（交通运输工程专业论文）铁路行车安全保障体系研究.pdf

北京交通大学硕士毕业论文y 8 7 9 7 7 5 摘要 铁路运输安全水平直接决定了铁路的竞争能力、市场形象和经济 效益。近年来各路局为确保行车安全，投入了大量的人力、物力和财 力，但行车安全状况仍未从根本上得到解决，没有行之有效的行车安 全保障体系是重要的原因之一。 铁路行车安全保障体系是一项复杂的系统工程，是一个开放的 “人一机一环境”动态控制体系。然而，以往的铁路行车安全保障体 系研究，往往是分析以设备为主的系统故障率、可靠性指标等，其最 大的缺陷是不能恰当的描述系统中人及环境因素对行车系统的影响。 本文在总结多年来铁路行车安全实践经验的基础上，借鉴国内外 铁路行车安全管理的成功范例，结合原牡分局安全预警评估系统的有 效运作经验，依据安全系统工程理论，从“人、机、环境”三方面对 影响铁路行车安全的因素进行分析，建立了更为有效的铁路行车安全 保障系统，该系统由行车人员安全保障、行车安全基础管理、安全设 施设备保障系统、环境安全监测保障四部分构成，通过网络信息传输 实现资源共享。实际应用显示了该系统的有效性。 关键词：铁路运输、行车安全、保障体系、信息管理 北京交通大学硕士毕业论文 a b s t r a c t t h er a i l w a y sc o m p e t i t i v ep o 轷e r ，a p p e a r a n c eo fm a r k e ta n d e c o n o m i cb e n e f i t sa r ed i r e c t l yd e t e r m i n e db yt h es a f e t yl e v e l o fr a i l w a yt r a f f i c r e c e n ty e a r s ，i no r d e rt oe n s u r et r a i n o p e r a t i o ns a f e t y ，l o t so fl a b o u rr e s o u r c e s ，m a t e r i a lr e s o u r c e s a n df i n a n c i a lr e s o u r c e sh a v eb e e ns p e n tb ye a c hr a i l w a y a d 【n i n i s t r a t i o n ，b u tt h es t a t u so ft r a i no p e r a t i o ns t i l lh a sn o t b e e nf u n d a m e n t a l l ys o l v e d ，l a c ko fe f f e c t i v es e c u r i t ys y s t e m o ft r a i no p e r a t i o ns a f e t yi so n eo ft h em a i nr e 8 s o n s t h es e c u r i t ys y s t e mo ft r a i no p e r a t i o ns a f e t yi sac o m p l e x s y s t e 加e n g i n e e r i n g ， a n da l s oa no p e n i n g“m a n m a c h i n e e n v i r o n m e n t ” d y n a m i cc o n t r o ls y s t e m h o w e y e r ，b a s e do nt h e e q u i p m e n t ， t h ep r e c e d i n gs t u d yo fs e c u r i t ys y s t e mo ft r a i n o p e r a t i o ns a f e t yg e n e r a l l ya n a l y z e st h es y s t e m sf a i l u r er a t e r e l i a b i l i t yi n d e xa n ds oo n t h em a i nd e f i c i e n c yi st h a ti tc a n n o tp r o p e r l _ yd e s c r i b eh o wt h eh u i i l a na n de n v i r o n m e n tf a c t o r s a f f e c tt h et r a i no p e r a t i o ns y s t e m b a s e do ns u 珥目r i z i n gt h ep e r e n n i a lp r a c t i c a le x p e r i e n c eo f t r a i no p e r a t i o ns a f e t y ，w i t h1 e a r n i n gt h es u c c e s s f u le x p e r i e n c e o ft r a i no p e r a t i o ns a f e t y 腿n a