鐵路行車組織安全雙向閉環(huán)系統(tǒng)可靠性研究

【摘要】鐵路的安全運營直接關系到我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，也關系到廣大人民群眾的人身安全，因此，鐵路運輸部門必須要將鐵路行車組織安全放在鐵路運營安全工作的重要位置，提高鐵路運輸部門工作的可靠性。本文從鐵路行車組織雙向閉環(huán)系統(tǒng)的含義及工作原理入手，對影響鐵路行車人員作業(yè)可靠性的原因進行分析，進一步提出提升鐵路行車組織可靠性的措施。

【關鍵詞】鐵路行車組織；安全；雙向閉環(huán)系統(tǒng)；可靠性

1、前言

長期以來，我國的交通運輸行業(yè)都把安全運營視為交通運輸工作的首要目標，特別是對鐵路運輸而言，安全運營是鐵路運輸行業(yè)區(qū)別于公路運輸、水路運輸、航空運輸以及管道運輸行業(yè)的主要競爭手段。當前，我國的鐵路運輸行業(yè)較為特殊，鐵路肩負著大規(guī)模貨物運輸和節(jié)假日旅客運輸?shù)娜蝿?。在如此艱巨的任務下，鐵路的安全運營直接關系到我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，也關系到廣大人民群眾的人身安全，因此，鐵路運輸部門必須要將鐵路行車組織安全放在鐵路運營安全工作的重要位置，提高鐵路運輸部門工作的可靠性。

2、鐵路行車組織安全雙向閉環(huán)系統(tǒng)的相關概述

2.1鐵路行車組織雙向閉環(huán)系統(tǒng)的概念

傳統(tǒng)的鐵路行車安全控制系統(tǒng)主要以單閉環(huán)系統(tǒng)為主，其安全性與可靠性會隨著安全控制系統(tǒng)串聯(lián)環(huán)節(jié)的增加而降低[1]。安全控制系統(tǒng)的每一個串聯(lián)環(huán)節(jié)均會變成一個行車故障點，若串聯(lián)環(huán)節(jié)增多，則安全控制系統(tǒng)的可靠性便會降低，并且，只要串聯(lián)環(huán)節(jié)的任一個部位出現(xiàn)問題，如行車人員不能及時發(fā)現(xiàn)就會引發(fā)鐵路行車事故。對傳統(tǒng)的單閉環(huán)系統(tǒng)而言，系統(tǒng)本身只允許存在一種反饋機制，當這種單一的反饋機制出現(xiàn)問題，就意味著這個閉環(huán)控制系統(tǒng)無法操控。

新型的鐵路行車安全控制系統(tǒng)是雙向閉環(huán)系統(tǒng)，其主要利用正反兩個閉環(huán)系統(tǒng)對系統(tǒng)進行安全管理，極大增強了系統(tǒng)運行的安全性。當其中一個閉環(huán)系統(tǒng)存在問題時，另一個閉環(huán)系統(tǒng)可以檢測出來，并及時發(fā)出警報，有效控制事故的發(fā)生。

2.2鐵路行車組織雙向閉環(huán)系統(tǒng)的工作原理

鐵路行車組織雙向閉環(huán)系統(tǒng)中，正向閉環(huán)會從正向發(fā)出，以鐵路行車作業(yè)流程的角度對行車安全進行管理，主要的工作原理是：方向閉環(huán)系統(tǒng)會參考過去事故發(fā)生的情況，分析事故并提煉出重要環(huán)節(jié)與關鍵點，并對其進行監(jiān)測。若雙向閉環(huán)系統(tǒng)監(jiān)測到事故狀態(tài)就會立刻發(fā)出警報，使工作人員及時發(fā)現(xiàn)問題，將不安全因素控制在初始狀態(tài)，防止事故發(fā)生[2]。

3、鐵路行車組織安全雙向閉環(huán)系統(tǒng)的可靠性分析

3.1影響鐵路行車人員作業(yè)可靠性的原因

影響鐵路行車人員作業(yè)可靠性的因素主要包括四個方面。首先，行車人員疲勞程度會影響鐵路行車可靠性。疲勞主要是指人在經(jīng)過長時間的工作或學習后，身體各項機能開始下降，出現(xiàn)注意力不集中的情況[3]。疲勞也可分為生理疲勞及心理疲勞。行車人員在長時間的鐵路行車過程中易出現(xiàn)疲勞，進而導致鐵路行車事故的發(fā)生。

其次，行車人員的工作時間會影響鐵路行車的可靠性。由于鐵路運輸是二十四小時不間斷運營的，因此對于鐵路行車人員而言，常常需要二十四小時不間斷工作。目前，我國鐵路主要實行三班倒工作制，行車人員分早、中、晚三個班次輪班工作。在上夜班時，行車人員會受到人的生理作息規(guī)律影響，在夜間出現(xiàn)疲勞、注意力不集中等情況，甚至會影響鐵路運營安全。

