淺析我國鐵路信號系統(tǒng)的安全評估技術(shù)

摘要:當(dāng)下，中國已經(jīng)邁入高速鐵路的時代，如何保證信號設(shè)備始終處于良好的工作狀態(tài)，并且能夠安全有效的為行車服務(wù)，是一個值得廣大鐵道工作者的研究話題。本文從安全評估系統(tǒng)的概念和必要性入手，闡述了目前鐵路安全評估系統(tǒng)起到的一個重要的作用，并且分析了我國的安全評估系統(tǒng)的使用先現(xiàn)狀和一些常用的評估方法，來使讀者有更深入的了解。

關(guān)鍵詞:鐵路信號 信號系統(tǒng) 安全評估

隨著中國鐵路近幾年來的快速發(fā)展，特別是客運(yùn)專線的開通、鐵路系統(tǒng)的大面積提速，對鐵路信號體系的安全需求也是逐年增高。一套完整的安全評估體系不但在技術(shù)的層面上促進(jìn)鐵路安全性能，同時在法律層面上分擔(dān)了政治和商業(yè)風(fēng)險。如何構(gòu)建具有中國特色的，覆蓋率高的、可靠性高的，立體化的鐵路信號系統(tǒng)的安全評估體系，來確保運(yùn)輸?shù)陌踩?，是?dāng)今一個艱巨而緊迫的問題。

一、安全評估的基本概念和相關(guān)的法律規(guī)定

安全評估是一種對于保證預(yù)期的鐵路工程項(xiàng)目被準(zhǔn)確定義和實(shí)施起到輔助作用，避免疏忽或過失的通行做法。安全評估機(jī)構(gòu)(ISA)監(jiān)督工程項(xiàng)目的對于安全的管理活動，能夠降低鐵路運(yùn)營的安全風(fēng)險，減少鐵路工程實(shí)施項(xiàng)目的安全風(fēng)險，對系統(tǒng)的安全性能做出保證，降低安全授權(quán)機(jī)構(gòu)進(jìn)行安全審批的風(fēng)險。

我國與鐵路相關(guān)的基本法有《鐵路法》、《鐵路運(yùn)輸安全保護(hù)條例》等。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)法派生出的許多基本法規(guī)如《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》、《信號維護(hù)規(guī)則》等都規(guī)范了信號設(shè)備的開發(fā)、應(yīng)用等，并且制定了一系列的技術(shù)條件和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，來確保鐵路信號設(shè)備的安全。

二、對鐵路信號系統(tǒng)進(jìn)行安全評估的意義

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和列車的大面積提速，對運(yùn)行安全方面提出了更高的要求?？v觀古今鐵路的運(yùn)輸安全與旅客生命財產(chǎn)是密不可分的，作為國家重大生命線工程。在鐵路信號的可行性研究、設(shè)備設(shè)計、鐵路施工以及驗(yàn)收和運(yùn)營時存在的任何安全隱患，都會導(dǎo)致國家和人民的生命財產(chǎn)安全受到損害。因此，鐵路信號系統(tǒng)安全評估將是也是建設(shè)和諧鐵路的主要手段，實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)輸安全和預(yù)防相結(jié)合的的具體體現(xiàn)。

三、我國鐵路信號系統(tǒng)安全評估體系現(xiàn)狀

一直以來，我國一直將安全評估體系的建設(shè)放在首位，特別在鐵路信號系統(tǒng)的研發(fā)、批量運(yùn)用和工程建設(shè)中。并滿足和國際接軌的需要，對系統(tǒng)設(shè)備的一些環(huán)境條件以及安全性指標(biāo)等方面做出了更高的要求，建立了成熟、完善的信號系統(tǒng)設(shè)備。致力于研究安全評估管理體系，來更好的保證鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩Ｌ貏e是在鐵路大面積提速之后，鐵道部更是將安全評估技術(shù)作為重點(diǎn)的研究內(nèi)容，并且投入了大量的資金和人力物力，來不斷完善。

1、一方面不斷完善信號安全評估系統(tǒng)體系相關(guān)的規(guī)章制度，并且建立了信號安全動態(tài)評估技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等等。這些法律法規(guī)的建立為信號安全評估工作有序、深入的開展提供了有力的科學(xué)、法律環(huán)境。

2、目前鐵路部門使用的信號安全評估體系本身具有的可靠性、可維護(hù)性、可用性、安全性等等，性能也在逐漸增強(qiáng)，功能也在逐步的完善，但對于鐵路的大面積提速后，實(shí)現(xiàn)我國鐵路其它線路多種列控設(shè)備的評估的需要還是具有一定的差距。

3、隨著安全評估系統(tǒng)的的推廣使用，各鐵路局相關(guān)部門和人員對信號安全評估的重要性的認(rèn)識逐步深入，認(rèn)識到了評估系統(tǒng)發(fā)揮的重要作用。信號評估系統(tǒng)已經(jīng)被廣為接受，鐵道的各類專職部門、專職人員開展信號的評估工作，為信號安全評估的進(jìn)一步的發(fā)展打下堅(jiān)定的基礎(chǔ)。