g e m e n tf r o mb o t ha th o m ea n d 北京交通大学硕士毕业论文 a b r o a d ，c o m b i n i n gt h ee f f e c t i v eo p e r a t i n ge x p e r i e n c et h a t c o m e sf r o mt h es e c u r i t ys y s t e 【lo fe a r l y a l a r m i n ga n de v a l u a t i o n i nt h ef o r m e rm u d a n ji a n gs u b b u r e a u ，a n dd e p e n d i n go nt h et h e o r y a b o u ts a f e t ys y s t e me n g i n e e r i n g ，t h i sp a p e ra n a l y s e st h e f a c t o r st h a ta f f e c tt r a i no p e r a t i o ns a f e t yf r o mt h r e ea r e a s “m a n m a c h i n e e n v i r o n m e n t ”，b u i l d sam o r ee f f e c t i v es e c u r i t y s y s t e mo ft r a i no p e r a t i o ns a f e t y ， f o u rp a r t sa r ec o m p o s e dt h i s s y s t e ， w h i c ha r et h es e c u r i t ys a f e g u a r d so ft r a i no p e r a t i o n s t u f f ， t h eb a s i cm a n a g e m e n to ft r a i no p e r a t i o na n dt h es e c u r i t y s y s t e mo fs a f e t yf a c i l i t i e sa n de q u i p m e n t t h r o u g h t r a n s f e r r i n gn e t w o r ki n f o r i t i o n ，i tc a nm a k er e s o u r c es h a r i n g t h ep r a c t i c a la p p l i c a t i o nd i s p l a y st h ee f f i c i e n c yo ft h e s v s t e m k e y o r d s ：r a i l w a yt r a f f i c ： t r a i no p e r a t i o ns a f e t y s e c u r i t ys y s t e ：i n f o r m t i o nm a n a g e m e n t 北京交通大学硕士毕业论文 第3 页 第1 章绪论 本章以铁路安全是运输产品质量的基本需求入手提出问题，分析 了国外、国内铁路安全机制建设中的优势和不足，提出铁路运输系统 是一个在时间、空间上分布很广的开放的动态系统，同时也是一个由 人、机器、环境以及管理构成的系统。 1 1 问题的提出 铁路运输安全水平直接影响到铁路的市场形象、竞争能力和经济 效益，并对社会经济稳定发展和良性运转意义重大。我国铁路行车安 全现状是：多年来运量大幅度增长，而设备维修由于收到资金的影响， 远远跟不上运量的增长，形成了设备失修吃老本、技术落后的客观局 面。近年来虽然在采用新技术、更新改造现有设备方面做了大量的工 作，取得了巨大成绩，但仍然难以满足运量日益增长的需要。我国铁 路运输长期呈超负荷运转状态，行车安全始终面临严峻考验，减少行 车事故一直是人们普遍关注的社会问题和科学技术进步所面临的重要 课题之一。现阶段，随着我国铁路提速工程的实施，安全问题将日益 突出，传统的安全管理模式已经不能适应铁路运输发展的需要。铁路 部门虽然为确保行车安全，投入了大量的人方、物力和财力，但安全 状况仍然未从根本上得到解决。究其原因在于铁路行车安全管理松散， 没有建立起行之有效的行车安全保障体系。 铁路运输作为大批量运送旅客和货物的生产系统是一个高速运转 北京交通大学硕士毕业论文 第4 页 的复杂动态系统，铁路运输生产过程由许多子系统相互作业完成，客 观上要求车、机、工、电、辆等部门协同作业，共同完成运输生产任 务，其使用设备数量庞大、种类众多。为确保行车安全，要求铁路行 车安全保障体系是基于铁路设备联网、生产联动、安全联控特征而设 计产生，是一个集监测、控制和管理于一体的保障安全的系统工程。 因此，结合我国铁路运输的实际情况，运用系统科学的研究方法， 从“人一机一环境”的角度出发，建立起铁路行车安全保障体系，从 总体上提出我国铁路的行车安全保障体系建设的设计思路，从而提高 我国铁路行车安全的整体水平，具有重要的现实意义。 