軌道交通信號系統(tǒng)獨(dú)立安全評估的原理和方法綜述

宋世超

摘 要 信號系統(tǒng)是軌道交通系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，對于保障軌道運(yùn)行的安全和效率非常重要，所以信號系統(tǒng)的設(shè)計和運(yùn)行必須符合安全規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，需要重視安全評估工作，強(qiáng)化信號系統(tǒng)的可靠性。本文主要論述了信號系統(tǒng)安全評估的原理，并且分析了常用的一些安全評估方法。

關(guān)鍵詞 軌道交通;安全評估;原理和方法;分析

引言

安全評估是實現(xiàn)軌道安全運(yùn)營的重點(diǎn)管理措施，很多國家都建立了可靠的安全評估體系，我國也在強(qiáng)化對于安全評估的探究與應(yīng)用，而信號系統(tǒng)是目前最為關(guān)鍵的安全評估對象，已經(jīng)形成了基本的安全評估策略和方法，安全評估的效果也有所保障。

1安全評估的原理

1.1 定位

軌道運(yùn)營需要相關(guān)的系統(tǒng)和技術(shù)作為支持，在保障軌道運(yùn)營效率和速度的同時，也要強(qiáng)化對于軌道安全的監(jiān)管與評估，在發(fā)達(dá)國家的軌道系統(tǒng)中，安全評估的范圍較大，基本覆蓋了軌道交通系統(tǒng)，相關(guān)政府機(jī)構(gòu)也存在專業(yè)的安全評估部門，從多個維度監(jiān)管著鐵路運(yùn)輸網(wǎng)的安全。目前，我國的鐵路系統(tǒng)逐漸發(fā)展成熟，鐵路系統(tǒng)的技術(shù)和管理都得到了加強(qiáng)，安全評估的主要對象就是信號系統(tǒng)，評估的主體是鐵路系統(tǒng)的運(yùn)營商。由于信號系統(tǒng)的特殊性，在安全評估時關(guān)鍵是要考慮信號系統(tǒng)的功能性，通過各種評估方式提升其功能的安全性[1]。

1.2 原理

對于信號系統(tǒng)而言，能夠?qū)崿F(xiàn)安全評估的前提包括：一是系統(tǒng)自身必須擁有可靠的安全功能，基于這些功能可以消除軌道運(yùn)行中的各項風(fēng)險。二是關(guān)于安全功能的實現(xiàn)，系統(tǒng)需要在時間、環(huán)境等要素的限制下，盡量高效地完成安全防護(hù)過程。

目前，在相關(guān)的制度標(biāo)準(zhǔn)里，對于系統(tǒng)的安全功能有明確要求，為了落實這些功能標(biāo)準(zhǔn)，在系統(tǒng)設(shè)計時，必須要全面分析軌道運(yùn)營中的風(fēng)險。為了確保系統(tǒng)安全功能的實現(xiàn)，系統(tǒng)設(shè)計需要滿足兩方面的性能要求：一是要確保系統(tǒng)的精準(zhǔn)反應(yīng)，能夠正確完成預(yù)期的各項功能，二是關(guān)于系統(tǒng)自身的安全系數(shù)，嚴(yán)格控制系統(tǒng)中出現(xiàn)的可能引發(fā)危險的事項，將此類事件的概率減小到最低。只有系統(tǒng)設(shè)計同時保障了這兩項標(biāo)準(zhǔn)，才能夠保障系統(tǒng)的各項安全功能。

為了實現(xiàn)有效的安全評估，我國逐漸完善了安全認(rèn)證系統(tǒng)，借助于軌道運(yùn)營中的連鎖和自保系統(tǒng)實現(xiàn)強(qiáng)制性的認(rèn)證過程，對于信號系統(tǒng)來說，安全認(rèn)證需要由第三方機(jī)構(gòu)來實施，必須要獲得相應(yīng)的安全證書。在安全評估中，相關(guān)機(jī)構(gòu)需要考量系統(tǒng)的狀況，分析和掌握系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計和運(yùn)行過程，在必要時也需要開展階段化的安全評估。作為承建方來說，在設(shè)計和構(gòu)建信號系統(tǒng)時，往往需要全面分析相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，再對系統(tǒng)的安全功能進(jìn)行分析，在系統(tǒng)投運(yùn)前也必須要準(zhǔn)備好詳細(xì)的評估報告[2]。

2安全評估的方法

對于信息系統(tǒng)實施安全評估是一個較為復(fù)雜的分析過程，主要分析信息系統(tǒng)的設(shè)計和運(yùn)行是否滿足安全標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)常采納的評估方法有很多種。

