操作与支持危害分析方法在列车安全性分析中的应用

顾文娟 盛银胜 邱 晨

(中车南京浦镇车辆有限公司,210031,南京∥第一作者,高级工程师)

操作与支持危害分析方法在列车安全性分析中的应用

顾文娟 盛银胜 邱 晨

(中车南京浦镇车辆有限公司,210031,南京∥第一作者,高级工程师)

针对初步危害分析方法的不足,研究了如何将操作与支持危害分析方法用于列车安全性分析。分析工作的流程为确定分析对象,以建立任务列表,分析潜在隐患,进行风险评估并制定安全规范要求。以“列车出站”操作为实例,详细介绍了操作与支持危害分析方法的应用。

操作与支持危害分析; 分析工作流程; 列车安全性分析

Author′s address CRRC Nanjing Puzhen Co.,Ltd.,210031,Nanjiang,China

目前,国内应用的初步危害分析方法较多。初步危害分析主要从各种局部单元的危险状态出发归纳出最终的潜在事故和事故严重性[1],且偏重于分析产品功能失效带来的影响,对操作与支持、维护等活动过程中的危害分析关注较少。而操作与支持危害分析(Operation & Support Hazard Analysis,简为O&SHA)则是专门面向系统操作、维护、修复、试验、排查故障等开展危害分析的工具[2],可用于在车辆操作或维护手册制定阶段评估活动的安全性,包括了车辆试验、正常操作、紧急操作、维护及维修等所有操作与支持活动。

1 O&SHA分析

O&SHA是系统安全性分析技术之一,是一种用来确定系统操作过程中可能遇到的危险,以及相应的原因、影响和减轻措施的分析技术,由标准MIL-STD-88D的制定者创建和推广。其初期命名为操作危害分析(Operation Hazard Analysis),后期衍生为O&SHA[2]。

O&SHA通过分析操作过程、系统设计和人机接口,来确定系统操作与支持活动过程中可能存在的危险操作、潜在隐患和潜在事故;分析潜在原因并评估潜在事故的风险等级;制定安全规范要求,以预防或降低潜在隐患和潜在事故的发生,综合评估操作安全性,以保证操作过程中系统和人员的安全。

2 列车的O&SHA

应用O&SHA对列车开展安全性分析的主要步骤为:①确定分析对象;②建立任务列表;③分析潜在隐患;④进行风险评估,并制定安全规范要求。具体分析流程见图1。

图1 O&SHA分析流程

2.1 分析前工作准备

要开展O&SHA工作,需要收集必要的相关资料。其中,包括分析对象的操作和维护手册,以及用来支持开展O&SHA的其它技术资料(包括产品图纸、逻辑功能框图等设计文件)。

另外,还需要建立初步危害列表,列出分析人员根据设计方案、操作及其实施能考虑到的所有潜在隐患,并进行分类和编号,以作为开展O&SHA分析的输入条件(如表1所示)。按照隐患类型不同,潜在隐患分为了11大类。

值得注意的是,初步危害列表是对列车运行过程中实际曾发生过的危害统计与汇总。这是开展列车系统安全分析工作的前提条件之一。

表1 初步危害列表

2.2 明确分析对象并建立任务列表

操作是执行满足所有目标的过程[2]。与系统安全分析其他方法相似,O&SHA分析也需要大量的统计数据或经验积累支持。因此,将以往应用中曾出现的危险操作与当前相似产品中新增加的可能产生危险的操作作为分析对象,分析操作员(操作和支持人员)误用或滥用设备对安全的影响,鉴别操作员、维修人员、试验人员和轨道车辆系统易遭受且来自操作与维修试验作业相关的固有风险潜在危险性。

根据操作的执行逻辑将操作行为逐级细化、分解成若干个过程;然后,再将过程分解成必须要执行的一系列任务;最后,按照顺序定义,形成任务列表。

2.3 开展O&SHA分析

为有效识别潜在隐患,应逐条分析任务列表中所列任务,但是并非所有任务的执行都存在潜在隐患,可忽略经分析后发现不存在潜在隐患的任务。

实际分析时,将人员作为系统的一个因子,遵循任务执行顺序,逐一分析是否存在潜在隐患,分析导致危害可能发生的原因,特别是设计缺陷(包含设计不合理、操作维护手册编制不合理等)、使用人员的误操作、维护人员的误操作等原因,并对风险进行评估,制定相应预防或补偿措施。

2.4 建立安全规范

O&SHA分析的另一个重要作用是,通过分析确保在操作或维护手册中明确规定保证人员安全的要求[3]。因此,安全分析人员应用O&SHA开展列车安全性分析,不仅是为了满足用户的需求,还应将分析结果及预防或补偿措施输出给设计人员,与设计人员充分讨论研究以形成安全规范,并实时跟踪措施落实情况。

3 应用实例

本文以“列车出站”操作为例,阐述如何应用O&SHA方法分析列车的安全性。

列车进站后,司机应根据司机手册的规定执行一系列任务组成的操作,然后才能将列车驶离车站。在这过程中,若没有遵照规定操作,列车有可能突然起动。根据初步危害列表,这种情况可能导致冲击及乘客跌倒和物件掉落等事故,进而危及乘客及司机的安全。

3.1 细分操作和建立任务列表

“列车出站”操作由“确认开门条件”、“开门”、“关门”、“启动出站”4个步骤组成,而每个步骤又可进一步细分为一系列任务。

根据对“列车出站”操作的拆解结果建立任务列表,如表2所示。

3.2 O&SHA

由表2可知,“列车出站”操作由4个步骤17项任务构成,且须按照先后顺序执行。现选择“起动出站”步骤为例开展分析,如表3所示。

4 结语

O&SHA方法是开展列车系统安全性分析的重要工具之一,重视车辆使用经验,借鉴类似项目数据,有效识别和减轻操作过程中可能存在的隐患,可为制定车辆操作及维护手册提供指导、防止不安全因素转化为事故、提高列车系统的操作安全性,从而促进车辆整体安全性水平的提升。

表2 “列车出站”操作的任务列表

表3 “列车起动”步骤的O&SHA

[1] 施嘉申,钱雪军，赵惠祥，等.基于初步危害分析的城市轨道交通系统安全性分析[J].城市轨道交通研究,2006(1):11.

[2] CLIFTON A E.Hazard analysis techniques for system safety [M].NewYork:JOHN Wiley & SONS,INC.,2005.

[3] System Safety Society.System Safety Analysis Handbook[M].2nd.Des Dlaines:System Safety Society,2000.

Application of Operation & Support Hazard Analysis in Train Safety Analysis

GU Wenjuan, SHENG Yinsheng, QIU Chen

According to the shortcomings of preliminary hazard analysis,the method of operation & support hazard analysis is studied and applied in train safety analysis.In which,the proposing of work flow is taken as the objective of analysis,so as to establish a task list,analyze the hidden dangers,evaluate the risks and make standard requirements.A case of “train leaving station” operation is used to explain in detail how to carry out the operation & support hazard analysis.

operation & support hazard analysis (O&SHA); operation process analysis; train safety analysis

U 298

10.16037/j.1007-869x.2016.12.026

2015-03-09)