（交通运输工程专业论文）铁路机务行车安全管理系统研究.pdf

北京交通大学硕士学位论文 y8 7 9 s 口g 摘要 在信息化高速发展的今天，如何改革传统的机务安全管理模式，根 据切实需要，实现机务安全管理从传统管理模式向信息化管理模式过渡， 达到安全管理有序可控、最终实现“事前预防”，是摆在机务安全管理 者面前的重要课题。“机务安全管理系统”的开发和应用，是应用自动化 手段对传统的机务安全管理模式进行改革的尝试。应用现代信息技术保 障机务行车安全、提高机车运用效率、强化机务运营管理是铁路运输安 全管理系统建设的重要内容之一。 本文首先对国内外铁路机务行车安全管理现状进行综述，通过对牡 丹江机务段行车安全事故进行统计分析，找出事故原因并提出相关对策 以有效控制和减少事故的发生。在行车安全事故分析和对策研究的基础 上进行铁路机务行车安全管理体系的结构设计与体系研究，该体系主要 包括乘务作业呼唤应答演示动画系统、机车安全运行音像记录检索系统、 自动评分检索系统。本章并通该体系在牡丹江机务段的实际应用，进行 效果分析，并提出有待解决的问题和可进一步深入研究的方向。 关键词：机务，安全，管理 北京交通人学硕士学位论文 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p 丌1 e n to ft h ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y ，t oit f i p r o v e t h et r a d i t i o n a ls a f em a n a g e m e n ts t y l eo ft r a i nm a n a g e m e n tb e c o m e m o r ea n dm o r ei m p o r t a n t a c c o r d i n gt ot h ea c t u a ld e m a n d ， i m p r o v e t h et r a i nm a n a g e m e n tf r o mt r a d i t i o n a ls t y l et oi n f o r m a t i o n b a s e d s t y l ea n dt oc o n t r o lt h em a n a g e m e n ti nas a f ew a yb e c a m eo n eo f t h em o s ti m p o r t a n tt a s ki nf r o n to ft h es a f eg o v e r n o r “t h et r a i n s a f e m a n a g e m e n ts y s t e m a p p l ya u t o c o n t r 0 1 t o i m p r o v et h e t r a d i t i o n a ls a f em a n a g e m e n ts t y l e t h ea p p l i c a t i o no fm o d e r n i n f o r m a t i o nt e c h n 0 1 0 9 yw i l lg u a r a n t e et h et r a i nm o r es a f e t ya n d m o r ee f f i c i e n t t h ee n h a n c e m e n to ft r a i ns a f em a n a g e m e n ti so n e o ft h e i m p o r t a n t c o n t e n to fr a il w a y s a f e t ym a n a g e m e n t c o n s t r u c t i o n f i r s t ，t h i sa r t i c l ei n t r o d u c e dt h ep r e s e n tc o n d i t i o no ft r a i n s a f em a n a g e 【i l e n to fd o m e s t i ca n di n t e r n a t i o n a lo nao v e r v i e w ，w i t h t h es t a t i s t i c s a n da n a l y s i so ft h ea c c i d e n ti nm ud a nj i a n g l o c o m o t i v ed e p o t ，f i n do u tt h er e a s o na n dp u tf o r w a r dar e l a t e d c o u n t e r p l a nw i t hv a l i dc o n t r o la n dp r e v e n ti th a p p e na g a i n t h e s t r u c t u r ed e s i g na n ds y s t e mr e s e a r c ho ft r a i nm a n a g