鐵路信號(hào)設(shè)備隱患成因分析及對(duì)策研究

王曉冬 上海鐵路局調(diào)度所

鐵路信號(hào)設(shè)備隱患成因分析及對(duì)策研究

王曉冬 上海鐵路局調(diào)度所

采用SHEL模型，從人與軟件、硬件、環(huán)境、人四個(gè)方面分析信號(hào)設(shè)備隱患形成原因。從豐富信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能、創(chuàng)新設(shè)備隱患排查方法、完善設(shè)備隱患評(píng)價(jià)體系、優(yōu)化管理制度和方法幾個(gè)方面，提出減少設(shè)備隱患的對(duì)策。

信號(hào)設(shè)備；隱患；SHEL；管理

鐵路信號(hào)系統(tǒng)歷經(jīng)機(jī)械化、電氣化階段，如今向自動(dòng)化發(fā)展，具有網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化特點(diǎn)，主要包括車站聯(lián)鎖、區(qū)間閉塞、行車調(diào)度指揮控制、列車運(yùn)行控制、駝峰調(diào)車控制等系統(tǒng)。各信號(hào)系統(tǒng)由信號(hào)設(shè)備、器材組成，包括繼電器、軌道電路、轉(zhuǎn)轍機(jī)、信號(hào)機(jī)、電源屏、控制臺(tái)、機(jī)車信號(hào)等。隨著鐵路事業(yè)的飛速發(fā)展，營(yíng)運(yùn)里程不斷增加，大量信號(hào)新設(shè)備投入使用。如此多種類、分布廣的信號(hào)設(shè)備，某個(gè)器材發(fā)生故障，就會(huì)使整個(gè)信號(hào)系統(tǒng)的處于異常狀態(tài)，影響鐵路運(yùn)輸?shù)男屎桶踩?。因而，及早發(fā)現(xiàn)信號(hào)設(shè)備隱患，將事故消滅在萌芽狀態(tài)具有十分重要的意義。

1 信號(hào)設(shè)備隱患成因分析

隱患是指由于作業(yè)場(chǎng)所、設(shè)備及設(shè)施的不安全狀態(tài)，人的不安全行為和管理上的缺陷而可能導(dǎo)致人身傷害或者經(jīng)濟(jì)損失的潛在危險(xiǎn)，具有隱蔽性、因果性、重復(fù)性、突發(fā)性等特點(diǎn)。海因里希提出的“事故金字塔”說明，每1次重大損失事故背后，有29次較輕事故、300次無損失事件和千萬次隱患發(fā)生，消滅隱患是杜絕事故發(fā)生的根本。

鐵路信號(hào)設(shè)備分布點(diǎn)多線長(zhǎng)、與工務(wù)、供電等專業(yè)結(jié)合部多、易受外部環(huán)境影響，信號(hào)器材需要高標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)和制造工藝。隨著鐵路信號(hào)技術(shù)的不斷發(fā)展，設(shè)備自身材質(zhì)原因造成電務(wù)責(zé)任故障的比例已逐漸下降，設(shè)備材質(zhì)隱患已不是造成信號(hào)設(shè)備故障的主要因素。

一直以來，信號(hào)設(shè)備維護(hù)遵循計(jì)劃修模式，依據(jù)不同設(shè)備的修程標(biāo)準(zhǔn)、作業(yè)項(xiàng)目和時(shí)間制定維修計(jì)劃，由工區(qū)負(fù)責(zé)實(shí)施。維修計(jì)劃和作業(yè)流程制定是否科學(xué)、現(xiàn)場(chǎng)檢修人員執(zhí)行作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是否到位等因素決定著設(shè)備的維修質(zhì)量?，F(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員是信號(hào)設(shè)備維護(hù)的實(shí)施者，受作業(yè)環(huán)境、自身素質(zhì)、檢測(cè)工具等因素影響，存在漏檢漏修導(dǎo)致設(shè)備隱患的風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，信號(hào)設(shè)備責(zé)任故障中約有60%是因維修不良造成。下面運(yùn)用SHEL模型（見圖1)，以人為中心，從人-軟件、人-硬件、人-環(huán)境、人-人四個(gè)方面進(jìn)行信號(hào)設(shè)備隱患分析。