1 2 国外铁路行车安全保障系统的研究现状 许多发达国家铁路行车安全状况比较好，根本原因是用先进技术 和设备来保证安全。广泛采用机车主体信号、无线列调、列车运行监 控记录装置、列车超速防护技术、计算机联锁、电气集中微机监测装 置、红外线轴温探测系统以及调度集中c t c 等先进的安全监控技术与 设备。如在机车控制、列车信息采集、故障自我诊断等方面要广泛运 用微机控制与诊断技术，在机车车辆上安装自动识别装置、在专用货 车上安装卫星定位系统等等，为客货列车安全运行增加科学防护手段： 提高安全保证能力。相对来说，英、美、日等发达国家的运输安全建 设主要着重于两个方面： 1 重视人的因素 北京交通大学硕士毕业论文第5 页 根据事故致因理论可知事故的发生是人和机械两大系列轨迹交叉 的结果，因此切断人对铁路运输系统的影响是至关重要的。各国铁路 在这一方面都十分重视，做了大量工作。 ( 1 ) 职业适应性检查 几乎各国铁路都做出了对行车人员就职前必须进行职业适应性检 查、不合格者不得任用的规定。铁路职业适应性检查的主要项目有： 作业能力检查、识别能力检查、判断能力检查、注意力分配检查、机 敏性检查、高速适应性检查以及性格、兴趣、意志力和生活目标调查。 ( 2 ) 加强职工培训，建立各种培训基地，开发计算机培训系统和 模拟装置 美国铁路采用的这种培训基地装备精良，培训效果也相当好。例 如伯林顿北方铁路公司经过培训，使铁路收到实效。 ( 3 ) 奖惩机制的建立 ， 为了充分调动人的积极性，一些国家都规定了明确的奖惩办法， 建立物质和精神的激励机制。 ( 4 ) 加强宣传教育，创造“安全第一”的氛围 日本铁路十分重视这方面的工作，始终把安全教育放在第一位， 不断提高和强化职工的安全意识，提出“安全就是生命”。 2 强化各类安全技术设备 国外铁路在考虑采用安全技术设备时，除了以安全为前提外，还 要进行运输安全和风险损失的分析，安全措施和安全费用支出可接受 北京交通大学硕士毕业论文第6 页 极限的研究，不同铁路区段的安全性评价指标的研究等等，以便用尽 量少的投资达到最少的风险损失和最好的安全结果。 ( 1 ) 加强基础研究 安全规程和设备标准直接影响到铁路行车安全，所以各国铁路都 十分重视标准和规程的制定这一类安全基础研究。如为防止列车火灾， 日本、美国、德国、法国等都分别有防火安全标准、机车车辆防火设 计标准、设备设置标准等。 ( 2 ) 列车自动控制系统的研究 由各国铁路行车事故的分析看出，由列车冒进信号所引起的重大 大事故所占比重最多。所以，必须研制先进的列车自动控制系统。目 前应用的比较典型的系统有臼本铁路新干线a t c 系统、英国铁路的列 车超速防护系统( a t p ) 。 ( 3 ) 其它安全技术装备的研究 各国对保证行车安全的各种技术装备都予以很大重视。如电气集 中、自动闭塞、列车调度无线通信、热轴探测等。 ( 4 ) 自然灾害的监测与报警 日本铁路在自然灾害的防范与治理上是比较系统全面的。日本全 国近7 5 的陆地为陡坡及复杂地貌，各种自然灾害发生频繁。因此日 本铁路投入了大量的人力和财力对其进行防范与治理，建立了多种灾 害的防范与报警。如水位、风力雪害、地震等的监测，并利用微波、 卫星等通信手段，构成了完整的灾害报警与管理系统。美国和其他国 北京交通大学硕士毕业论文第7 页 家铁路也都研究了自然环境对铁路的危害，并装设多种报警设备避免 产生重大的危害如。 1 3 国内铁路行车安全保障系统的研究现状 借鉴国外建设的经验，我国铁路行车安全保障体系应具有如下的 基本功能： ( 1 ) 铁路工作人员的选拔、培训及奖惩； ( 2 ) 设施设备的检测与诊断； ( 3 ) 预测、预报环境及自然灾害； ( 4 ) 安全管理的基础保障。 国内铁路安全各研究单位认识到：这几项功能是紧密联系的。功 能( 1 ) 主要是建立起完善的用人机制，尽量减少因人的差错而造成事 故或隐患。功能( 2 ) 是通过安装设施设备监测系统，对列车、线路的状 态进行监测，在列车、线路出现异常时起到预警的功能。功能( 3 ) 主要 是针对环境条件设置的，它用来预测、预报不利于铁路安全运行的环 境条件，以使铁路机车在正常环境条件下运行安全。功能( 4 ) 是具有 更广泛意义的功能，它从法令法规、作业标准、工作管理等方面给前 几项功能作基础，也为整个保障系统作基础。而且在这几个方面，取 得了丰硕的研究成果。 “九五”以来，大规模地更新改造运输设备，广泛开发和运用先 进成熟的安全技术，大幅度、高质量地提高行车设备、监控设施的科 技含量，使行车安全技术装备得到较为普遍的使用，其使用的效果也 北京交通大学硕士毕业论文第8 页 得到明显的提高，具体表现在以下几个方面。 一是工务系统配备有轨面检测、雨量检测、轨温检测等方面的安 全技术装备，其中轨面检测有轨检车、晃车仪、线路动态添乘仪、钢 轨探伤仪等；雨量检测有雨量计等设备；轨温检测有轨温计等设备； 还有道口防护装置等安全技术设施。 二是车辆系统配备有红外线轴温探测系统等安全技术装备，主要 包括地面红外线轴温探测网络系统、车载红外线轴温探测设备等。此 外，提速客车配备有电子防滑器等安全技术设施，检修部门配备有探 伤和相关的探测设备。 三是机务系统配备有机车“三大件”( 无线列调、机车信号和自 动停车装置) ，客机普遍安装有机车运行监测记录装置( 机车黑匣子) 和i c 卡。