軌道車輛產(chǎn)品獨(dú)立安全評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)分析方法應(yīng)用分析

劉春永 程建峰 羅義

摘要：軌道車輛的安全問題一直是廣大民眾關(guān)注的民生問題，軌道車輛獨(dú)立安全評(píng)估也一直被軌道交通行業(yè)列為重中之重，軌道車輛的獨(dú)立安全評(píng)估是在制造商完成安全評(píng)估的基礎(chǔ)上，聘請(qǐng)其他方以相對(duì)獨(dú)立的方式進(jìn)行的更進(jìn)一步的安全評(píng)估。獨(dú)立安全評(píng)估中采取哪些行之有效的風(fēng)險(xiǎn)分析方法還沒有形成行業(yè)規(guī)范，即風(fēng)險(xiǎn)分析方法在軌道車輛中的應(yīng)用一直在研究階段，采取哪種風(fēng)險(xiǎn)分析方法，更能適合軌道交通車輛領(lǐng)域的風(fēng)險(xiǎn)分析，本文將給出一些適當(dāng)?shù)膽?yīng)用建議。

關(guān)鍵詞：軌道車輛;獨(dú)立安全評(píng)估;風(fēng)險(xiǎn)分析

Abstract：The safety of the rolling stock has always been a livelihood issue concerned by the general public，and ISA （independent safety assessment） of rolling stock has always been the top priority of rail transit industry.The ISA of rolling stock is a further safety assessment conducted by a relatively independent other party on the basis of the first party safety assessment completed by the manufacturer.The effective risk analysis methods adopted in ISA have not yet formed the industry standard，that is，the application of risk analysis methods in rolling stock has been in the research stage.Regarding which risk analysis method can ensure that there are no quality and safety problems in each link and that the vehicle safety risk is controllable，this paper will give some appropriate application suggestions.

Keywords：rail vehicle; Independent Safety Assessment;risk analysis

引言

隨著我國軌道交通車輛技術(shù)的創(chuàng)新性發(fā)展[1]，近幾年軌道車輛的速度等級(jí)不斷提升，尤其是高速鐵路方面，從原來的80公里每小時(shí)到250公里每小時(shí)，從現(xiàn)在的運(yùn)營速度350公里每小時(shí)的輪軌車輛到新研發(fā)的600公里每小時(shí)的高速磁浮列車等等，隨著速度等級(jí)的不斷提高，人們對(duì)于軌道車輛安全性能的要求也越來越高。本文將介紹軌道車輛的獨(dú)立安全評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)分析方法應(yīng)用研究，提出適用于軌道車輛的安全評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)分析方法規(guī)范建議，希望可以為從事軌道車輛產(chǎn)品獨(dú)立安全評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)分析的專業(yè)人員在工作中提供借鑒作用。

1 軌道車輛產(chǎn)品獨(dú)立安全評(píng)估概述

近些年來，我國正在大規(guī)模進(jìn)行鐵路建設(shè)，尤其是高速鐵路，其中也包括高速磁懸浮線路的規(guī)劃，隨著鐵路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，在配套使用的軌道車輛上也出現(xiàn)了許多安全相關(guān)問題，因此，軌道車輛安全相關(guān)問題也必將成為影響我國鐵路行業(yè)發(fā)展的重要項(xiàng)點(diǎn)之一。與安全密切相關(guān)的手段就要用到安全評(píng)估方法，相比傳統(tǒng)的安全評(píng)估主要采用驗(yàn)收模式（驗(yàn)收—專家評(píng)審—政府部門核準(zhǔn)），這樣的方式主要依賴于審查人員的專業(yè)水平，由于審查人員的專業(yè)水平不同必然會(huì)導(dǎo)致審查結(jié)果良莠不齊。為了能夠更好的確保鐵路車輛（含磁懸浮列車）的安全運(yùn)行，安全評(píng)估工作逐漸被重視，尤其是獨(dú)立安全評(píng)估更具有行業(yè)權(quán)威性，所謂獨(dú)立安全評(píng)估是判斷系統(tǒng)/產(chǎn)品是否達(dá)到規(guī)定的安全要求的過程，并且會(huì)形成一個(gè)關(guān)于系統(tǒng)/產(chǎn)品是否滿足預(yù)期的特定安全目的的評(píng)判，是提供額外信心的一種重要手段，包括評(píng)估和判斷。我國的獨(dú)立安全評(píng)估活動(dòng)推行較晚，在2006年才逐步引進(jìn)，主要以歐標(biāo)的獨(dú)立安全評(píng)估體系為主，我國參考CENELEC標(biāo)準(zhǔn)提出了鐵路車輛獨(dú)立安全評(píng)估概念，在制定適合國情的獨(dú)立安全評(píng)估體系下采取何種風(fēng)險(xiǎn)分析方法更為有效，顯得尤為重要。