圖1 SHEL模型

1.1 人-軟件（L-S）

L-S即人與非結(jié)構(gòu)體（如作業(yè)程序、手冊(cè)等）之間的匹配度。在設(shè)備檢查過程中，可能出現(xiàn)不熟悉作業(yè)程序、簡(jiǎn)化作業(yè)流程、檢修流程設(shè)計(jì)不合理等風(fēng)險(xiǎn)。較為典型的是“兩違”行為，違章行為可能不會(huì)立即造成設(shè)備故障，但將給設(shè)備埋下嚴(yán)重隱患。人-軟件間的匹配度出現(xiàn)問題，一方面是作業(yè)人員的制度教育和技能培訓(xùn)效果不好，另一方面是檢修流程、作業(yè)計(jì)劃、隱患排查方法需要改進(jìn)，使其更有利于杜絕設(shè)備隱患的發(fā)生。

1.2 人-硬件（L-H）

L-H是指人與結(jié)構(gòu)體（如檢修工具、信號(hào)設(shè)備等）之間匹配。檢測(cè)工具是信號(hào)設(shè)備維修過程中必不可少的，如萬用表、鉗形表、兆歐表等，其校驗(yàn)精確性以及人員使用熟練度會(huì)對(duì)設(shè)備檢修效果產(chǎn)生影響。信號(hào)設(shè)備結(jié)合部是隱患集中的地方，如工務(wù)道岔狀態(tài)變化會(huì)造成道岔轉(zhuǎn)換異常、外電網(wǎng)電源波動(dòng)會(huì)造成信號(hào)電源設(shè)備故障等。有的信號(hào)設(shè)備因設(shè)計(jì)原因，隱患不易被發(fā)現(xiàn)，如車載監(jiān)控設(shè)備、機(jī)車信號(hào)設(shè)備、地下電纜等。當(dāng)前，對(duì)信號(hào)設(shè)備運(yùn)用狀態(tài)的監(jiān)測(cè)主要依靠信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)對(duì)信號(hào)設(shè)備故障原因判斷、提高故障處理效率具有重要作用。但對(duì)設(shè)備隱患的監(jiān)控主要依靠工區(qū)、車間、段三級(jí)監(jiān)測(cè)分析人員進(jìn)行周期性調(diào)閱查看，效率較低，存在遺漏發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患的風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 人-環(huán)境（L-E）

L-E是指人與各種自然、非自然的環(huán)境因素的相互作用。信號(hào)設(shè)備大多分布在鐵路沿線，室內(nèi)外設(shè)備受自然環(huán)境影響較大，如雷擊、雨雪、氣溫變化。作業(yè)人員在檢修過程中，也存在自然條件的影響，如夜間高鐵設(shè)備檢修時(shí)照明條件不好、雨雪天氣室外作業(yè)時(shí)工作狀態(tài)下降等。相對(duì)于自然因素，非自然環(huán)境因素造成的設(shè)備隱患更難發(fā)現(xiàn)。信號(hào)設(shè)備與其他鐵路專業(yè)設(shè)備結(jié)合部較多，其他設(shè)備狀態(tài)變化會(huì)對(duì)信號(hào)設(shè)備產(chǎn)生影響，如軌端肥邊造成絕緣失效、道岔開程變化造成轉(zhuǎn)換不鎖閉、牽引電流回流不暢或牽引電流不平衡造成軌道電路紅光帶等。信號(hào)設(shè)備維修計(jì)劃時(shí)常因運(yùn)輸調(diào)整、其他單位施工沖突等原因取消，造成設(shè)備失修后埋下隱患。在多單位聯(lián)合作業(yè)時(shí)，也會(huì)因時(shí)間緊張、交叉作業(yè)、現(xiàn)場(chǎng)組織無序等原因造成人員對(duì)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不到位，導(dǎo)致設(shè)備存在隱患。