另外，还配备了诸如烟雾报警装置、轴承探测装置等安全技 术设施。 四是电务系统配备有信号微机监测系统等安全技术设施，其中， 电气集中和微机联锁装置大量使用，成为信号联锁主要方式。 五是货运系统配备有轨道衡、超偏载检测仪、货运安全门等安全 技术设施，其中超偏载检测仪、货运安全门目前尚处于试验试用阶段。 六是车务系统配备有平面调车设备、列尾装置、行车语音记录装 置、道口报警装置等安全技术设施。 目前，虽然国内铁路在行车安全建设方面，也在跨越式发展，技术 装备已经有了很大的改观，全路行车安全状况总体上逐步好转，特别 是沪宁线行车安全综合监测系统已投入试运行，已经成为铁路行车安 北京交通大学硕士毕业论文第9 页 全保障建设的成功范例。但是，与国外先进发达国家相比，在铁路技 术装备上尤其是安全技术装备差距仍然很大，还不能适应繁忙干线高 密度客货列车混跑运输生产的现状，安全状况尚未达到有序可控的程 度。存在着以下几个方面的主要问题： l _ 行车安全检测、监测技术和装备水平仍较低，不能在技术装备上 确保行车安全有序可控 例如，配属的机车和客车都不具备自我诊断系统，干线上的主要桥 梁都未设置先进的实时监测系统，也未有专用的桥梁检测车，尚未具 备有效的钢轨焊缝检测手段；缺乏道床、路基检测设各，也未具备有 效的隧道、桥涵监测的技术手段等等。又如，目前的行车安全监测、 监控技术装备大部分都处于以专业系统为主的单独应用阶段，管理和 使用分散，信息资源不能共享，很难实现综合利用、实时跟踪、预报 预警和决策支持等功能。再如，行车安全监测、监控技术和装备自动 化、网络化程度不高，大多依靠人工操作、人工传递上报，工作效率 低下，尤其是对信息数据的处理、加工和分析没有诸如大型数据库等 信息处理技术的支持。 2 行车安全存在着薄弱环节 ( 1 ) 车务系统行车安全薄弱环节主要表现在穿越正线进行调车作 业和信号设备停用时非正常条件下接发列车两个方面，其中穿越正线 调车容易造成外锁闭道岔挤岔，非正常条件下接发列车容易造成人为 差错等因素引发事故较为突出。 北京交通大学硕士毕业论文第1 0 页 ( 2 ) 货运系统行车安全薄弱环节主要表现在车辆装载情况不良和 重车空车混编不当两个方面，其中货物超限、超载和偏载以及空货车 蛇形失稳脱轨等引发的事故较为突出。 ( 3 ) 机务系统行车安全薄弱环节主要表现在调车作业隐患较多和 提速机车机破率较高两个方面，其中机车调车作业事故未得到有效控 制，d f l l 型机车燃油管裂漏等事故较为突出。 ( 4 ) 工务系统行车安全薄弱环节主要表现在施工作业中产生的不 安全因素和道口安全造成的事故，其中包括线路施工后未将线路恢复 到正常状态，及无人值守道口引发的事故较为突出。 ( 5 ) 电务系统行车安全薄弱环节主要表现在联锁失效和轨道电路 状态不良两个方面，其中微机联锁系统工作状态不稳定引起死机，轨 道电路分路不良，道岔不密贴，信号升级显示等引发的事故较为突出 【2 】 ( 6 ) 车辆系统行车安全薄弱环节主要表现在客车和货车车辆轮辋 裂纹、轮缘磨耗过限等走行部分故障引发的事故较为突出”1 。 3 安全管理方面的水平有待于进一步提高 主要表现在：相关的技术标准、规范严重滞后，有的甚至是空白； 规章制度和管理办法跟不上技术装备的发展，有的甚至发生冲突、混 乱现象，安全管理的结合部繁复众多，其运作方式已不适应提速重载 运输生产的要求等等川。 北京交通大学硕士毕业论文 第l l 页 1 4 研究思路 本文所研究的行车安全保障体系通过对构成行车保障体系的各因 素进行分析，按照其影响程度进行分解，进而构成该体系的各个子系 统，同时采用系统论、控制论、信息论等现代技术理论，从安全的角 度，对各子系统进行研究，使各子系统间相互关联、相互制约、相互 作用，形成一个在空问上分布广、全天候、开放的具有特定功能的动 态体系，并通过计算机技术和网络技术的运用，加强对安全信息进行 整理、分析和处理，从而客观、快速、有效地实现行车安全保障系统 的目标。 北京交通大学硕士毕业论文 第1 2 页 第2 章行车安全保障体系实施框架 本章通过对人( 行车系统人员) 、机( 行车设备) 、环境系统进 行综合研究，举例分析了影响行车安全的因素，提出了铁路行车安全 保障体系是针对铁路行车安全因素采取所有控制手段的有机组合，其 中包括行车人员安全保障、设施设各安全保障、环境安全报警保障、 行车安全基础管理等四个子系统组成。 2 1 行车安全影响因素分析 要建立行车安全保障体系，须要准确掌握影响现实安全的因素。 从原牡分局2 0 0 4 年发生的1 5 起调车事故和1 2 起由设备引发的事故原 。 因分析来看，其中作业人员技术业务素质不适应铁路发展需要、设备 管理部门检修不到位、施工部门机具管理不到位和社会环境引起的稳 定问题分别占有很大比例，因此影响铁路的基本原因可以归结为四个 问题：人员素质问题、设备质量问题、环境问题及管理问题。 1 人员素质 主要表现在：铁路部分领导“安全第一”思想移位，放松管理； 部分基层干部不能严于律己，以身作则，甚至出了事故弄虚作假，隐 瞒不报；最主要的还是体现在职工队伍技术业务素质较差，而文化程 度不高、现职工龄较短是技术业务素质较差的重要因素，突出表现在 “三新( 既新人、新职、同职新岗) ”人员身上。 