2 軌道車輛產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)方法

高速鐵路作為一種復(fù)雜的運(yùn)輸系統(tǒng)[2]，其風(fēng)險(xiǎn)分析情形也很復(fù)雜，因而需要采用自下而上的方法或結(jié)合自下而上方法和自上而下的方法進(jìn)行分析，專家對(duì)分析和采用的方法的判斷也是不可或缺的，通常需結(jié)合很多技術(shù)方法。軌道車輛系統(tǒng)層面的安全評(píng)估方法有很多種，均有自身的應(yīng)用條件和應(yīng)用場(chǎng)景，針對(duì)不同的特點(diǎn)每種評(píng)估方法適用于不同系統(tǒng)和對(duì)象，下面就適合軌道車輛常用的方法進(jìn)行介紹[3]。

2.1專家判斷法

所謂專家判斷法，就是在某些情況下，若無法生成可靠的數(shù)據(jù)或因必要信息不可用而無法使用顯性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的定量法，則需定性的專家判斷法，要使專家判斷法成為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的可靠基礎(chǔ)，則專家判斷的結(jié)果要盡可能的客觀，專家判斷法是系統(tǒng)安全評(píng)估領(lǐng)域較為基礎(chǔ)的方法，迄今仍廣泛應(yīng)用[7]。尤其在高速鐵路安全評(píng)估中，安全隱患難以從書面材料中識(shí)別，因此評(píng)專家經(jīng)驗(yàn)判斷是必不可少的。專家評(píng)估法的難點(diǎn)在于如何保證專家判斷結(jié)果的客觀準(zhǔn)確，這就需要具備以下幾個(gè)條件：一是評(píng)估組不是由一個(gè)人完成的，幾個(gè)獨(dú)立專家達(dá)成的一致意見和認(rèn)可的知識(shí)可提高評(píng)估的可靠度;二是評(píng)估專家對(duì)所評(píng)估的領(lǐng)域有足夠的認(rèn)知度，掌握所評(píng)估領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí);三是記錄專家判斷的結(jié)果，這樣可確保結(jié)論的透明度和可靠度，并能夠?qū)Y(jié)論進(jìn)行追蹤。

2.2危險(xiǎn)和可操作性分析（HAZOP）

HAZOP分析是一個(gè)詳細(xì)的危險(xiǎn)和可操作性問題的辨識(shí)過程，由一個(gè)小組執(zhí)行，它是對(duì)設(shè)計(jì)過程中潛在的偏離的辨識(shí)，對(duì)偏離原因的檢查和對(duì)偏離原因的評(píng)估。HAZOP分析的一個(gè)重大好處就是通過結(jié)構(gòu)化和系統(tǒng)化的方法辨識(shí)潛在危險(xiǎn)和可操作性問題，獲得的結(jié)果知識(shí)大大有助于確定正確的補(bǔ)救措施，它的一個(gè)顯著特點(diǎn)是一種檢查會(huì)議，會(huì)議期間由評(píng)審組長(zhǎng)引導(dǎo)一個(gè)多專業(yè)小組，系統(tǒng)的檢查一個(gè)設(shè)計(jì)或系統(tǒng)中的所有相關(guān)部分，它利用一套核心的引導(dǎo)詞來識(shí)別對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的偏離，本技術(shù)的目標(biāo)是用系統(tǒng)化的方式激發(fā)參與者的想象力以識(shí)別危險(xiǎn)與操作性問題。HAZOP分析雖然需要較多的關(guān)于被評(píng)價(jià)系統(tǒng)的詳細(xì)信息，但是能夠得到更加全面的在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中有關(guān)危險(xiǎn)和錯(cuò)誤的信息。