1.4 人-人（L-L）

L-L是分析信號(hào)設(shè)備管理過程中作業(yè)人和他人之間的相互影響。相互合作的良好關(guān)系和工作壓力過大會(huì)對(duì)人的表現(xiàn)產(chǎn)生不同影響。在設(shè)備檢修過程中，可能存在人員不足、疲勞作業(yè)、缺少互控、與相關(guān)單位配合不暢等原因造成設(shè)備隱患。這其中有個(gè)人安全素質(zhì)不高、工作責(zé)任心不強(qiáng)等主觀原因，也有安全監(jiān)管不力、教育培訓(xùn)缺乏、勞動(dòng)組織不合理、安全文化氛圍不濃等客觀原因。隨著新建線路的不斷增加，大量信號(hào)設(shè)備的維修需要更多人員，維修隊(duì)伍將呈現(xiàn)規(guī)?；?、年輕化，新進(jìn)員工的職業(yè)道德和技能培養(yǎng)尤為重要。

2 減少信號(hào)設(shè)備隱患的對(duì)策

2.1 豐富信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能

信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)用計(jì)算機(jī)和信息采集機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄各種信號(hào)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，是電務(wù)安全的“黑匣子”，是實(shí)現(xiàn)信號(hào)設(shè)備“狀態(tài)修”的技術(shù)基礎(chǔ),主要有地面設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和車載設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)設(shè)備狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集量十分龐大，受限于計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)能力，這些數(shù)據(jù)保存具有時(shí)限性，分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)要消耗大量的人力和時(shí)間，發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患的及時(shí)性、準(zhǔn)確性較低。因而，要增加信號(hào)設(shè)備隱患報(bào)警功能，提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的利用效率?？梢詫?duì)軌道電壓、信號(hào)機(jī)電流、道岔功率等監(jiān)測(cè)項(xiàng)目設(shè)定閾值，一旦目標(biāo)值在一定周期低于或高于閾值則報(bào)警提醒，監(jiān)測(cè)分析人員可以有針對(duì)性的對(duì)設(shè)備狀態(tài)分析判斷后，采取繼續(xù)盯控或立即處置措施，將設(shè)備故障前的隱患消除。機(jī)車在運(yùn)行過程中發(fā)生ATP、LKJ故障恢復(fù)后，需要人工下載監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)才能分析判斷出故障原因，機(jī)車有帶病運(yùn)行的安全隱患，可能造成故障重現(xiàn)或其它嚴(yán)重后果?？梢匝芯寇囕d監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將機(jī)車故障時(shí)段數(shù)據(jù)單獨(dú)形成文件、運(yùn)用無線通信方式及時(shí)發(fā)送至電務(wù)終端，提高車載設(shè)備故障原因分析判斷的及時(shí)性。

2.2 創(chuàng)新設(shè)備隱患排查方法

信號(hào)設(shè)備隱患排查不同于檢查，檢查是運(yùn)用單方面知識(shí)或?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)，用眼看、手查，工具測(cè)的方法，在間隔較短的時(shí)間周期內(nèi)，到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)設(shè)備或資料現(xiàn)狀查看。排查是假設(shè)一個(gè)結(jié)果或一個(gè)現(xiàn)象，把能夠想到與其相關(guān)的問題或派生出的問題按因果關(guān)系排列出來，然后逐個(gè)問題進(jìn)行研究調(diào)查，排除已經(jīng)消除的問題，把未消除的、可能會(huì)引起故障的隱患找尋出來。隱患排查包括設(shè)備工藝、環(huán)境等硬件方面和維修流程、作業(yè)計(jì)劃、安全管理制度等軟件方面的薄弱點(diǎn)。

當(dāng)前，信號(hào)設(shè)備隱患排查主要運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)法和類比法，即依靠經(jīng)驗(yàn)，將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的檢查情況與以往統(tǒng)計(jì)資料的差異信息進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)、類推而發(fā)現(xiàn)隱患。信號(hào)設(shè)備的檢修作業(yè)具有標(biāo)準(zhǔn)流程，可以運(yùn)用過程分析法，將作業(yè)活動(dòng)分成多個(gè)步驟，對(duì)每個(gè)作業(yè)步驟的安全隱患進(jìn)行排查分析，評(píng)價(jià)現(xiàn)有防范措施的有效性后提出改進(jìn)方法。還可以收集被排查設(shè)備的相關(guān)資料（如工藝、特性、檢修標(biāo)準(zhǔn)、以往事故案例等）進(jìn)行分析整理，明確存在的隱患項(xiàng)點(diǎn)后編制安全隱患排查表，按表進(jìn)行逐項(xiàng)檢查辨識(shí)，排查出存在的隱患。設(shè)備隱患排查時(shí)要以各工區(qū)業(yè)務(wù)骨干和車間技術(shù)主管人員為主要力量，運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法，大范圍、深層次的找出隱患項(xiàng)點(diǎn)。