e m e n ti sb a s e d o nt h ea n a l y s i sa n dt h ec o u n t e r p l a nr e s e a r c ho ft h et r a i na c c i d e n t t h i ss y s t e mm a i n l yi n c l u d i n ga n i m a t i o ns h o ws y s t e m ，at r a i ns a f e t y m o v e m e n ts o u n dr e c o r ds y s t e m ，aa u t o 皿a t i cg r a d ei n d e xs y s t e m t h i s a r t i c l eh a sa n a l y z e dt h er e s u l to fa c t u a la p p l i c a t i o ni nm ud a n j i a n gd e p a r t m e n ta n dl o d g e dt h ep r o b l e m st h a tn e e d st or e s 0 1 v ea n d t h ed i r e c t i o no ft h ef u r t h e rr e s e a r c h k e y w o r d ： l o c o m o t i v e ，s a f e t y ，m a i l a g e m e n t 北京交通大学硕士学位论文 1 绪论 1 1 论文背景及选题意义 铁路是国民经济的大动脉，是联系国家经济生产活动的纽带。 铁路机务安全管理工作是铁路运输的重要工作之一，是铁路运输 工作安全运行的重要保障，机务安全对实现铁路运输的最终目标 和价值具有十分重要的意义。 机务行车安全管理是指机车在运行全过程的管理，它包括两 大部分，一是调车安全管理，二是行车安全管理。确保行车安全 必须强化安全基础。安全基础是指安全生产赖以生存发展的基本 条件和因素，它主要包括三个方面的内容： 1 人员方面，指职工责任心，业务能力和安全意识。 2 设备方面，指班组建设，制度建设和设备管理 3 设备方面，指设备状况、设备研制和设备的改造更新，主 要是机车。 行车安全是一个动态运行的系统，安全管理必须与生产过程 同步。注意研究和分析运输环境的变化，以及对行车安全的相互 制约、相互影响、相互依存的关系，行车各部门、各管理层次、 各工作环节围绕运输过程的安全进行，实现行车安全管理体系的 整体功能。行车安全管理的目的是消灭和减少行车事故及其损失， 是为了有效的降低事故及由行车事故所引起的生命和财产的损失 而进行危险控制的一切活动。 管理对行车安全的作用是十分重要的。人们通常认为，事故 北京交通大学硕士学位论文 都是人、物( 设备、材料) 或者环境等因素引起的，如人的不安全 行为、设备的不安全状态、环境状态不良等因素所至。但是深入 分析后可以发现，发生事故的根本原因多是管理上的缺陷，如管 理政策及程序、监控及其效能或训练及其成效。因此，在安全管 理上仅注意行为和环境等表面因素是不彻底的，行为和环境可能 仅为外因而非根本原因，也只有处理好根本原因，才能彻底排除 事故隐患。 机务安全管理是企业管理的重要组成部分，既有企业管理的 共性，又有其特殊性。管理是一种普遍存在于各种组织中的活动， 只有通过对各种组织活动规律性的认识和研究来探讨管理的内在 规律性，才有可能用于指导管理的实践活动；只有对行车事故进 行理论性的分析才能找到问题的根本所在。 研究机务行车安全管理必须认识企业管理的普遍性，结合机 务行车安全管理的特殊性，形成有机务特色的行车安全管理体系。 在安全管理方法中，目标管理、标准化管理、控制模式、全面质 量管理、规章制度管理等方法都是科学管理的总结，在铁路企业 的管理实践中都得到过很好的运用，在铁路企业的安全生产中都 起到举足轻重的作用。但在铁路运输企业管理中单独运用其中一 种方法，则或多或少存在着这样、那样不尽如人意的地方。搭建 一个系统管理平台，把以上管理方法综合起来运用，在不同的管 理层面运用不同的管理方法，使这种综合管理体系的方法优势在 某一管理项点上发挥到极致，实施结果应该是l 十l 2 的效果。只有 建立一套高效运行的系统平台，才能实现多种方法的综合运用， 提高管理水平，收到更好的效果。 北京交通大学硕士学位论文 1 2 论文的研究目标 机务安全管理主要是行车安全、设备安全和人身安全三大 类。行车安全的主体是乘务员，以不发生行车事故和防止行车事 故发生为管理重点；设备安全的主体是检修工人，以不发生机破 和防止机破为管理重点；人身安全的主体是全体职工，以不发生 人身伤亡和防止职业病为管理重点。行车安全管理是以行车系统 的各级管理人员为主体，以人( 基层作业人员和基层管理人员) 、 财( 安全技术措施经费等) 、物( 设备等) 、时间( 提高效率、提高速 度) 、信息( 安全信息等) 为对象，以计划、组织、指挥、协调和控 制为管理方法，通过管理行车系统内部“人、机、环境”小群体， 约束和调理行车系统外部大群体( 强化其正效应，弱化其负效应) ， 来达到减少和消除行车事故的目的。