2.3可靠性框圖法（RBD）

可靠性框圖是一個(gè)表示系統(tǒng)的成功狀態(tài)及其構(gòu)成框圖成功狀態(tài)之間的邏輯聯(lián)系有向無環(huán)圖（即無循環(huán)圖），這種邏輯體系結(jié)構(gòu)主要通過傳統(tǒng)的串聯(lián)和并聯(lián)圖形結(jié)構(gòu)來表示?？煽啃钥驁D是系統(tǒng)成功運(yùn)行的圖形表示，它顯示了系統(tǒng)成功運(yùn)行所需的元器件的邏輯關(guān)系（以下稱為“系統(tǒng)功能”）。因此，可靠性框圖相當(dāng)于一個(gè)布爾變量的邏輯方程，概率計(jì)算主要涉及到框成功/失效概率的恒定值。許多關(guān)于可靠性分析的不同的分析方法可用。可靠性框圖法是其中一個(gè)，因此，在決定使用可靠性框圖法之前，應(yīng)由分析師檢查適用于給定的系統(tǒng)或元器件的每種方法以及個(gè)別或組合的適用性的可用性、可靠性、故障率和其他可靠性措施的目的，還應(yīng)考慮使用每種方法所獲得的結(jié)果、開展分析所需的數(shù)據(jù)、分析的復(fù)雜性及本標(biāo)準(zhǔn)中確定的其他因素。

2.4風(fēng)險(xiǎn)圖分析法：

風(fēng)險(xiǎn)圖分析法是一種定性的分析方法，這種定性的方法可以通過對(duì)與EUC和EUC控制系統(tǒng)有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)因素的了解來確定安全相關(guān)系統(tǒng)的安全完整性等級(jí)，當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)模型為通用型時(shí)，這種方法特別有用。當(dāng)采用定性方法時(shí)，為了簡(jiǎn)化問題，引用一些參數(shù)來共同描述當(dāng)安全相關(guān)系統(tǒng)失效或不可用時(shí)危險(xiǎn)情況的性質(zhì)，從每四套中選擇一個(gè)參數(shù)，選擇的參數(shù)結(jié)合起來描述分配到安全相關(guān)系統(tǒng)的安全完整性等級(jí)，這些參數(shù)包括允許對(duì)產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行合理的分級(jí)和包括關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估因素。

3 結(jié)論

本文綜述了軌道車輛產(chǎn)品獨(dú)立安全評(píng)估的風(fēng)險(xiǎn)分析方法，提出了采用專家判斷法、風(fēng)險(xiǎn)圖分析法等分析方法對(duì)危害事件進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，基本能夠?qū)⑺治龅奈：κ录L(fēng)險(xiǎn)水平定量化，從而提供更科學(xué)、更精確的評(píng)估結(jié)果。我國軌道車輛產(chǎn)品獨(dú)立安全評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)分析工作，還處在初級(jí)階段，需進(jìn)一步系統(tǒng)地研究其理論和方法，建立適合于軌道交通車輛產(chǎn)品的安全評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)分析流程及規(guī)范，并在此基礎(chǔ)上，逐步建立我國自己的軌道車輛產(chǎn)品安全評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)應(yīng)用指南，以指導(dǎo)軌道交通車輛產(chǎn)品獨(dú)立安全評(píng)估工程實(shí)踐。

參考文獻(xiàn)

[1]袁文靜，程建峰，王前選，周偉.軌道交通車輛獨(dú)立安全評(píng)估方法的研究與應(yīng)用.五邑大學(xué)學(xué)報(bào)，2020（11）：34-4

[2]張曙光 高速鐵路系統(tǒng)生命周期安全評(píng)估體系研究.鐵道學(xué)報(bào)，2007（4）：29-2

[3]梁君海，吳越，孫超.獨(dú)立安全評(píng)估在軌道交通車輛上的應(yīng)用研究與建議.中國鐵路.2018（11）