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在發(fā)生計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)故障后，只有20%的應(yīng)急處理人員會(huì)首先進(jìn)行維修機(jī)的回放調(diào)閱工作，根據(jù)回放的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行故障處理，剩余80%的應(yīng)急處理人員完全按照自身經(jīng)驗(yàn)或者運(yùn)轉(zhuǎn)室值班員的描述等不可靠依據(jù)進(jìn)行故障處理，忽略了維修機(jī)的重要性。從設(shè)備的可靠性出發(fā)，只有依靠維修機(jī)的回放數(shù)據(jù)，才能找到故障處理的捷徑。

最后，加強(qiáng)設(shè)計(jì)與設(shè)備管理單位聯(lián)鎖試驗(yàn)的統(tǒng)籌工作。設(shè)計(jì)單位需全程跟進(jìn)設(shè)備管理單位軟件仿真試驗(yàn)、室內(nèi)模擬試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)倒替校核試驗(yàn)等一系列聯(lián)鎖試驗(yàn)過程，對(duì)于設(shè)備管理單位發(fā)現(xiàn)的問題需及時(shí)更正，避免聯(lián)鎖設(shè)備長期帶病工作。

通過計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、維護(hù)多方面統(tǒng)籌兼顧，使得信號(hào)系統(tǒng)核心設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)用，確保鐵路運(yùn)輸高效、安全。

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