軌道車輛產品獨立安全評估風險分析方法應用分析

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注的民生問題，軌道車輛獨立安全評估也一直被軌道交通行業列為重中之重，軌道車輛的獨立安全評估是在制造商完成安全評估的基礎上，聘請其他方以相對獨立的方式進行的更進一步的安全評估。獨立安全評估中采取哪些行之有效的風險分析方法還沒有形成行業規范，即風險分析方法在軌道車輛中的應用一直在研究階段，采取哪種風險分析方法，更能適合軌道交通車輛領域的風險分析，本文將給出一些適當的應用建議。

關鍵詞：軌道車輛;獨立安全評估;風險分析

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的創新性發展[1]，近幾年軌道車輛的速度等級不斷提升，尤其是高速鐵路方面，從原來的80公里每小時到250公里每小時，從現在的運營速度350公里每小時的輪軌車輛到新研發的600公里每小時的高速磁浮列車等等，隨著速度等級的不斷提高，人們對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立安全評估風險分析方法應用研究，提出適用于軌道車輛的安全評估風險分析方法規范建議，希望可以為從事軌道車輛產品獨立安全評估風險分析的專業人員在工作中提供借鑒作用。

1 軌道車輛產品獨立安全評估概述

近些年來，我國正在大規模進行鐵路建設，尤其是高速鐵路，其中也包括高速磁懸浮線路的規劃，隨著鐵路基礎設施建設的快速發展，在配套使用的軌道車輛上也出現了許多安全相關問題，因此，軌道車輛安全相關問題也必將成為影響我國鐵路行業發展的重要項點之一。與安全密切相關的手段就要用到安全評估方法，相比傳統的安全評估主要采用驗收模式（驗收—專家評審—政府部門核準），這樣的方式主要依賴于審查人員的專業水平，由于審查人員的專業水平不同必然會導致審查結果良莠不齊。為了能夠更好的確保鐵路車輛（含磁懸浮列車）的安全運行，安全評估工作逐漸被重視，尤其是獨立安全評估更具有行業權威性，所謂獨立安全評估是判斷系統/產品是否達到規定的安全要求的過程，并且會形成一個關于系統/產品是否滿足預期的特定安全目的的評判，是提供額外信心的一種重要手段，包括評估和判斷。我國的獨立安全評估活動推行較晚，在2006年才逐步引進，主要以歐標的獨立安全評估體系為主，我國參考CENELEC標準提出了鐵路車輛獨立安全評估概念，在制定適合國情的獨立安全評估體系下采取何種風險分析方法更為有效，顯得尤為重要。

2 軌道車輛產品風險分析技術方法

高速鐵路作為一種復雜的運輸系統[2]，其風險分析情形也很復雜，因而需要采用自下而上的方法或結合自下而上方法和自上而下的方法進行分析，專家對分析和采用的方法的判斷也是不可或缺的，通常需結合很多技術方法。軌道車輛系統層面的安全評估方法有很多種，均有自身的應用條件和應用場景，針對不同的特點每種評估方法適用于不同系統和對象，下面就適合軌道車輛常用的方法進行介紹[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據或因必要信息不可用而無法使用顯性風險評估的定量法，則需定性的專家判斷法，要使專家判斷法成為風險評估的可靠基礎，則專家判斷的結果要盡可能的客觀，專家判斷法是系統安全評估領域較為基礎的方法，迄今仍廣泛應用[7]。尤其在高速鐵路安全評估中，安全隱患難以從書面材料中識別，因此評專家經驗判斷是必不可少的。專家評估法的難點在于如何保證專家判斷結果的客觀準確，這就需要具備以下幾個條件：一是評估組不是由一個人完成的，幾個獨立專家達成的一致意見和認可的知識可提高評估的可靠度;二是評估專家對所評估的領域有足夠的認知度，掌握所評估領域的專業知識;三是記錄專家判斷的結果，這樣可確保結論的透明度和可靠度，并能夠對結論進行追蹤。

2.2危險和可操作性分析（HAZOP）

HAZOP分析是一個詳細的危險和可操作性問題的辨識過程，由一個小組執行，它是對設計過程中潛在的偏離的辨識，對偏離原因的檢查和對偏離原因的評估。HAZOP分析的一個重大好處就是通過結構化和系統化的方法辨識潛在危險和可操作性問題，獲得的結果知識大大有助于確定正確的補救措施，它的一個顯著特點是一種檢查會議，會議期間由評審組長引導一個多專業小組，系統的檢查一個設計或系統中的所有相關部分，它利用一套核心的引導詞來識別對系統設計目的偏離，本技術的目標是用系統化的方式激發參與者的想象力以識別危險與操作性問題。HAZOP分析雖然需要較多的關于被評價系統的詳細信息，但是能夠得到更加全面的在系統設計中有關危險和錯誤的信息。

2.3可靠性框圖法（RBD）

可靠性框圖是一個表示系統的成功狀態及其構成框圖成功狀態之間的邏輯聯系有向無環圖（即無循環圖），這種邏輯體系結構主要通過傳統的串聯和并聯圖形結構來表示?？煽啃钥驁D是系統成功運行的圖形表示，它顯示了系統成功運行所需的元器件的邏輯關系（以下稱為“系統功能”）。因此，可靠性框圖相當于一個布爾變量的邏輯方程，概率計算主要涉及到框成功/失效概率的恒定值。許多關于可靠性分析的不同的分析方法可用?？煽啃钥驁D法是其中一個，因此，在決定使用可靠性框圖法之前，應由分析師檢查適用于給定的系統或元器件的每種方法以及個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，還應考慮使用每種方法所獲得的結果、開展分析所需的數據、分析的復雜性及本標準中確定的其他因素。

2.4風險圖分析法：

風險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與EUC和EUC控制系統有關的風險因素的了解來確定安全相關系統的安全完整性等級，當風險模型為通用型時，這種方法特別有用。當采用定性方法時，為了簡化問題，引用一些參數來共同描述當安全相關系統失效或不可用時危險情況的性質，從每四套中選擇一個參數，選擇的參數結合起來描述分配到安全相關系統的安全完整性等級，這些參數包括允許對產生的風險進行合理的分級和包括關鍵風險評估因素。

3 結論

本文綜述了軌道車輛產品獨立安全評估的風險分析方法，提出了采用專家判斷法、風險圖分析法等分析方法對危害事件進行風險分析，基本能夠將所分析的危害事件風險水平定量化，從而提供更科學、更精確的評估結果。我國軌道車輛產品獨立安全評估風險分析工作，還處在初級階段，需進一步系統地研究其理論和方法，建立適合于軌道交通車輛產品的安全評估風險分析流程及規范，并在此基礎上，逐步建立我國自己的軌道車輛產品安全評估風險分析技術應用指南，以指導軌道交通車輛產品獨立安全評估工程實踐。

參考文獻

[1]袁文靜，程建峰，王前選，周偉.軌道交通車輛獨立安全評估方法的研究與應用.五邑大學學報，2020（11）：34-4

[2]張曙光 高速鐵路系統生命周期安全評估體系研究.鐵道學報，2007（4）：29-2

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