轨道车辆产品独立安全评估风险分析方法应用分析

刘春永 程建峰 罗义

摘要：轨道车辆的安全问题一直是广大民众关注的民生问题，轨道车辆独立安全评估也一直被轨道交通行业列为重中之重，轨道车辆的独立安全评估是在制造商完成安全评估的基础上，聘请其他方以相对独立的方式进行的更进一步的安全评估。独立安全评估中采取哪些行之有效的风险分析方法还没有形成行业规范，即风险分析方法在轨道车辆中的应用一直在研究阶段，采取哪种风险分析方法，更能适合轨道交通车辆领域的风险分析，本文将给出一些适当的应用建议。

关键词：轨道车辆;独立安全评估;风险分析

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

随着我国轨道交通车辆技术的创新性发展[1]，近几年轨道车辆的速度等级不断提升，尤其是高速铁路方面，从原来的80公里每小时到250公里每小时，从现在的运营速度350公里每小时的轮轨车辆到新研发的600公里每小时的高速磁浮列车等等，随着速度等级的不断提高，人们对于轨道车辆安全性能的要求也越来越高。本文将介绍轨道车辆的独立安全评估风险分析方法应用研究，提出适用于轨道车辆的安全评估风险分析方法规范建议，希望可以为从事轨道车辆产品独立安全评估风险分析的专业人员在工作中提供借鉴作用。

1 軌道车辆产品独立安全评估概述

近些年来，我国正在大规模进行铁路建设，尤其是高速铁路，其中也包括高速磁悬浮线路的规划，随着铁路基础设施建设的快速发展，在配套使用的轨道车辆上也出现了许多安全相关问题，因此，轨道车辆安全相关问题也必将成为影响我国铁路行业发展的重要项点之一。与安全密切相关的手段就要用到安全评估方法，相比传统的安全评估主要采用验收模式（验收—专家评审—政府部门核准），这样的方式主要依赖于审查人员的专业水平，由于审查人员的专业水平不同必然会导致审查结果良莠不齐。为了能够更好的确保铁路车辆（含磁悬浮列车）的安全运行，安全评估工作逐渐被重视，尤其是独立安全评估更具有行业权威性，所谓独立安全评估是判断系统/产品是否达到规定的安全要求的过程，并且会形成一个关于系统/产品是否满足预期的特定安全目的的评判，是提供额外信心的一种重要手段，包括评估和判断。我国的独立安全评估活动推行较晚，在2006年才逐步引进，主要以欧标的独立安全评估体系为主，我国参考CENELEC标准提出了铁路车辆独立安全评估概念，在制定适合国情的独立安全评估体系下采取何种风险分析方法更为有效，显得尤为重要。

2 轨道车辆产品风险分析技术方法

高速铁路作为一种复杂的运输系统[2]，其风险分析情形也很复杂，因而需要采用自下而上的方法或结合自下而上方法和自上而下的方法进行分析，专家对分析和采用的方法的判断也是不可或缺的，通常需结合很多技术方法。轨道车辆系统层面的安全评估方法有很多种，均有自身的应用条件和应用场景，针对不同的特点每种评估方法适用于不同系统和对象，下面就适合轨道车辆常用的方法进行介绍[3]。

2.1专家判断法

所谓专家判断法，就是在某些情况下，若无法生成可靠的数据或因必要信息不可用而无法使用显性风险评估的定量法，则需定性的专家判断法，要使专家判断法成为风险评估的可靠基础，则专家判断的结果要尽可能的客观，专家判断法是系统安全评估领域较为基础的方法，迄今仍广泛应用[7]。尤其在高速铁路安全评估中，安全隐患难以从书面材料中识别，因此评专家经验判断是必不可少的。专家评估法的难点在于如何保证专家判断结果的客观准确，这就需要具备以下几个条件：一是评估组不是由一个人完成的，几个独立专家达成的一致意见和认可的知识可提高评估的可靠度;二是评估专家对所评估的领域有足够的认知度，掌握所评估领域的专业知识;三是记录专家判断的结果，这样可确保结论的透明度和可靠度，并能够对结论进行追踪。

2.2危险和可操作性分析（HAZOP）

HAZOP分析是一个详细的危险和可操作性问题的辨识过程，由一个小组执行，它是对设计过程中潜在的偏离的辨识，对偏离原因的检查和对偏离原因的评估。HAZOP分析的一个重大好处就是通过结构化和系统化的方法辨识潜在危险和可操作性问题，获得的结果知识大大有助于确定正确的补救措施，它的一个显著特点是一种检查会议，会议期间由评审组长引导一个多专业小组，系统的检查一个设计或系统中的所有相关部分，它利用一套核心的引导词来识别对系统设计目的偏离，本技术的目标是用系统化的方式激发参与者的想象力以识别危险与操作性问题。HAZOP分析虽然需要较多的關于被评价系统的详细信息，但是能够得到更加全面的在系统设计中有关危险和错误的信息。

2.3可靠性框图法（RBD）

可靠性框图是一个表示系统的成功状态及其构成框图成功状态之间的逻辑联系有向无环图（即无循环图），这种逻辑体系结构主要通过传统的串联和并联图形结构来表示。可靠性框图是系统成功运行的图形表示，它显示了系统成功运行所需的元器件的逻辑关系（以下称为“系统功能”）。因此，可靠性框图相当于一个布尔变量的逻辑方程，概率计算主要涉及到框成功/失效概率的恒定值。许多关于可靠性分析的不同的分析方法可用。可靠性框图法是其中一个，因此，在决定使用可靠性框图法之前，应由分析师检查适用于给定的系统或元器件的每种方法以及个别或组合的适用性的可用性、可靠性、故障率和其他可靠性措施的目的，还应考虑使用每种方法所获得的结果、开展分析所需的数据、分析的复杂性及本标准中确定的其他因素。

2.4风险图分析法：

风险图分析法是一种定性的分析方法，这种定性的方法可以通过对与EUC和EUC控制系统有关的风险因素的了解来确定安全相关系统的安全完整性等级，当风险模型为通用型时，这种方法特别有用。当采用定性方法时，为了简化问题，引用一些参数来共同描述当安全相关系统失效或不可用时危险情况的性质，从每四套中选择一个参数，选择的参数结合起来描述分配到安全相关系统的安全完整性等级，这些参数包括允许对产生的风险进行合理的分级和包括关键风险评估因素。

3 结论

本文综述了轨道车辆产品独立安全评估的风险分析方法，提出了采用专家判断法、风险图分析法等分析方法对危害事件进行风险分析，基本能够将所分析的危害事件风险水平定量化，从而提供更科学、更精确的评估结果。我国轨道车辆产品独立安全评估风险分析工作，还处在初级阶段，需进一步系统地研究其理论和方法，建立适合于轨道交通车辆产品的安全评估风险分析流程及规范，并在此基础上，逐步建立我国自己的轨道车辆产品安全评估风险分析技术应用指南，以指导轨道交通车辆产品独立安全评估工程实践。

参考文献

[1]袁文静，程建峰，王前选，周伟.轨道交通车辆独立安全评估方法的研究与应用.五邑大学学报，2020（11）：34-4

[2]张曙光 高速铁路系统生命周期安全评估体系研究.铁道学报，2007（4）：29-2

[3]梁君海，吴越，孙超.独立安全评估在轨道交通车辆上的应用研究与建议.中国铁路.2018（11）