机务安全管理的目的是减少 和消除行车事故、保障国家财产和人民生命安全，减少社会经济 损失。 本论文的研究目标是利用先进的信息技术，通过建设铁路机 务行车安全管理信息平台，有效的保障铁路机务行车安全，为铁 路运输事业安全、高速、便捷的运行提供强大的运力支持。 1 3 论文结构 第一章为绪论部分，主要介绍铁路机务行车安全管理与控制 系统研究的背景和意义，列出论文的体系框架和主要研究内容。 第二章为国内外铁路机务行车安全管理研究综述，简要介绍 了目前机务安全管理的发展水平，分析了机务安全管理信息系统 北京交通大学硕士学位论文 的研究现状，介绍了现有机务安全管理政策与机制。 第三章为铁路机务行车安全管理因果关系分析，通过对牡丹 江机务段行车安全事故进行统计分析，找出事故原因并提出相关 对策以有效控制和减少事故的发生。 第四章是在行车安全事故分析和对策研究的基础上进行铁 路机务行车安全管理与控制体系的结构设计与体系研究，该体系 主要包括三个系统：乘务作业呼唤应答演示动画系统、机车安全 运行音像记录检索系统、自动评分检索系统。 第五章为通过铁路机务段行车安全管理与控制体系在牡丹 江机务段的实际应用，对其实施效果进行分析。 第六章为在对该体系应用效果分析的基础上，提出有待解决 的问题和可以进一步深入研究的方向。 1 4 论文的主要工作 本文结合铁路机务安全管理的理论与实际应用和牡丹江机 务段实际管理需要，主要做了以下工作： 1 对牡丹江机务段行车安全事故进行统计，分析事故原因并 研究对策。 2 设计开发了乘务作业呼唤应答演示动画系统、机车安全运 行音像记录检索系统、自动评分检索系统。 3 分析上述三个系统的综合应用情况和实施效果，提出改进 方案和进一步深化研究方向。 北京交通犬学硕士学位论文 2 国内外铁路机务安全管理研究综述 2 1 国内外机务安全管理综述 北京铁路分局的王克明提出了在铁路运输企业管理中建立系 统管理平台的思路，通过把多种先进管理方法进行整合而达到“l + 1 2 ”的效果。 北京交通大学的赵胜在综合分析影响安全行车的因素的基 础上，根据郑州铁路局车务段管理现状，借鉴国内外车务段安全 管理办法和信息管理系统，提出适合铁路分局车务段实际的安全 管理办法，并论证了实施该办法对车务段安全管理的重要意义。3 。 广州铁路集团的吴海洪以大同西电力机务段为对象，阐述了 通过实施i s 0 9 0 0 2 质量体系标准，在安全、质量、效益、管理方面 取得了较好的成效”1 。 参照上述文献，本文在综合分析影响安全行车因素的基础 上，构建机务行车安全管理系统平台，以提高工作人员素质，监 控设备质量，保证铁路机务行车安全。 2 机务安全管理系统研究分析 2 2 1 机务安全管理系统研究现状分析 随着铁路改革的深入和科学技术的进步，尤其是计算机技术 在铁路安全领域内的广泛应用，为铁路安全管理从传统的粗放经 验型管理模式向量化的科学集约型管理模式转变，提供了可靠的 技术条件。就机务安全信息管理而言，1 9 9 6 年在铁道部的统一指 北京交通大学硕士学位论文 导下，机务系统推广了机务运用安全管理微机网络系统( 简称 j y a 系统) ，使机务运用安全管理方式和数字化程序有了根本性的 转变，尤其是列车运行监控装置适时采集的列车运行数据，既保 证了机务系统的安全生产，又为机务运用安全提供了分析、考核 的依据。同时许多专家也致力于列车运行仿真软件的研究来模拟 列车运行的全过程并取得了许多重要成果如基于时间的多列车模 拟器、基于事件的列车移动模拟器等，可用来评价固定信号闭塞 方式下进路交叉区域不同交通控制策略的效果。 2 2 2 机务安全管理系统文献综述 北京交通大学的张铁军、肖贵平分析了传统机务安全信息系 统的缺点，建立了机务安全信息管理系统的基本信息数据库和基 本问题数据库，通过计算机来实现数据的自动化管理，如数据的 保存、管理、统计和查询等，指出应用计算机进行机务管理的重要 意义【4 】。 北京交通大学的史红梅、余祖俊、周磊等，从用户需求分析， 力图尽量减少用户的维护工作量，采用j s p 技术开发整套系统， 实现了机务段安全管理预测分析的系统化，规范化，科学化并以 此为铁路机务段的安全技术服务，信息安全管理，安全生产监督 管理安全事故预防构建了一个平台p j 。 北京交通大学的董志升、迟俊鸿、张革华提供了一种规范化 的机务运用安全微机管理系统，对机车乘务员执行人机作业进行 监控，能适应机车乘务员作业程序管理的需要，还能实现铁道部、 铁路局、铁路分局和站段对有关各项安全制度信息反馈和汇总要 北京交通大学硕士学位论文 求的应用管理软件【6 】。 北京交通大学的郭建媛所设计的列车运行专家仿真系统采用 通用的i b m p c 系列计算机，采用计算机模拟司机操纵方式进行控 制，仿真结果及时在计算机屏幕上以曲线和数据的方式显示，形 象直观，计算过程中可随时动态改变前方信号的状态后继续计算， 这为准确模拟现场环境和司机操纵提供了良好的手段【”。 北京交通大学的胡猛、周磊山等，针对当前编组站管理信息 系统的运用情况和存在的问题，加强了计算机和人工作业的结合， 提高了编组站的作业效率，使得车站信息管理系统中的到发、解 编各环节信息、列检信息等，能及时准确地传递到有关作业岗位， 提高了计划的预见性、及时性和准确性，减少了各项作业的无效 等待时间，提高了行车安全性 8 1 。 