再者，行車人員所處的工作環(huán)境會影響鐵路行車的可靠性。鐵路行車工作環(huán)境包括照明條件、車廂溫度、列車運行聲音、車廂振動、車廂濕度等方面。在鐵路行車過程中，擁有一個良好的工作環(huán)境會讓行車人員感到舒適，從而能最大程度的發(fā)揮行車人員的工作積極性，鐵路行車的可靠性便會明顯提高。若鐵路行車工作環(huán)境惡劣，則會讓行車人員感到不適，削減行車人員的工作積極性，進一步導致列車事故的發(fā)生[4]。

最后，行車人員的社會心理會影響鐵路行車的可靠性。社會心理主要是影響人的社會因素，包括人際關系、親友關系、夫妻關系和家庭幸福程度等方面。在鐵路行車過程中，若行車人員擁有一個良好的社會心理，就能保持工作時心情愉悅，沒有任何精神壓力的干擾。若行車人員在工作是受到較大的社會心理壓力，則會使行車人員的心情低落，喪失工作動力，從而使行車人員在工作時注意力不集中，不僅會降低鐵路行車工作效率，還有可能導致列車事故的發(fā)生。

3.2鐵路行車組織安全雙向閉環(huán)系統(tǒng)對人的可靠性分析

在現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展過程中，無論是操作系統(tǒng)還是操作裝置的設計、管理等技術都需要人的參與，即使是在人工智能化高度發(fā)展的時代，仍然離不開人的參與。據(jù)最新的調查顯示，由人的失誤造成的工業(yè)設備發(fā)生事故的概率占到九成以上，因人的失誤導致的工業(yè)系統(tǒng)運行不暢，會造成系統(tǒng)罷工，進而影響工作效率，嚴重的甚至會造成工業(yè)事故。因此，本文主要從鐵路行車組織安全雙向閉環(huán)系統(tǒng)對人的可靠性檢測進行分析[5]。

3.2.1傳統(tǒng)的閉環(huán)系統(tǒng)對人的可靠性分析

本文通過對鐵路行車事故進行調查，根據(jù)已有的數(shù)據(jù)進行分析，將行車人員操作失誤的概率設定為7.2×10-4，在值班人員及時發(fā)現(xiàn)信號員錯誤開放進路后及時糾正的情況，以及在列車存在安全隱患時值班人員及時發(fā)現(xiàn)列車安全隱患的情況下，本文將值班人員及其助理因事故發(fā)生出現(xiàn)緊張算入人的失誤概率中，因此提高了績效形成因子數(shù)值，將其設定為5。修正值是3.6×10-3。值班人員與信號員的相依程度中等，根據(jù)公式得出人員失誤概率為5.252×10-4；值班人員、助理值班員和信號員的相依程度高，人員失誤率為2.642×10-4，值班人員、助理值班員和信號員整體的人員失誤率總和是3.864×10-3。

3.2.2安全雙向閉環(huán)系統(tǒng)對人的可靠性分析

為了更方便的將傳統(tǒng)的閉環(huán)系統(tǒng)與安全雙向閉環(huán)系統(tǒng)進行對比分析，本文將采用上文的數(shù)據(jù)計算雙向閉環(huán)系統(tǒng)的可靠性，將行車人員操作失誤的概率設定為7.2×10-4，在值班人員及時發(fā)現(xiàn)信號員錯誤開放進路后及時糾正的情況，以及在列車存在安全隱患時值班人員及時發(fā)現(xiàn)列車安全隱患的情況下，本文將值班人員因事故發(fā)生出現(xiàn)緊張現(xiàn)象算入人的失誤概率中，因此提高了績效形成因子數(shù)值，將其設定為5。修正值是3.6×10-3。

本文將雙向閉環(huán)系統(tǒng)的正、反向失誤率設定為10-2，則雙向閉環(huán)系統(tǒng)的人員失誤概率為3.6×10-7；值班人員與信號員的相依程度中等，根據(jù)公式得出人員失誤概率為5.252×10-4；值班人員、助理值班員和信號員的相依程度高，人員失誤率為2.642×10-11，雙向閉環(huán)系統(tǒng)與值班人員、助理值班員、信號員的整體失誤率總和是3.6×10-7。

通過對比傳統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)與安全雙向閉環(huán)系統(tǒng)的失誤率后，得知傳統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)的失誤率大于安全雙向閉環(huán)系統(tǒng)，因此安全雙向閉合系統(tǒng)的可靠性更高。

4、結束語

綜上所述，人的可靠性因素直接影響鐵路行車組織的安全，而人的可靠性往往受到疲勞程度、工作時間、工作環(huán)境和社會心理等因素的制約，因此，在分析鐵路行車組織的可靠性時，需要對鐵路行車組織人員的可靠性進行分析。通過對傳統(tǒng)的閉環(huán)系統(tǒng)的失誤率和安全雙向閉環(huán)系統(tǒng)的失誤率進行分析，進一步了解了鐵路行車組織安全雙向閉環(huán)系統(tǒng)在確保鐵路運營安全方面的重要性。

參考文獻

[1]杜彥華，吳秀麗，錢程，劉春煌.基于科學工作流的鐵路行車安全評價系統(tǒng)研究[J].鐵道學報，2012，06（12）：152-153.

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[3]牟海波，俞建寧.基于故障Petri網(wǎng)的車務段接發(fā)列車事故建模分析[J].鐵道運營技術，2010，09（01）：140-141.

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