2.1 安全評估員

對于信號系統(tǒng)的設(shè)計方來說，要想實現(xiàn)信號系統(tǒng)的設(shè)計過程，確保系統(tǒng)的安全功能，不僅需要我設(shè)計師等人員，也需要獨(dú)立的安全評估員，其具有完全獨(dú)立的身份和資質(zhì)，能夠完成安全評估的過程并且出具可靠的評估報告，這樣的安全評估結(jié)果在一定程度上屬于安全認(rèn)證。一般而言，評估員的身份完全獨(dú)立于系統(tǒng)設(shè)備的生產(chǎn)廠家，屬于第三方獨(dú)立的評估單位。很多國家都有嚴(yán)格的制度，規(guī)定評估員的工作范圍以及資質(zhì)要求，我國也在逐漸完善這方面的管理規(guī)范。

2.2 專家評估法

這是評估信息系統(tǒng)的安全性所常用的一種策略，該類評估方式包括的內(nèi)容較多，經(jīng)常被采納的就是SCL評估法，在評估過程中，需要分解檢查分析的對象，比如將信息系統(tǒng)分為一些子系統(tǒng)，如然后逐步開展檢查過程，仔細(xì)查看和檢測系統(tǒng)中的各個要素，包括人員和設(shè)備部件，以及系統(tǒng)管理和操作的相關(guān)事項，在檢查中根據(jù)檢查的列表進(jìn)行打分記錄，然后綜合分析和研究各項檢查結(jié)果，由專家人員對于系統(tǒng)中的危害因素提出修整建議，最終形成全面的評估報告[3]。

2.3 預(yù)先危險性的分析

這是在項目開展初期可以應(yīng)用的一項安全評估方法，主要是指在信息系統(tǒng)的設(shè)計和生產(chǎn)之前，需要預(yù)先對系統(tǒng)的安全性的展開評估，屬于一種安全防范的策略。在評估中，必須要對系統(tǒng)中潛在的危險事項進(jìn)行分類，并且就危險狀況發(fā)生的條件和結(jié)果實施預(yù)測分析，進(jìn)而預(yù)先明晰危險事故的等級，強(qiáng)化相應(yīng)的防范措施。通過這樣的分析評估環(huán)節(jié)，基本能夠掌握系統(tǒng)潛在的危險，做到風(fēng)險要素的鑒別和防范，在信號系統(tǒng)建設(shè)中，該方法的利用主要是為了確定系統(tǒng)設(shè)計的有效性和可行性，幫助完善和更新設(shè)計方案[4]。

2.4 故障類型和結(jié)果分析

信號系統(tǒng)能夠被劃分為相對獨(dú)立的小系統(tǒng)，也包括信號設(shè)備和基本元件，這些都可以作為安全評估的單元，在評估時，只需要對這些單元的進(jìn)行獨(dú)立分析，掌握各個單元的故障狀況以及其對于系統(tǒng)造成的損害影響，然后依次為根據(jù)提出具體的處理措施。借助于這樣的評估方式，能夠?qū)С雒鞔_的故障問題，以及不同故障的損害范圍和程度，經(jīng)過這樣的安全評估，對于全面提升信號系統(tǒng)的可靠性非常有益。

2.5 概率評估法

這種安全評估方法可以直接提供出詳細(xì)的測量數(shù)值，對于潛在風(fēng)險的危害可能性進(jìn)行計算，進(jìn)而明晰風(fēng)險出現(xiàn)的概率，以及風(fēng)險發(fā)生后的預(yù)計結(jié)果，對于風(fēng)險狀況進(jìn)行了詳細(xì)的估計。并且從各個維度和要素展開分析，比如系統(tǒng)操作中的失誤概率，設(shè)備自身存在不良風(fēng)險的概率等，通過對于此類事項的分析，對于相關(guān)概率展開全面的分析和計算，形成科學(xué)的數(shù)學(xué)模型。

3結(jié)束語

綜上所述，安全評估需要建立在科學(xué)的原理之上，必須從軌道運(yùn)營的需求出發(fā)設(shè)計信號系統(tǒng)，在落實安全評估時需要選用適宜的評估方式，進(jìn)而提升第三方評估的科學(xué)性，通過詳細(xì)的評估過程為信號系統(tǒng)的維護(hù)和更新提供指導(dǎo)，充分發(fā)揮安全評估的價值，保障信號系統(tǒng)設(shè)計和運(yùn)行的可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1] 萬勇兵.面向生命周期全過程的城市軌道交通信號系統(tǒng)安全論證方法研究[J].地下工程與隧道，2016，（1）：6-10.

[2] 王婧.基于UML的軌道交通信號系統(tǒng)安全標(biāo)準(zhǔn)符合性論證方法研究[D].北京：北京交通大學(xué)，2016.

[3] 張凱.軌道交通信號系統(tǒng)獨(dú)立安全評估的原理和方法綜述[J].城市軌道交通研究，2017，20（6）：7-10.

[4] 劉正東，楊勁，王成國，等.基于全生命周期且以風(fēng)險為導(dǎo)向的信號系統(tǒng)獨(dú)立安全評估[J].鐵路計算機(jī)應(yīng)用，2016，25（10）：16-20.