北京交通大学硕士毕业论文 第1 3 页 从原牡分局0 4 年发生的1 5 起调车事故来看，涉及人员中职工文 化素质为初中的发生事故的比例最大，占3 8 1 ，见图2 1 ；从责任者 现职工龄分析，大多数人的现职工龄不长，1 3 年内发生的事故占 5 2 4 ，6 年后随工龄的增长，事故发生率明显降低，见图2 2 。 图2 1 调车事故与文化程度的关系 图2 2 调车事故与职工工龄的关系 2 设备质量及管理问题 北京交通大学硕士毕业论文 第1 4 页 近年来，我国铁路运输能力越来越紧张，任务负荷越来越重。设 备长期失修带病运转，潜伏着不安全因素。 从原牡分局0 4 年由设备原因引起的事故来分析，首先存在着车辆 厂修或检修质量差，漏检漏修等车辆问题。其次，存在着电力检修不 到位引起的临时停电影响列车、轨道电路分路不良等问题，最主要的 还是存在着工务及线桥施工部门施工器具管理不好，造成的耽误列车 的事故，如2 0 0 4 年4 月1 4 日1 1 ：0 0 牡线桥重点维修段重型轨道吊车 重联，挂两辆租用平板去高家站内卸施工摸板，平板车端板在泰康 高家站间脱落，砸坏高家站进站信号机连接线，影响客车4 4 6 8 次晚点 1 5 分；同年6 月2 7 日1 6 ：1 0 鸡西工务段在新兴屯站做拆站准备，当 钢轨从线路中心向右侧拨移时，由于监线钢轨出现弓腰，钢轨后端反 弹，使拨轨撬棍搭在左股钢轨上，造成出站信号机自复，4 0 1 6 2 次列 车变更进路，2 道停车，构成一般事故。各设备所属部门占全年事故 比率见图2 3 。 图2 3 事故与设备所属部门的关系 北京交通大学硕士毕业论文第1 5 页 3 环境问题 环境问题包括两方面：环境问题包括自然环境和社会环境两个方 面。目前我国铁路还未行成完善的自然灾害监测报警系统，对自然灾 害的抵御能力较差；社会环境问题突出表现是铁路沿线治安不好。关 闭折角塞门，割盗通讯线路，拆盗铁路设备和在线路上放置障碍物等 情况时有发生，对行车安全构成很大威胁。特别是随着铁路改革的进 一步深化，各站段先后实行了职工竞争上岗和干部竞聘上岗制度，引 起社会环境发生了变化，就鸡西车务段而言，仅去年就发生了3 起关 闭折角塞门事件，路局也因此出台了助理值班员必须去尾部确认车辆 缓解状态后发车的硬性规定h 1 。 4 管理问题 现代化的生产，必须以现代化的管理方法相匹配。目前，我国铁 路行车安全形势不稳定，除了人员素质差、设备基础薄弱等客观原因 外，管理不完善、管理不严也是很重要的原因。主要表现在：“事后” 管理：对事故原因缺乏深入分析；安全管理手段落后于实际需要；安 全基础管理工作还很薄弱等。就鸡西车务段而言，由于“3 1 8 ”撤并 分局，同时实行机构重组后，安全管理手段也发生了变化“3 1 8 ”之 前实行的是安全评估体系，撤并后实行的是事后管理，在不到年的 时间里，鸡西车务段先后发生险性事故1 起，一般事故3 起，关联事 故2 起。 北京交通大学硕士毕业论文第1 6 页 综上所述，铁路行车安全保障体系应当包括行车人员安全保障、 设施设备安全保障、环境安全保障监测、行车安全基础管理等四个不 可缺少的子系统组成。 2 2 行车安全保障体系的构成 该体系充分运用系统论、控制论和信息论等现代科学技术理论， 从影响现实安全的因素分析入手，从问题管理入手，强化问责机制的 运作，以信息为前提，以控制为手段，以管理为核心，以三基为根本 建立起的，各系统之间是由相互关联、相互制约、相互作用的要素所 组成具有特定功能的综合体。铁路行车安全保障体系既是一个在空间 上分布广、全天候、开放的动态系统，也是一个由人、机器、环境以 及管理构成的系统。其中，“人”既是影响安全的因素，又是防护对 象；“机”指监测系统中硬件设备和软硬件的组合体，既是影响安全 的因素，又是保障安全的物质基础；“环境”指铁路沿线的自然环境 和宏观层面的社会环境，既可能是影响安全的灾害因素，又可能是应 予保护的社会财富。因此，必须对系统内关联安全的因素进行合理的 组织管理才能充分发挥各自效能，最大限度地保障行车安全。 在该系统的四个子系统中，行车安全基础管理子系统是核心，该 系统是其他三个子系统运作情况的综合反映；行车人员安全保障子系 统是根本，该子系统运作情况间接体现了在行车安全基础子系统的运 作情况，同时和其他三个子系统分别形成循环体系。设施设各安全保 障子系统和环境安全监测子系统是保障，可借助设备保安全的物质基 北京交通大学硕士毕业论文第1 7 页 础，有效的作用于安全生产，弥补和纠正“人为差错”。通过四个子 系统的相互作用，相互制约，相互影响，最终将信息反馈到行车人员 安全保障子系统，既“人”的因素上来，通过“人”对“机”和“环 境”的作用，使得铁路行车保障体系目标的稳定和持续螺旋式上升。 2 2 1 行车人员安全保障子系统 铁路行车安全保障子体系是一个有人参与的复杂系统，人是行车安 全保障体系中最重要的且具有能动性的因素，其行为决定了相当一部 分系统性能。因此必须要从根本上解决根本问题，通过各种信息反馈 来动态分析人影响安全的因素，通过各种形式使铁路的“人”具有可 靠性。 