城市轨道交通运营风险综合分析

城市轨道交通运营风险综合分析

1系统研究的必要性由于城市公共交通系统的巨大复杂、技术的密集、种类的丰富和不同系统的相互交叉，正确的运营风险具有一定的难度。目前大部分轨道交通运营企业根据自身实际,制定一定的安全监控、救援措施,但尚未就此开展系统的研究。笔者通过在实际工作中深入分析城市轨道交通运营风险特性,并结合系统安全性分析理论,选用作业过程风险分析、事故树分析与事件树分析相结合的综合方法对广州地铁1、2、3、4号线运营进行了风险分析,实践效果明显。2分析城市公共交通系统的风险特征2.1单位自身不安全因素运营系统风险是指城市轨道交通运营单位在行车组织、客运服务、设备维护活动、紧急处理及后勤服务等环节当中可能发生的人身危害、财产损失、列车延误及影响单位形象的事故(事件)。危险源是指可能引发城市轨道交通运营风险的危险有害因素。2.2城市轨道交通运营所面临的业务风险城市轨道交通运营系统既是一个涉及人-机-环-管的大系统,又是一个车站之间系统高度重复的综合系统。运营系统存在种类繁多的风险,其中包括各类职业健康安全危害事件、行车与设备事故(事件)及其在处理当中可能引发的其它风险等,而运营服务过程产生的行车与设备事故(事件)及其在处理当中可能引发的其它风险则是运营风险的主要和重点内容。城市轨道交通运营系统风险及其危险因素具有严密的逻辑性,一个风险含多个系统存在的危险源。如列车脱轨的风险就由行车组织系统、信号系统、车辆系统及轨道系统等可能存在的危险源组成。具体表现如下:(1)一个小风险(或危险源)可能引发更大的风险。如发生列车冒进信号的风险,其后果可能进一步引发出列车冲突或列车脱轨的风险。(2)一个危害事件可能引发其它风险。如信号系统(信号系统办理列车进路失效事件)或某个站点(车站人员人工错误办理列车进路事件)引发的危险事件可能造成影响一条线甚至是二条以上的运营线路的列车延误等其它运营事件。(3)运营风险的危险源之间通常有逻辑门关系。(4)运营风险在作业过程中相对波动的存在。以上分析表明,分布在各系统中的运营风险不是独立存在的,而是通过一定的逻辑关系紧密联系的。因此,我们不仅要对各系统单独进行安全性分析,还要在此基础上结合事故特性进一步分析其关系及其相互作用所引发的严重后果。3城市轨道交通运营风险分析系统安全性分析方法目前提出的有数十种之多,通过分析城市轨道交通运营风险特性,比较安全性分析方法,提出选用作业过程风险分析、事故树分析及事件树分析相结合的综合性分析方法对城市轨道交通运营风险进行系统的分析。3.1分析系统存在的风险程度作业过程风险分析是在作业条件危险性分析的基础上衍变出来的方法。该方法用与系统风险有关的两种因素指标值之积来分析系统在作业前、中和后可能存在的风险程度,该方法操作简单,易于执行,配合国标GB/T13861-92《生产过程危险和有害因素分类与代码》与企业的作业特性一起使用,则可对作业过程中存在的各类风险进行详细而系统的分析。3.2系统故障概率计算事故树是一种表示导致事故(故障)的各种因素之间的因果及逻辑关系图,是在设计过程或现有生产系统和作业中,通过对可能造成系统事故或导致事故灾害后果的各种因素进行分析,确定系统故障原因的各种可能组合方式及其发生概率,进而计算系统故障的概率。3.3系统安全性分析事件树与事故树正好相反,是一种从原因到结果的自下而上的分析方法,从给定的一个初始事件的事故原因开始,按时间进程采用追踪方法,对构成系统的各要素(事件)的状态(成功或失败)逐项进行二者择一的逻辑分析,分析初始条件的事故原因可能导致的事件序列的状态和结果,从而分析系统的安全性。3.4可能引发其他风险的情况作业过程风险分析能全面分析各系统在作业环节中存在的运营风险及其危险源,较难直观反映运营事故及事故原因之间的逻辑关系和以事件为主线进一步分析其可能引发其它风险的情况。而加入事故树分析及事件树分析则刚好能填补这些缺陷。且适宜把事故树分析及事件树分析结合一起灵活、充分的分析运营风险。共同点:作业过程风险分析和事故树分析都运用系统风险率理论来分析系统在作业过程可能存在的风险程度,使之结合更顺畅与高效。4综合分析4.1风险分析准备工作4.1.1成立风险分析小组要有效实施风险分析,不仅要有合适的风险分析方法,还要成立一个具备良好素质的风险分析小组。小组可由评估机构的专家和同行业或本单位具备丰富运营安全管理经验的人员或专业技术人员。4.1.2病危害预评价报告风险分析所需的资料有安全预评价报告、卫生学预评价报告及职业病危害预评价报告;各系统的设计、安装、调试及验收资料;所有作业过程,生产设备,使用的物料、建筑物、工作环境、平面布局等资料;各类安全事故及事件;法律、法规和相关行业标准等。