西南交通大学的陈建校设计的“t m i s 机务安全运用管理信息 系统”包括周转图自动绘制子系统、自动派班子系统和乘务员候 班子系统，于2 0 0 2 年6 月底在济南机务段试用成功，该系统的应用 大大改变了以往的原始手工作业方式，提高了工作效掣”。 北京交通大学的陈玉毅用f t a 故障树分析法研制出功能复合 型与可视化分析系统，能对各种系统的危险性进行辨识和评价， 不仅能够分析出机车故障的直接原因，而且能够深入地揭示出机 车故障的潜在原因。用它描述机车故障的因果关系直观、明了、 思路清晰、逻辑性强，既可定性分析，又可定量分析【1 ”。 株洲电力机车研究所的唐献康、李均良，在原有的辅助安全 信息检测及信息传输设备的基础上设计出一个综合装置。该装置 通过移动设备来检测固定设备以便及时排除有关设备的安全隐患 和维护设备，确保铁路运输安全；同时，通过装置中的信息传输单元 北京交通大学硕士学位论文 还可将列车运行的有关重要信息及时传送给地面设备，从而实现 对机车的动态跟踪管理】。 徐州铁路分局的唐国平设计的“机车运用安全微机管理系统 ( 即l o s s2 0 0 0 ) ”改变了传统的工作方式，较大地改善机务运用 的劳动强度，提高了劳动效率、机务工作的高效性及其安全性提 供了有力的保障 1 2 。 北京交通大学的李吉连、吴飞、刘军等，、采用c s 结构设 计的信息传输系统是一种可靠的点对点的面向连接的数据通信方 式，不仅简化了机务段安全信息数据的传输管理且安全可靠，很 好地满足了机务段现场的数据传输需要 1 ”。 哈密机务处的张志东、赵波从监控车间现场管理实际出发， 开发设计了机务段监控车间信息化管理系统，将机车的检修管理 人员分为检测组，库修组，备品组，提高了机车安全装备检修、 运用管理水平，实现了机务段监控所信息共享以及对设备、人员 的科学化管理，为机车的安全运行提供了强有力的保障1 4 】。 上海铁路局的奚国森运用监控装置记录数据强化机务行车 安全，在机务段内现场作业联网，将机务分段、折返段、轮乘的 继乘点和机务段联网，利用铁路数据通信网实现路局分局机务段 之间联网，实现了用信息化管理手段控制机务行车安全【l5 1 。 兰西机务段的陈国泰从铁路安全工作重点以及机务运用安 全管理的衡量标准入手，详细阐述了机务运用安全评价指标体系 建立的基本原理、参数确定、计算公式等，为铁路安全指标体系 的建立探索了一种新的思路和方法f 1 。 襄樊铁路分局的朱金华提出了打造数字化机务段的构想，在 机务段逐步建立指纹仪考察出退勤和待班管理系统，操纵评分管 北京交通火学硕士学位论文 理系统和监控装置地面处理系统，机车出入段检测管理系统等利 用信息技术确保行车安全【1 7 】。 参照上述文献，本文提出打造数字化机务段构想，在机务段 管理系统中引入乘务作业呼唤应答演示动画系统、机车安全运行 音像记录检索系统、开发操纵评分系统，实现现场模拟演练、过 程控制和行车作用过程分析以利用信息技术确保行车安全。 2 3 机务安全管理政策与机制研究现状 2 3 1 机务安全管理政策与机制研究现状 多年来，机车运用管理主要执行铁路安全管理规程，机车 检修管理主要落实内燃、电力机车检修工作要求及检查办法， 这是多年来机务系统质量管理的实践结晶和成果经验。但是这两 个文件控制不全面，缺乏系统性，使机务段的组织管理没有连续 性、比例性和平行性。因此，只有健全质量体系，才能使机务段 的各项活动形成有机的整体。适应现代化管理的需要，保证现代 质量管理的科学性、时间性、合理性和适应性。 2 3 2 机务安全管理政策研究综述 大同西电力机务段的南杰、刘树栋，总结了轨道安全管理系 统中的各种问题，由于轨道车辆种类和数量的增加，以及长期以 来对其安全管理上投入不足产生了较多运用管理上的问题，存在 着事故安全隐患。为了确保铁路轨道车辆运输的安全稳定，本文 提出在轨道安全管理体系中引入现代管理理念，并结合实际制定 北京交通大学硕士学位论文 出了切实可行的整治对策i 博】。 上海铁路局安监委的柯文瑞，通过对当前机务安全管理情况 进行分析，找出其存在的倾向性问题，如安全思想不牢固，安全 管理不到位，现场控制不利，设备故障多发等，并就进一步强化 安全管理，提出了对策措施建议。 襄樊铁路分局的朱金华结合机务段工作实际，介绍了将信息 技术运用到安全生产管理中，保证各项安全措旌落实到位，确保 行车安全的做法。在实际操作中，投入运行了“指纹仪出退勤和 待班管理系统”、“监控装罱地面处理系统”、“机车乘务员操纵评 分管理系统”和“机车出入段检测管理系统”等信息管理系统， 实践证明通过这些软件的控制，不仅规范了机车出入段管理，还 确保上线机车状态良好，减少了安全隐患。并在此基础上提出了 加大科技投入打造数字化机务段的构想m 】。 北京交通大学的张铁军、肖贵平运用软件工程理论探讨了机 务安全管理系统的实现过程，同时通过大同西电力机务段机务行 车安全管理信系统的具体实现以及现场运用效果分析，指出应用 计算机进行机务安全管理的重要意义。计算机应用于机务安全管 理，不仅可以大大减轻管理和统计人员的劳动强度，缩短报表周 期，而且提高了管理和统计的效率和质量，减少人为因素的影响。 