四、鐵路信號系統(tǒng)安全評估的方法研究

1、預(yù)先危險性分析法

在鐵路項(xiàng)目的施工之前，為保證系統(tǒng)安全，采用PHA(預(yù)先危險性分析法)對鐵路信號系統(tǒng)進(jìn)行最初步的分析，對系統(tǒng)中明顯存在的危險性類別和導(dǎo)致事故的后果進(jìn)行初步分析，包括對系統(tǒng)設(shè)計、實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)施工等存在各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析，以確定系統(tǒng)存在的潛在的隱患和危險等級，來防止危險發(fā)展成為故障。PHA大致可以識別出與系統(tǒng)密切相關(guān)的主要危險，分析出其產(chǎn)生的原因，預(yù)測假使事故發(fā)生導(dǎo)致的影響，預(yù)測出危險的等級，并及時的提出行之有效的方法來避免的安全隱患。PHA通常用于項(xiàng)目的初級的階段，特別對潛在的危險了解相對較少，并且無法憑經(jīng)驗(yàn)去判斷的項(xiàng)目，或者應(yīng)用在設(shè)備裝置的開發(fā)研究階段都可以很好的應(yīng)用。

2、專家評估法

專家評估法包括有表決法、評分法、安全檢查表法等等，各種使用最多的是SCL(安全檢查表)法。SCL方法采用的主要形式是預(yù)先把檢查對象進(jìn)行分解，將一個大的系統(tǒng)切割成若干子系統(tǒng)，逐項(xiàng)檢查項(xiàng)目列表的各項(xiàng)指標(biāo)，采用的是提問或者進(jìn)行打分的方式。來查找系統(tǒng)中各類的元件、零部件、設(shè)備設(shè)施、物料工件、操作人員、管理和組織中的危險有害的因素，并具體進(jìn)行分析，提出對安全隱患的整改的建議和具體措施。

3、事件樹分析法

故障是重要設(shè)備出現(xiàn)了非正常使用狀態(tài)或者操作的不當(dāng)引發(fā)的異常結(jié)果。而ETA(事件樹分析法)是用來分析普通設(shè)備故障或由初始事件導(dǎo)致故障的發(fā)生的可能性。EAT可以提供用于記錄故障的后果的系統(tǒng)性的方法，并且能夠確定事件的后果和初始事件之間的聯(lián)系。EAT適用于那些會產(chǎn)生不同后果的初始事件，強(qiáng)調(diào)的此故障可能發(fā)生的最初原因和初始事件可能對事件后果產(chǎn)生的影響。每一個獨(dú)立的故障序列都由事件樹的每一個分支來表示。而對于一個初始的事件來說，每一個獨(dú)立序列都明確地界定了安全功能之間的相互聯(lián)系。

4、故障樹分析法

FTA(故障樹分析)是一種安全的分析評價和進(jìn)行故障預(yù)測的一種先進(jìn)的方法，它不僅僅能夠分析出故障產(chǎn)生的直接原因，并且能進(jìn)一步發(fā)掘出故障存在的潛在因素。FTA能應(yīng)用于各種系統(tǒng)，對其具有的危險性進(jìn)行識別評價，能夠定性定量的進(jìn)行分析。并且故障樹具有簡潔、具體化等特點(diǎn)，與事件樹采用的歸納法分析不同，故障樹分析使用演繹法。因此，F(xiàn)TA可以應(yīng)用于工程或設(shè)備的設(shè)計階段，用故障查詢等操作方法，都能對其安全性作出具體的評價提高了系統(tǒng)工程方法研究安全問題的系統(tǒng)性、準(zhǔn)確性和預(yù)測性。

5、故障模式和影響分析法

由于鐵路系統(tǒng)可以劃分成若干的元件、設(shè)備、子系統(tǒng)等評估單元，因此可以采用FMEA(故障模式和影響分析法)，按照實(shí)際需要來將大的系統(tǒng)進(jìn)行分割成為小的元件或者子系統(tǒng)等，分析每個部分可能發(fā)生的事故的模式及其產(chǎn)生的影響程度，提出并且采取相應(yīng)的對策，來提高信號系統(tǒng)的安全性和可靠性。

當(dāng)然鐵路安全評估方法還有很多，包括模糊數(shù)學(xué)法、灰色聚類法、數(shù)值分析、、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等等的方式都可以提高對鐵路信號系統(tǒng)的安全評估，保證鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?/p>

五、前景展望

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國要實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)鐵路現(xiàn)代化、智能化，使運(yùn)輸能力滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，鐵路信號安全系統(tǒng)就必須達(dá)到世界發(fā)達(dá)國家的水平。鐵路信號系統(tǒng)的安全評估應(yīng)該更具有可靠性、可用性、安全性、性能良好、數(shù)據(jù)處理智能化、結(jié)構(gòu)形式開放、并與其它監(jiān)測系統(tǒng)能夠數(shù)據(jù)融合、進(jìn)行綜合處理等特點(diǎn)。因此我國鐵路發(fā)展必須博采眾長，建立一套自主的知識產(chǎn)權(quán)和鐵路信號系統(tǒng)安全評估體系，來保證鐵路信號系統(tǒng)安全評估體系能夠更加有效的為行車的安全護(hù)航，并使之逐步得到國際的認(rèn)可。揚(yáng)長避短，不斷的繼承與創(chuàng)新，鐵路信號系統(tǒng)的安全評估體系的的發(fā)展一定會取更大的成果。

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