对于铁路系统来说，人和设备都是行车安全保障体系的基本要素， 设备终究要靠人的运用才能发挥作用，人操纵、控制、监督各项设备， 完成各项行车作业，与环境系统进行信息交流，并在发生行车事故时 做出果断决策，可以说，行车人员的安全意识是行车安全保障体系发 挥作用的前提和基础。所以，首先要对“人”的适应性和其行为规范、 教育等方面进行研究，特别是在选拔、录用和升职时，能够从多方面 测定候选人员的各种特征；在行车人员上岗前通过测试分析其思想品 质、技术业务水平、身体状况以及生理和心理因素等是否适应本岗位 行车工作的要求，消除各种事故隐患等等。其次考虑到铁路的行车安 全具有反复性、严重性等特点，须对行车人员进行安全教育和岗位技 能培训。安全教育是提高人员安全素质最有效的途径，可以结合人身 北京交通大学硕士毕业论文第l 8 页 安全教育、事故案例和事故预防分析来切实提高行车人员的安全意识， 通过导致事故的各种直接和间接原因及其相互间的内在联系的深入分 析，使行车人员牢固树立“安全第一”的思想。同时，岗位技能培训 也是人员安全保障系统的重要组成部分，岗位技能水平、各岗位作业 标准执行情况直接影响到行车安全。第三，对人实行动态管理。通过 其他三个子系统运作，动态分析不同阶段和不同时期，人对行车安全 保障体系的影响，通过特定培训、素质训练等方式，使人具有特定时 期的特定技能或补缺技术业务上的不足，增强人的行为和思想的可靠 性，如施工前的培训和各种应急预案的实施就是对人对设备安全保障 子系统的很好补充。 2 2 2 设施设备安全保障子系统 铁路行车设施设备包括移动设备和固定设备，设施设备保障系统 的功能是以铁路行车安全、畅通为目标，按照“以设备保安全”的思 路，利用分散安装在各个地点的设施设备，通过现代成熟的监测控制 技术及时准确的采集和收集各种铁路行车安全信息，并结合计算机及 网络技术，对铁路行车安全相关的各因素进行全方位监控，再采用一 定的安全可靠性模型处理，或是将收集到的安全信息利用数据挖掘手 段进行深层次的分析，对安全信息做到及时反馈，使得铁路行车安全 有序可控。总的说来，就是在设备自检、相互监测形成安全监控网络 的基础上，实时动态地对危及行车安全的因素进行监测，建立起“机 控为主，人控优先”的人机联控安全系统。我们可以按照各个监测设 北京交通大学硕士毕业论文第1 9 页 备的方位进行设施设备技术群的系统整合，建立起包括“地对车、车 对地、地对地、车对车”四个相互匹配环节的闭路循环监测子系统( 当 然也可以按照传统的车、机、工、电、辆等部门进行系统整合) ，体现 出“数字铁路”的概念。一般说来，“地对车”予系统包括货物列车超 限、超偏载检测、红外线轴温监测、车轮踏面擦伤检测等；“车对地” 监测子系统包括轨道动态检测单元( 晃车仪) 、机车信号记录仪、综合 检测车等；“地对地”监测子系统包括车站微机联锁监测、道岔状态监 测、轨道电路监测、牵引供电监测、道口安全监测、桥梁和隧道监测 等；“车对车”监测子系统包括列尾装置监测、列车运行监控记录装置、 机车轴温监测、机车故障监测、列车运行品质动态监测、旅客列车车 载安全监测等“1 。 应当指出，各种设施设备是整个行车保障体系的信息源点，它们 在现场布设的合理性将直接影响到整个保障体系的有效性，在确定各 类检测设施设备的具体布点方案时要按照均衡性、经济性、针对性、 便利性、选择性等原则统筹安排、综合考虑，分别建立起适合不同线 路特点的安全保障体系。 2 2 3 环境安全保障监测子系统 环境安全保障监测主要针对自然环境对行车安全的影响极大所必 须采取的必要措施，我国铁路目前还未形成完善的自然灾害监测报警 系统，对自然灾害的抵御能力较差。也就是说，铁路运输处于全天候 的自然环境中，大风、洪水、雪害、雷电、塌方、滑坡等会对行车安 北京交通大学硕士毕业论文第2 0 页 全造成危害，这种自然环境变化是铁路运输所无法躲避的，要通过安 装环境监测报警设备，在环境变化达到临界状态以前给出报警u 1 。 该系统包括沿线地质信息、气候信息系统、水文信息等子系统。 沿线地质信息子系统是针对铁路沿线的地质情况设立有针对性的监测 点监测地震、泥石流、山体滑坡等地质灾害，一旦上述灾害发生，立 即发布紧急信息，确保行车安全。沿线气候信息子系统主要指针对沿 线特殊地段的风速和雪害监测，当风速超过安全行车范围时发布紧急 信息。沿线水文信息子系统重点监测汛期易发生特大洪水和暴雨的地 段，及时发现危及行车安全的汛情。 2 2 4 行车安全基础管理子系统 从事故发生规律来看，行车事故一般发生在人一机一环境系统的 界面上，也可以说是结合部上，比如人一机、人一环境、机一环境的 界面上。行车安全基础管理子系统就是直接作用在人一机一环境的界 面安全上的应用系统，该系统是其他三个子系统运作情况的直接反映。 而强化对管理者的管理、注重安全责任链是该系统的核心。 目前，我国铁路面临着第六次大提速，而提速对运输安全挑战是 全方位的，既涵盖车务、机务、工务、电务、车辆等各专业的基础装 备、工作质量、管理水平，又涉及结合部管理、基本建设、外部安全 环境以及气候变化等动态要素，任何一个不安全行为或状态都可能酿 成车毁人亡事故。从直接原因看是现场作业失控，但经过深层次分析 是缺乏对管理者的管理，安全责任链环节上的“断链”所致，存在着 北京交通大学硕士毕业论文第2 l 页 班组的技术业务学习和培训不到位，职工对新设备性能不熟悉、新技 术要领不掌握；站段对班组安全管理、尤其是施工安全的指导把关不 具体等等因素。