同时，借助计算机的高效能，对大量安全基础数据进行处理以实 现机务安全管理理论中的分析、评价、预测，对机务安全“事前 预防”的实现具有很重要的现实意义【4 】。 兰西机务段的陈国泰针对多数铁路上采取的评价标准过于笼 统，且相对静止，只强调了结果，忽视过程，无法反映安全质量 这个本质问题，介绍了一整套动态安全评价指标体系的建立，这 北京交通大学硕十学位论文 套体系比较规范，且操作性较强，还能全面数量化反映机务运用 安全质量总体水平及其发展变化趋势。从另一个侧面强调了机务 安全管理的重要性。 北京交通大学的冀彬首先对国内外机务行车安全管理理论进 行了归纳和总结，提出了用计算机解决机务行车安全管理问题的 意义；其次运用机务行车安全管理理论对大同西电力机务行车安 全管理现状进行具体分析。最后笔者通过大同西电力机务段机务 行车安全管理信息系统的现场运用效果分析，指出应用该系统的 重要意义，同时对计算机在机务行车安全领域的应用前途做了展 望【2 0 1 。 北京交通大学的李吉连对机务段行车安全管理的作用和内容 进行分析，着重研究了机务段行车安全分析既有系统的不足，在 此基础上，从实际应用入手，归纳了机务行车安全分析所需数据 在采集、传输及加工处理等方面的具体需求，提出了以机车行驶 记录仪记录为数据源，构建计算机网络，采用c s 方式构造机务 行车安全分析应用软件的设计方案【2 “。 大同铁路分局的张涛、高瑛应用计算机手段对传统的机务安 全管理模式进行改革，开发和应用了“机务安全管理系统”，实现 了机务安全管理从传统管理模式到现代化管理模式的过渡。实践 证明该系统实现了安全管理有序可控和安全管理的逐级负责，使 得上一级管理人员对下级管理人员的工作情况了如指掌1 2 2 】。 参照上述相关研究成果，本文建立了机务安全管理系统，该 系统由安全基础管理子系统、人员安全管理子系统、设备安全管 理子系统和环境管理子系统四个子系统组成。 北京交通大学硕士学位论文 3 铁路机务行车安全事故分析研究 3 1 铁路机务行车安全事故统计分析 事故是指在生产活动过程中，由于人们受到科学知识和技术 力量的限制，或由于认识上的局限，当前还不能防止，或能防止 而未能有效控制而发生的违背人们意愿的事件序列。隐患则是系 统潜在的危险，它包括一切可能对系统带来损害的不安全因素。 事故的发生不是偶然的，有其深刻的原因，包括基础原因、间接 原因、直接原因及偶然出发因素等。基础原因是指社会经济发展、 文化教育水平、民族习惯、社会历史及社会治安影响、技术设备 质量及可靠性等。间接原因是指安全管理、业务技术管理水平及 管理责任明确程度，规章制度的合理程度等。直接原因是指事故 隐患，即人的不安全行为和设备的不安全状态等。对于一个事故， 在分析其发生原因时，最先找到的总是事故的起因或肇事人，即 事故发生的直接原因( 人的不安全行为或物的不安全状态) 。继续 分析下去，造成“人失误”和“物故障”这个直接原因的原因却 常常是管理上的缺陷，后者虽然是间接原因，但它却是背景因素。 间接原因又是由基础原因造成的，管理人员并不希望事故发生， 之所以产生管理上的缺陷，也是受其他因素影响造成的。 行车事故发生的原因有很多，如上述逻辑上的基础原因、直 接原因和间接原因，但归纳起来，不外乎外因和内因两个方面。 外因包括设备情况、环境因素、规章制度等；内因则包括操作人 员的技术熟练程度、实践经验、心理活动或精神状态等。据统计， 我国铁路行车事故的8 0 左右是由于职工在作业中违章违纪造 北京交通大学硕士学位论文 成的。可见，人的因素是造成铁路行车事故的主要原因。 2 0 0 5 年牡丹江机务段共发生事故8 3 件。其中监控排风4 1 件， 责任性监控排风2 0 件：机故3 8 件，责任性机故2 4 件，因机车原 设计不合理造成机故6 件：一般a 类以上事故4 件；根据以上统 计，责任性事故占事故的5 7 8 ，因此，通过技术创新是牡丹江 机务段提高人员素质、规范作业行为、提高设备质量的关键，能 够减少事故的发生。以牡丹江机务段2 0 0 5 年事故实例来分析事故 原因，表3 一l 、3 2 、3 3 分别为2 0 0 5 年牡丹江机务段排风事故统 计表、机车故障责任统计表、一般a 类事故统计表。 表3 12 0 0 5 年牡丹江机务段排风事故统计 顺日期车次机车地点排风原因 因素 号 1 2 71 6 0 0 10 1 2 6 太平桥车位滞后误操 人员 作 2 3 1 09 2 6 1 1 61 2 6 0 穆棱出站操作不当空转环境 3451 6 0 1 0 0 1 1 1 开道出站地面信号突变设备 44 1 0n 7 23 0 8 6 富江镇出解锁不及( 芯片 人员 站数据不对) 5 5 _ 38 6 0 3 10 1 3 2 哈五场出地面信号突变 设备 站 64 3 0k 4 1 1 3 0 8 6 新家进站调速不及人员 75 2 32 6 3 0 41 9 7 2滴道进站车位滞后，调速人员 晚 8 5 2 54 5 7 0 41 2 6 3柳毛出站次位未输入货人员 补位 95 2 5 1 6 1 1 97 1 1 4万山进站 地面信号突变 设备 1 0612 6 0 1 40 0 9 1鱼池进站地面信号突变设备 1 1 67n 6 93 0 9 3通天屯进机车信号掉自设各 站灯 北京交通大学硕士学位论文 f 阿伊，f _ r f p 慝? f 阿匝i 匝匦甄陌啊匦囊雨季鹰r r f r 严甲，_ p 2 89 2 21 6 0 4 30 1 0 5成高子出 地面信号突变设备 y 白 2 993 02 6 0 1 5 9 2 8 1杜草一治 机车信号突变 设备 山 3 01 0 56 4 4 50 5 0 5 黄花区开地面信号发码弱环境 ： ( 天下小雨) 3 11 0 92 6 2 4 10 0 5 4勃利进站使用电阻制动时人员 1 4 降同 北京交通大学硕士学位论文 操作不当 3 21 0 1 08 6 0 9 13 4 7 8 。 