基于風(fēng)險網(wǎng)絡(luò)的軌道交通車輛風(fēng)險評估

高福利 李 闖

南京中車浦鎮(zhèn)城軌車輛有限責(zé)任公司 江蘇 南京 211800

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，城市交通建設(shè)也有了很大的進步。軌道交通行業(yè)在積極保障運行安全的前提下，保障車輛的維修質(zhì)量，降低系統(tǒng)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(fēng)險數(shù)據(jù)，現(xiàn)有方法對部件之間的關(guān)系與連接都存在著一定的缺陷，對部件的功能以及風(fēng)險關(guān)系評價不足，因而出現(xiàn)準(zhǔn)確性較低的風(fēng)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(fēng)險實行綜合考慮，全面分析軌道交通車輛對于整個系統(tǒng)的影響。

1 車輛系統(tǒng)風(fēng)險網(wǎng)絡(luò)

廣義的風(fēng)險網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成是節(jié)點和邊，對于軌道車輛系統(tǒng)來說，軌道車輛的每一個部件都有可能存在一定的風(fēng)險性，由此可見車輛的每以個部件都可成為風(fēng)險節(jié)點中的一個.主要有以下幾點分析。

1.1 節(jié)點提取 想要合理的構(gòu)建車輛的系統(tǒng)風(fēng)險網(wǎng)絡(luò)首先要對其中的節(jié)點進行有效提取，節(jié)點作為車輛系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，其功能是對車輛中的某一項承擔(dān)具體的功能，每個節(jié)點都具有的屬性是電氣、機械或信息，他們是子系統(tǒng)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(jié)點連接關(guān)系 什么是節(jié)點連接之間的關(guān)系?它表示部件與部件之間的存在的聯(lián)系。通過了解車輛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)之間存在的特點和聯(lián)系，我們可以把節(jié)點連接關(guān)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(chǎn)品中的不同導(dǎo)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(tài)信息進行互相傳送的方式叫做信息連接。

1.3 風(fēng)險網(wǎng)絡(luò) 車輛系統(tǒng)風(fēng)險網(wǎng)絡(luò)是由邊和節(jié)點構(gòu)成，其中節(jié)點表示的是車輛的系統(tǒng)部件，節(jié)點連接關(guān)系表示的是其中的邊。如果把網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)設(shè)置為n，那么節(jié)點集合就是V＝{v1…vn}。如果節(jié)點vi和vj之間有連接關(guān)系的話，那么節(jié)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(fēng)險網(wǎng)絡(luò)擁有n個節(jié)點則可以表示為Gn＝{V，E}。

2 節(jié)點固有風(fēng)險分析

什么是節(jié)點的固有風(fēng)險?它是指各個部件本身已經(jīng)存在的風(fēng)險，影響因素有故障影響嚴(yán)重程度、故障發(fā)生的可能性及可監(jiān)控程度三個方面.這三個因素對于節(jié)點固有風(fēng)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(jù)部件的運行情況和設(shè)計理念對其比重進行分析。

節(jié)點vi的固有風(fēng)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(jié)點vi所對應(yīng)部件發(fā)生故障的可能性為0，故障可監(jiān)控程度是C，故障影響嚴(yán)重程度為S，是指這三個指標(biāo)的對應(yīng)含義。

3 綜合風(fēng)險評估

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

4 案例分析

嚴(yán)格意義上來說，軌道車輛的轉(zhuǎn)向架是一個相對發(fā)復(fù)雜的機電一體化系統(tǒng)，以其中一種車輛的轉(zhuǎn)向架為例進行風(fēng)險評估，首先提取35個系統(tǒng)部件，主要依據(jù)檢修的故障數(shù)據(jù)分析以及辦法進行提取。然后根據(jù)以上數(shù)據(jù)建立轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型，依據(jù)模型進行具體分析

4.1 節(jié)點固有風(fēng)險 節(jié)點固有風(fēng)險的屬性值可以通過故障數(shù)據(jù)分析和設(shè)計驗證得出。

4.2 節(jié)點綜合風(fēng)險 依據(jù)以上提出的方法，可以得出轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)中的綜合風(fēng)險值。圖1的固有節(jié)點風(fēng)險和綜合風(fēng)險圖中節(jié)點1的風(fēng)險值最高，說明構(gòu)架總成效對于系統(tǒng)對的安全性影響最大。節(jié)點17、27等部分的固有風(fēng)險高于綜合風(fēng)險值，則表明節(jié)點原有的風(fēng)險無法決定綜合風(fēng)險值。所以在進行綜合風(fēng)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(jié)點的綜合風(fēng)險值。

為驗證這種方法的有效性以及可靠性，講計算結(jié)果基于層次分析法評價，基于介數(shù)評價和基于凝聚度評價等評價方法的結(jié)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(jié)果具有可信度。能夠很好的對綜合風(fēng)險進行評估。

圖1 節(jié)點固有及綜合風(fēng)險曲線圖

結(jié)束語

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