安全责任链上反映出的问题具有普遍性。 因此，要想有效预防和控制事故发生，须强化对管理者的管理， 强化“人”的作用，积极调动行车人员安全保障子系统中“人”的主 观能动性，努力完善行车安全基础管理子系统。 北京交通大学硕士毕业论文第z 2 页 第3 章行车人员安全保障系统的研究 从系统安全的角度讲，在人一机一环境的大系统中，人既是管理 主体：表现为人对设备进行运用、维护和检修，要识别故障并排除故 障，要创造和管理他的工作和作业环境，使环境安全化；而且人又是 管理的客体：表现为人员的活动、选拔、使用，人的作业活动和作业 过程本质都是对人的管理。因此，要保证系统安全，人的安全性十分 重要。而且人一机一环境的界面出现的问题多数与人的可靠性有关。 铁路行车安全离不开“人”的参与，并且整个管理过程是动态的，因 而要动态地把握人的可靠性。 3 1 安全意识 在安全管理中，人的因素是主导因素，只有当行车人员在生产实 践和具体工作中都具有强烈的安全意识时，才能搞好安全运输。但是， 目前在职工中所存在着的种种消极心理障碍，直接影响着安全生产， 仔细分析起来，很多事故在发生时都包含着这种因素。 安全意识是人们对安全的重要性、可靠性、可行性以及预见性的 认识和看法。它是一种心理活动过程，是人们在客观外界的刺激下而 引发的。心理学研究表明，产生行为的直接原因是动机，安全意识就 是一种动机。动机是引起人的行为，维持该行为，并将行为导向某一 目标的心理过程，它是人的积极活动力。人有某种需要或其他诱因条 件就会引起实际行动，就能使人的活动朝着特定的目标行进，并且在 北京交通大学硕士毕业论文第2 3 页 活动过程中不断加强和调整，以达到特定目标，形成个体行为产生的 基本模式。 人的个体行为产生的模式是基本一致的，同时各个个体行为是可 能完全不同的。人的个体行为与心理活动的紧密联系。 铁路是一架联动机，昼夜不问断地运转，每个工作环节紧密联系， 协同动作，各部门，各单位乃至各工种都必须安全、准确、迅速、协 调地进行生产活动。所以，它要求各个个体行为是完全相同的，这时， 个体与集体之间矛盾就产生了。安全生产贯穿于生产过程的始终，牵 扯着生产环节的每一个人，个体行为影向着群体行为，个人安全意识 是群体安全意识的组成部分。安全生产中的每个人的行为直接关系着 安全，而每个人的行为产生的直接原因是心理动机一安全意识。 安全意识是职工个体行为的内部活动力。影响职工心理状态的因 素是多方面的：内因是影响职工心态的根本因素，包括生理因素，心 理因素，经济因素和文化因素；外因是影响职工心态的条件，它是由 自然环境因素和社会环境因素所构成的。这些因素中又分别包含了很 多的内容，如个人的生理、健康、理想信仰、道德标准、兴趣能力、 经济状况、文化和职业素养，如外部的工作生活环境、社会大气候、 组织、群体、领导的适应度、文化氛围等等。任何一项都会程度不同 地影响职工的心理状态“。 哈尔滨铁路局( 以下简称哈局) 为了提高干部职工的安全意识， 提出了“违章就是违法、违章就是犯罪、违章就是杀人”的安全理念， 有效了强化了干部职工的安全意识。 北京交通大学硕士毕业论文第2 4 页 3 2 人为失误 考虑系统可靠性时，人为失误是一个不容忽视的十分重要的问题。 铁路行车人员失误可以指行车人员未能完成一项指定的任务，或是在 实施一项违反规定的动作，而导致设备的损坏或使正常的操作程序发 生阻碍。或者可以定义为：主体人对客体的控制、监视、操作、改造 过程中，没有达到预期的功能，使运行系统发生故障的行为。 人为失误按照失误性质可以划分为： ( 1 ) 错觉失误：听错觉、视错觉、触错觉等； ( 2 ) 技术失误：行车人员技术水平低而造成的操作失误或判断失 误； ( 3 ) 状态失误：由于人的状态和环境状态的相互作用而造成的失 误： ( 4 ) 管理失误：计划不周、决策错误、监督不当、劳动组织过于 烦杂。 通过对原牡分局2 0 0 4 年2 2 起车务系统作业事故分析发现导致事 故发生的各类失误性质中，技术失误和管理失误占有相当大的比例， 见图3 1 。 北京交通大学硕士毕业论文第2 5 页 3 3 影响因素 图3 1 失误 生质与发生事故的关系 影响行车安全人为失误的因素，主要是指行车人员的安全素质， 包括思想素质，技术业务水平，生理、心理素质，以及群体素质，且 对不同人员，有不同的素质要求。 ( 1 ) 思想素质 思想素质包括职业道德、劳动纪律、安全观念等。安全思想素质 差，责任心不强，是导致各种不安全行为的重要原因，特别是行车部 门各级领导的安全意识差，“违章就是犯法，违章就是犯罪，违章就 是杀人”的思想树立不牢，往往会制约一个单位的行车安全状况。从 事故发生与失误性质的关系可以看出，由于计划不周、决策错误、监 督不当、劳动组织过于烦杂等管理失误占有4 1 的比率。如2 0 0 4 年3 月2 4 日1 3 ：1 7 分，绥芬河站二班二调南场作业，调车长擅自决定向 2 6 道溜放2 辆( 站细规定不许溜放) ，车辆溜入股道后，制动员在手 北京交通大学硕士毕业论文第2 6 页 制动机没拧紧、车辆还没停妥时就下车离开，而且在溜放车辆还在前 移时就将铁鞋放在钢轨上推向车辆，没确认牢靠后就离开去2 7 道作 业，致使2 7 道车辆与2 6 道溜出的车辆侧面冲突，这起事故的发生就 是典型由于制动员安全思想淡薄、责任心不强，调车长监督不当造成 的。 ( 2 ) 技术业务素质 技术业务素质包括业务知识、文化素养和安全法律知识等，以及 处理各种非常规情况的知识。由于铁路行车作业经常可能面临各种意 外情况，所以行车工作人员的应变能力非常重要，此外，对安全管理 人员而言，还应具备相应的安全管理知识。从本文3 2 节分析来看， 行车人员技术水平低而造成的操作失误或判断失误，是事故发生的最 大隐患，占有4 5 。如2 0 0 4 年1 2 月1 5 日1 9 时2 5 分发生的缸窑沟站 调车脱轨事故就是一起由于制动员应急能力查，不知道调车电台的“紧 急停车”按钮的作用，而调车长对专用线有效长不掌握，基本业务素 质差而引发的调车作业上土档事故。 ( 3 ) 生理素质 生理素质是指影晌行车安全的人体生命活动，包括身体条件及生 理状况。主要有年龄、性别、记忆力、体力、耐力、血型、视力、视 觉、听觉、动作反应时间和疲劳强度等，这些均与铁路行车安全有十 分密切的关系。 ( 4 ) 心理素质 北京交通大学硕士毕业论文 第2 7 页 心理素质是指影响行车安全的人的心理过程及个性心理特征。主 要包括个体的气质、能力、性格、情绪、需要、动机、态度、爱好、 兴趣、意志等各个方面。 ( 5 ) 群体素质 群体是个体的集合，群体素质是指影响行车安全的群体特征，包 括群体目标、群体内聚力、群体的信箱交流、群体的人际关系等。由 于铁路行车工作要求多工种协同动作，涉及多个环节，因而它对于行 车系统内部门与部门之间、部门内人员之间以及同一作业的不同操作 者之间的协调性要求很高，这就使群体的作用变得十分突出o ，。 3 4 相关对策 干部职工产生各种行为的因素大部分是由于人的心理失调而引起 的行为失序、失格。因此，首先要通过各种激励机制教育职工加强思 想和心理素质的提高，其次要实施“以人为本，素质强段”方针，推 行“无能便无位，强段先强人”的人才战略，不断增加职工从事运输 生产的能力和干部掌控运输生产的能力。 1 培育干部职工的心理环境。按照卡耐基的人的需求理论，既生 理需求、安全需求、社会需求、尊重的需求、成就的需求。因此，在 加强干部职工思想和心理素质的同时，要注意职工对需求的期望值， 掌握职工需求的特点，为满足职工的合理需求创造条件，使职工的价 值逐步得以实现。另一方面，在安全生产中，有效的激励可以增加职 工的工作热情，提高工作质量。有效的激励方法主要有： 北京交通大学硕士毕业论文第2 8 页 ( 1 ) 目标激励法：将企业安全的长短规划与职工的技术等级、岗 效工资和职务晋升挂钩，按照职工达到的技术等级安排相应的技术工 作，享受相应的待遇，以此激励职工学习、钻研，提高技术业务素质、 心理素质和思想素质。 ( 2 ) 强化激励法：推行职工竞争上岗机制，实行末位淘汰制， 实现优胜劣汰。 ( 3 ) “榜样”激励法：一是抓典型示范，用榜样感化职工，使职 工学有方向，赶有目标。二是抓典型案例教育，制作事故案例f l a s h 回放，对事故案例进行深入分析，从中总结出经验教训，找出安全控 制点，进行防止事故演练，从而提高干部职工对事故危险的敏感性。 2 围绕行车安全安全保障体系中信息的动态反馈，有针对性的搞 好教育工作。通过岗位培训，坚持“主动适应，主动服务”的执教方 针，发挥基层站段两级教育网络的职能，以岗位应知应会和应急处理 能力为重点切实提高职工的基本作业技能，特别要针对新技术、新设 备的应用，加强职工有关设备性能、技术操作和运输组织方法等专业 化的集中培训，把工作重点放在对线干部职工的适应性培训上，提 高职工作业技能和非正常处理能力，提升干部对职工作业技能和非正 常处理能力的掌控。 北京交通大学硕士毕j k 论文第2 9 页 第4 章设施设备和环境安全保障系统的研究 奉章重点研究介绍了设施设各和环境安全保障系统，重点强调该系 统是在移动设备和固定设备自检、相互监测形成安全监控网络的基础 上，实时动态地对危及行车安全的因素进行监测，建立起的“机控为 主，人摔优先”的人机联控安全系统。 4 1 指导思想 以适应运输能力快速增长和技术装备水平快速提升为主线，以防 止惯性事故、确保行车安全特别是旅客列车安全为重点，峰持引进先 进关键技术与自主创新相结合，高新技术与适用技术并重，处理好当 前和发展、重点和一般、单项和系统、设备和人员的相互关系，积极 研究和开发适应铁路行车实际情况的先进、成熟、经济、适用、剐靠 的安全监测、监控技术装备以及科学、合理、有效、实用、高效的安 全检测、管理技术标准，全面提升安全技术装备水平和管理水平，加 快实现下线行车安全有序可控长效保证体系“。 各类监测监控设备是整个行车保障信息系统的信息源点，这些设 备在现场布设的合理性将直接影响到整个行车保障系统的有效性和经 济性。在确定各类监测设备的具体布点方案时应当遵循以下一些原则。 1 均衡性 整体考虑线路和车站组成的线网，注重点、线、面的均衡性，布 点时在各线路和车站连续或间隔布置不同等级的监控设各，可以使整 点时在各线路和车站连续或间隔布置不同等级的监控设备，可以使整 北京交通大学硕士毕业论文 第3 0 页 个系统的危险系数保持均衡，不致产生监控灰点，使系统从整体上安 全