朱家沟一地面设备故障设备 宝林 3 3l o 1 21 6 0 1 01 9 7 7 朱家沟进地面设备故障设备 y 3 41 0 2 16 4 2 10 4 8 4 奎山进站操作不当人员 3 51 02 23 6 1 0 71 3 8 5 山底一大操作不当人员 观岭 3 61 0 2 36 4 2 33 3 1 2 密山一裴操作不当人员 德 3 7 1 0 2 4 8 8 0 2 70 1 1 2鸡西西场 地面信号自复 设备 3 81 0 2 61 6 0 0 31 4 0 0 -滴道进站 电务施工临时合 环境 3 91 0 2 71 6 0 0 30 0 9 2 滴道进站解锁不当人员 4 01 1 3n 7 83 1 6 l东方红出监控故障不能及设备 站 时关机 4 11 2 1 66 4 2 43 2 9 7 下城进站司机误认错误人员 2 0 0 5 年发生机车故障3 8 件，平均o 2 0 8 件十万公里，具体统 计数据如表3 2 所示。 表3 22 0 0 5 牡丹江机务段机车故障统计 l事故类别 运用 检修 地勤材质其它合计 l 事故构 事故数量 1 5 8 l1 313 8 成 因素划分人员人员人员设备环境 2 0 0 5 年牡丹江共发生a 类事故4 件，统计如表3 3 所示。 表3 32 0 0 5 年牡丹江a 类事故统计 顺号日期车次机车地点 原因 出库前乘务员未松开手 l3 ，2 41 6 1 0 l7 1 0 1宝林站制动机，导致运行途中动 轮驰缓 24 56 4 4 87 1 l l长汀站 车钩防提装置米在作用 北京交通大学硕。i ：学位论文 位，乘务员未发现，导致 列车分离 计划值班员计划失误 34 1 02 6 2 0 31 9 2 8林口站 乘务员不认真核对方向， 导致列车开错方向 对施工现场监控不到位 4 6 42 6 2 4 51 1 7牡丹江站 乘务员间断了望，导致闯 蓝灯 由上表所示数据可以统计出在牡丹江机务段2 0 0 5 年发生的 8 3 起事故中，有4 8 起是人为因素引起的，3 0 起是由设备因素引 起的，5 起是由环境因素引起的，可见，在行车安全事故中，人 为因素约占所有事故原因的5 7 8 ，图3 一l 为引发事故的各因素 所占比例图。 图3 12 0 0 5 年机务段事故因素比例图 3 2 铁路机务行车安全管理事故原因分析 由于引起事故的原因主要是人和设备的问题，本节重点进行 引起事故的人的原因和设备的原因分析。 北京交通大学硕士学位论文 3 2 1 人为因素引起的事故原因分析 2 0 0 5 年牡丹江机务段发生事故8 3 件，其中因人员因素导致事 故发生4 8 件，具体原因分析如下： 1 、职工作业脱离标准，违反标准现象严重 ( 1 ) 违反监控操作办法、对监控知识掌握的不准确 有章不循，乘务员没有认真执行绿灯开机制度，在运行途 中盲目开机，造成机车监控排风。 乘务员安全意识淡薄，技术素质差。对监控装置在非正常 情况下出现的问题不知所措，产生失控事件。 ( 2 ) 次位机车监控未输入货补位状态 按规定在机车次位时输入货补车次，导致列车开车后机车信 号掉码监控排风。 ( 3 ) 未认真检查出入库机车状态 乘务员安全意识淡薄，交接班时未认真检查机车。 车间干部缺乏对乘务员标准化作业落实情况进行检查。 ( 4 ) 运行途中未能认真监视各仪表压力 乘务员运行途中未能按规定密切注视各仪表压力。 发现列车自然制动后，误判断为自阀故障，处理方法不当。 ( 5 ) 干部发现问题、解决问题能力不强，控制能力弱化 铁路局直接站段后，调度指挥由三级变成二级，人员对 工作适应性差，但干部在日常工作检查中没有发现问题。 ( 6 ) 乘务员在作业过程中严重违反技规、内燃机车乘务 员一次乘务作业标准中相关规定 乘务员在运行途中、中间站停车进检查机车未按标准执 北京交通火学硕士学位论文 行。 间断了望，闯蓝灯。 2 、机车乘务员技术业务水平低 ( 1 ) 对线路断面不熟悉 乘务员平时不注重对站内各道岔限速的掌握，臆测行车，进 站撞进站道岔限速排风。 ( 2 ) 操纵不当空转排风 乘务员注意力不集中，没有及时发现机车空转。 乘务员乘前预想不够，乘务员没有想到雨雪天气，列车过 弯道时应事先采取防止空转措施。 发生空转后，乘务员采取措施不当，没有采取适当回转速 等控制空转措施。 ( 3 ) 车位误差误操作排风 车位有误差未引起乘务员高度重视，安全意识淡薄，本应按 车位 + 向前 键，却错按 车位 + 向后 键，导致监 控排风。 ( 4 ) 新设备装车后，乘务员未能正确判别故障 新装置z y 一2 0 0 0 投入运用后，乘务员未能全面掌握新装置 的使用及故障处理方法。 当机车出现故障后，乘务员不能立即与段“1 1 0 ”指挥台进 行联系，而是野蛮操作，导致z y 一2 0 0 0 控制板烧损。 ( 5 ) 乘务员应急故障处理能力低 机车出现故障后，乘务员未能及时发现故障处所，导致机 车牵引无能。 3 、安全管理机制不健全 北京交通大学硕士学位论文 ( 1 ) 施工现场缺乏监控力度 由于地面电务施工，列车机车本应在该站监控降级通过，使 用特定引导，施工条件为地面信号停用，当时由于施工监控人员 未发现电务人员试验信号，导致列车机车接收地面码红灯撞限监 控排风。 ( 2 ) 芯片数据不对 机车乘务员未及时发现机车监控芯片数据不正确，未能及 时停车，发生监控装置排风。 机车监控芯片修改后，未采取措施对全部机车监控芯片进 行修改，监控力度不够。 ( 3 ) 安全基础管理不到位 对非正常行车可能带来的隐患预想不够。 安全控制措施细化不全面，对行车装备可能带来的安全隐 患没有充分研究，出现故障时束手无策。 安全措施落实不到位。 综上所述，如何提高乘务员技术业务水平、进一步强化培训 机制，规范作业标准，实施作业过程控制是牡丹江机务段安全管 理工作中急待解决的问题。 3 2 2 设备问题引起的事故原因分析 2 0 0 5 年牡丹江机务段因设备因素导致发生事故3 0 件。具体 事故原因分析如下： 1 车载设备老化 ( 1 ) 管理人员没有意识到l k j 一9 3 装置已满足不了当前双牵 北京交通大学硕士学位论文 重载需要。 ( 2 ) l k j 一9 3 装置应用后，跟踪分析手段不到位，检验不了 乘务员标准化的落实情况。 2 大、中修机车装车部件材质不良 ( 1 ) 大修机车装车部件质量不良 厂方在机车大修时装入换顶活塞材质不良，导致活塞破损。 ( 2 ) 集中维修部件检修质量差 机车增压器为集中维修，由于检修质量差，牡丹江机务段连 续出现多起增压器故障。 3 机车功能设计满足不了当前双牵重载需要。 ( 1 ) z y 一2 0 0 0 电子箱故障高。 ( 2 ) y j 油管设计存在问题。 ( 3 ) 机车应急箱工具不良。 4 双牵重载带来的机车质量新问题 2 0 0 5 年哈尔滨铁路局开始双牵重载后，上半年共发生机车大 部件破损2 5 8 件，较去年同期增加1 2 0 件。 根据上述分析，牡丹江机务段在双牵重载后，必须引进新设 备，以提供良好的作业环境，并加强机车技术改选，提高机车质 量。 通过对人为引起的事故和设备问题引起的事故进行原因分析 得到机务行车安全管理因果表，如表3 4 所示。 北京交通大学硕士学位论文 表3 4 机务行车安全管理因果表 线路断面不熟悉 规章制度不掌握 职工业务素质低 应急故障处理能力低 新设备使用不熟练 操纵水平低 人 作业脱离标准 贝 安全意识不强 自控能力差 因 发现问题、解决能力差 素 影 干部作用不强 响 现场监控能力差 行 管理能力弱化 逐级负责落实不好 车 安 群体违章时而发生 全 措施落实不到位 主 要 设 基础管理不规范 管理标准不统一 因 备 机车改造不统一 素 因 车载设备老化 素 机车质量不良 维修质量不高 内部环境 培训方法老化 干部指导能力差 环 境 地面设备质量不高 因 战场设备杂 素 外部环境 作业互控形式化 线路断面负责 2 1 北京交通大学硕士学位论文 3 3 铁路机务行车安全管理事故对策研究 通过对2 0 0 5 年牡丹江机务段行车事故的分析，从安全基础、 人员因素、设备管理、环境等四方面讨论对机务行车安全管理的 影响：一是安全基础管理不到位，技术管理不规范、安全管理标 准不统一、安全控制措施不健全、逐级负责制落实到位等工作方 面存在的问题：二是职工作业脱离标准、违反规定现象严重，如 间断了望、检修工作者在作业中存在违法修理、乘务员未按超标 准作业等方面失控、失管引发的事故；三是乘务员技术业务水平 低，因自身应急故障处理能力缺乏对新设备、新装置基本原理的 掌握而导致事故的发生；四是环境因素不良，从线路断面和站场 设施复杂、了望条件不良、培训方式和培训效果不理想等方面分 析，指出环境因素触发的事故；五是新老设备未能实现平稳接替， 双牵重载开行后，机车质量承受的新考验。 通过对以上事故的分析，提出了导致事故发生的六方面原因： 一是职工素质低，引起行车安全隐患；二是安全基础管理不规范， 使作业者无法可依：三是车载设备老化，不能更好的服务于乘务 作业安全；四是双牵重载后机车质量面临新问题，机车质量故障 率增加；五是作业环境复杂，给行车事故发生带来触发因素；六 是安全管理措施落实不到位，使职工作业存在侥幸心理。 针对导致事故发生的六方面原因，从技术创新方面制定了五 方面解决措旌。 一、提高人员素质，采取互动教学方式：通过多媒体教学软 件“乘务作业呼唤应答演示动画系统”的开发，将实地教学移至 课堂化、升级为自动化，提高职工学习的主动性和积极性，能够 北京交通大学硕士学位论文 快速检验学习效果。 二、利用音像装置，实现作业过程控制；“机车安全运行音像 记录检索系统”的开发使用，能够全程跟踪乘务作业全过程，实 现乘务作业“人控”到“机控”的转变。 