2.3 完善設(shè)備隱患評(píng)價(jià)體系

信號(hào)設(shè)備隱患的評(píng)價(jià)可以采用風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)RPN(risk priority number)方法，從隱患發(fā)生的頻率、影響嚴(yán)重性、不易檢測(cè)性這三個(gè)維度進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)，三者之積數(shù)值越大，則隱患越需要迫切解決。三個(gè)維度中影響嚴(yán)重性最為重要，當(dāng)其風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別較高時(shí)，要立即制定應(yīng)對(duì)措施，降低其風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)（RPN）的計(jì)算公式如下：

其中（S）為嚴(yán)重度，（O）代表頻度，不易檢測(cè)度為（D）。

對(duì)信號(hào)設(shè)備隱患風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)的三個(gè)維度，采用專家調(diào)查評(píng)價(jià)方法確定其影響因素，并進(jìn)行因素重要性比較。如信號(hào)設(shè)備隱患的嚴(yán)重度主要是對(duì)人身安全、運(yùn)輸安全、其他專業(yè)設(shè)備、維修計(jì)劃等因素的影響，設(shè)備隱患不易檢測(cè)度主要受檢測(cè)流程、人員素質(zhì)、設(shè)備環(huán)境等因素影響。確定設(shè)備隱患的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)后，將其從高到低排序，運(yùn)用帕累托法則，找出最重要的20%隱患，優(yōu)先研究克服它們的辦法。

2.4 優(yōu)化管理制度和方法

一是優(yōu)化信號(hào)設(shè)備修程修制。以工區(qū)為基礎(chǔ)，對(duì)所轄信號(hào)設(shè)備根據(jù)使用頻率、上道時(shí)間、運(yùn)用環(huán)境的不同進(jìn)行建檔分級(jí)，適時(shí)考慮季節(jié)變化、運(yùn)輸調(diào)整等可變因素，對(duì)設(shè)備維修周期進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)比、分析信號(hào)設(shè)備周期運(yùn)用狀態(tài)，為維修周期的調(diào)整提供依據(jù)。要細(xì)化信號(hào)設(shè)備維修作業(yè)流程，將設(shè)備的關(guān)鍵檢修項(xiàng)點(diǎn)列明在檢查單中，作業(yè)人員現(xiàn)場(chǎng)檢修完后簽認(rèn)，避免漏檢漏修。要根據(jù)信號(hào)設(shè)備的特點(diǎn)、使用環(huán)境、檢修標(biāo)準(zhǔn)，明確檢修項(xiàng)點(diǎn)的作業(yè)順序，使作業(yè)人員形成標(biāo)準(zhǔn)流程習(xí)慣，提升設(shè)備檢修的效率和效果。

二是改進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)管理方式方法。要完善激勵(lì)機(jī)制，段、車間設(shè)立專項(xiàng)資金，對(duì)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患、提供隱患整治建議的職工給予獎(jiǎng)勵(lì)。段、車間要針對(duì)工區(qū)實(shí)際、參照以往設(shè)備運(yùn)用情況，制定設(shè)備檢修階段目標(biāo)，激勵(lì)工區(qū)向更高目標(biāo)努力。要發(fā)揮榜樣的力量，每月工區(qū)評(píng)選出設(shè)備隱患整治方面的優(yōu)秀員工，推廣其經(jīng)驗(yàn)。各工區(qū)間要不定期開展設(shè)備隱患整治互評(píng)互查活動(dòng)，相互取長(zhǎng)補(bǔ)短。要注重員工標(biāo)準(zhǔn)化檢修流程的實(shí)作培訓(xùn)，段、車間、工區(qū)不定期組織實(shí)作考試。車間定期開展工區(qū)之間全員標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)競(jìng)賽，以賽促練，提高職工設(shè)備檢修水平。要促進(jìn)工區(qū)內(nèi)聚力，重視壓力與績(jī)效間倒U曲線關(guān)系，調(diào)動(dòng)員工積極性，使工區(qū)整體檢修水平始終保持高標(biāo)準(zhǔn)。

責(zé)任編輯：宋 飛

來稿時(shí)間：2016-11-23