三、运用先进车载设备，开发“自动评分检索系统”系统， 控制乘务员作业标准化；通过对先进机车车载设备l k j 一2 0 0 0 监控 装置的装车使用，使乘务员更能直观的掌握线路断面、信号机状 态、运行距离等，提高了操纵可靠性；通过操纵评分系统的开发 使用，能够快速检验乘务员标准化作业执行情况的准确率。 四、强化检修管理工作，提高机车质量。通过对机车原设计 不适应部件的改进、新技术、新工艺、新材料的应用和检修管理 新思路的探讨，来提高机车质量，保证行车安全。 五、强化作业指导，提升管理能力，保证行车安全。通过“1 l o ” 故障指挥台的成立，保证机车乘务员在非正常行车条件下作业过 程的准确性，最大限度的减少事故的发生，同时通过乘前出勤指 导的建立健全，保证了各类管理措施的传达面l o o ，传达准确率 1 0 0 ，提升了安全管理能力。 北京交通大学硕十学位论文 4 铁路机务行车安全管理系统设计研究 4 1 铁路机务行车安全管理系统架构研究 机务安全在铁路安全管理中具有重要的地位，在现代科技飞 速发展的今天，如何改革传统的机务安全管理模式+ 实现机务安 伞管理从传统管理模式向现代化管理模式过渡，达到安全管理有 序可控、最终实现“事前预防”，是摆在机务管理者面前的新课 题。“机务安全管理系统”的开发和应用，是应用计算机手段对传 统的机务安全管理模式进行改革的尝试。 4 11 机务行车安全管理系统总体结构设计 行车安全管理系统足指配备在行车系统上，起到保障行车安 全的所有手段。行车安全管理系统可以理解为一种危险控制系统， 它是针对行牟安全影响因素采取的所有控制手段的有机结合。由 于行车安全管理系统具有控制的特性，在本质上是一个管理系统， 并以行车安全直接影响因素人员、设备、环境作为管理对象。机 务行车安全管理系统由四个子系统组成。 l 安全基础管理子系统 安全基础是对人一机一环境总体的安全管理，是凌驾十人、机、 环境之上，又渗透于其中的安全管理。亦即从功能上看，安全基 础管理起着系统软件的作用，它既是安全管理这个大系统的一个 子系统，对整个系统的安全状况起着控制、监督的作用。 2 人员安全管理子系统 2 人员安全管理子系统 北京交通大学硕士学位论文 人员安全管理是指人员安全性的所有措施，即保障不因人的 差错而导致事故或隐患。在排除设备和环境因素后，人员安全管 理包括提高人员安全素质和加强人员安全管理两部分。 3 设备安全管理子系统 设备安全管理子系统的安全功能包括：保障生产流程畅通的 功能，安全防护功能，危险先兆显示功能，本质安全化功能。设 备安全管理的目的包括：一方面，保障设备子系统顺利实现上述 功能；另一方面，还要保障不因设备问题而导致人的差错，换言 之，设备设计应黏土合人机工程的要求。 4 环境管理子系统 影响行车安全的环境因素包括小环境( 作业环境，内部社会环 境) 和外部大环境( 自然环境，外部社会环境) 。相应地，环境安全 子系统可分为内部环境安全管理和外部环境安全管理两部分。 机务行车安全管理系统总体结构如图4 一l 所示。 北京交通大学硕士学位论文 机务段行车安全管理系统 图4 1 机务行车安全管理系统结构 图4 1 为机务行车安全管理系统结构图，共分为4 个子系统， 1 1 个控制点，通过技术创新可以使管理手段完善，人员素质强化、 设备质量提高，从而保证机务行车安全管理有序可控。 4 1 2 牡丹江机务段行车安全管理系统总体框架 结合牡丹江机务段自身在行车安全管理中出现的问题，在牡 丹江机务段落实的行车安全管理系统主要由以下子系统构成，如 图4 2 所示。 外部环境安全管理 环境安全管理 内部安全环境管理设备故障安全对策 设备安全管理 设备保养检修及更换 人员安全管理 设备安全设计 人员问接安全管理人员直接安全管理 安全资金管理安全技术管理 安全基础管理 安全信息管理安全法制管理 安全组织管理 北京交通人学硕士学位论文 互圣困 图4 2 牡丹江机务段行车安全管理系统结构图 4 2 系统主要功能设计 4 2 1 乘务作业呼唤应答演示动画系统 系统可以通过动画演示乘务作业过程，通过模拟实际一次乘 务作业过程中的各种可能发生的情况，乘务员在日常进行各种行 车事件的呼唤应答演练，并对乘务员的呼唤应答进行检查，从而 提高乘务员作业素质和熟练程度，确保在实际作业过程中的安全。 1 系统主要功能模块设计 乘务作业呼唤应答演示动画系统的功能模块如图4 3 所示。 乘务作业呼唤应答 演示动画系统 动画演示乘务作业过 行车事件的呼唤应答演练 出勤一挂头作业过程 列车始发和运行过程 达终点站和退勤作业 图4 3 乘务作业呼唤应答演示动画系统功能模块图 北京交通大学硕士学位论文 2 系统功能详细设计 ( 1 ) 动画演示乘务作业过程 以一次乘务作业过程为基础，按照一次乘务作业呼唤应答 标准化中的作业项点和机车乘务员担当区段分为西部线和北部 线两个版本。其中西部线版包括：出勤一挂头、西场一山市、熬 头一青岭子、乌吉密退勤四大版块；北部线版包括：出勤一挂 头、五林一宝林、宝林一退勤三大版块。 1 出勤一挂头作业程 演示乘务员到调度室出勤开始的关键环节，包括出勤报告、 核对揭示、接车整备、出库走行、挂头作业。 2 列车始发和运行作业过程 演示始发站开车、正常正侧线停车再开、信号突变、中间站 调车、特殊行车事件( 引导进站、路票开车等) 等关键环节。 3