4.2综合分析的概念和方法综合性分析可按两个阶段进行。4.2.1第一阶段，运营过程风险分析及综合分析涵盖了运营风险(1)作业过程风险分析法选用专家分析(该方法贯穿风险分析全过程)和作业过程风险分析法在作业过程中找出各部门(各系统)存在的风险及其危险源,并运用作业过程风险分析法的评价基准表评价风险,确定各类风险的危险程度。(2)运营事故类型与危险源类别设计为在正常、异常及紧急状态下全面、系统辨识运营系统内部和外部可能存在的风险及其危险源,可借鉴国标GB/6441-86《企业职工伤亡事故分类》及分析运营过程可能产生的行车事故/事件、列车延误及财产损失等事故类别,设计《运营事故类型基准表》,以确定事故类别。然后参考国标GB/T13861-92《生产过程危险和有害因素分类与代码》逐项查找风险中可能存在的危险源,并在物理性危险、化学性危险、生物性危险、心理或生理性危险、行为性危险、其他危险六个方面确定危险源类别。设计作业过程风险分析的评价基准表,依照基准表内容对分析出来的运营风险划分风险等级。(3)管理方法的局限性该方法全面分析运营生产全过程各系统独自存在的风险,评价了运营各部门存在风险的总体状况。由于该方法的局限性,其辨识出来的危险源未能按层次用“与”门、“或”门的逻辑关系排列。这必然体现不了运营风险及其危险源特有的逻辑关系,使最终评价的结果与实际情况存在一定偏差。为尽量缩小评价偏差,可使用事故树和事件树分析方法对在第一阶段评价出来的运营重要风险进一步分析。4.2.2在第二阶段，分析运营中的重要风险，并使用灾害树和事件树进行分析(1)事故树理论在事故事件分析中的应用与运营过程密切相关的各类设备故障或突发事件都是运营重点控制的风险。这些风险及其危险源之间有紧密的逻辑关系,因此,可用事故树理论对设备故障、行车事故(事件)、突发事件及对运营有重大影响的其它事故(事件)的发生原因进行分析,同时用事件树理论分析以上事故(事件)的发展过程和最终导致的其它事故(事件)。(2)源与源的关系设计按各系统故障和运营事故类别确定事故(故障)树的顶上事件。为充分演绎顶上事件的危险源,对在第一阶段分析出来涉及该顶上事件的危险源按层次运用逻辑门的关系进行合并与归纳,同时还应考虑是否需要补充新的危险源,并确定各层次危险源的与门、或门的关系,从设备系统可靠性、人员可靠性和环境因素三方面分析事故的发生概率,确定其危险程度。按事故(事件)发展过程最终导致结果确定事件树的初始事件。为充分归纳初始事件的发展过程及结果,除考虑在第一阶段分析出来的风险外,还应从全线、线网和紧急疏散的影响程度等方面进行考虑。(3)时序及因果关系运营风险尤其是行车及导致行车事故(事件)的风险通常具有时序及因果关系。因此,一般可把事故树的顶上事件作为事件树的初始事件进一步分析其发展后果,然后以导致的后果事故作为顶上事件继续分析,如此循环,直至效果满意为止。(4)基于事件树分析方法的风险评价偏差该阶段总结了运营系统各类风险的逻辑关系,补充并完善了第一阶段的风险评价,达到缩小评价偏差的目的。利用事件树分析方法能归纳出从点(如车站)-局部(如某条线路)-系统(如线网)的运营风险及其发展趋势和结果。利用事故树分析方法能深入了解运营系统的结构及各系统的相互联系,为掌握运营风险的波动规律提供科学的手段。4.3风险分析示例下面通过分析城市轨道交通运营“列车冒进信号”风险来举例说明。4.3.1补充危险源情况运用事故树理论分析危险源,把作业过程风险分析中与列车冒进信号风险有关的系统风险及其危险源进行合并与归纳,并考虑了需要补充新的危险源,其分布情况如下:(1)信号系统:ATP保护系统安全停车点距离计算错误、信号假表示;(2)车辆系统:制动系统失灵;(3)行车组织系统:切除ATP系统保护功能、司机未确认信号动车、司机超速驾驶、调度员错误指挥司机行车、车站人员错误给出假信号、行车人员色盲;(4)环境原因:钢轨轨面有油污等润滑物料造成车辆轮对产生空转滑行。4.3.2分析事故发生概率用事故树图表示方式对顶上事件“列车冒进信号”的事故原因逐层分析并确定其逻辑关系,进而分析事故的发生概率。4.3.3处理不当,发生错误把“列车冒进信号”作为事件树的初始事件进一步分析其发展后果。发现对以下因素处理不当,则可能产生“列车冲突”、“列车挤岔”甚至“列车脱轨”的严重后果:(1)通知司机停车;(2)阻止其它列车进入占用线路;(3)控制相关道岔的正确位置;(4)引导列车进入安全线;(5)断开该区域用于列车动力的电源。4.3.4冒进信号风险后果风险及相关因素(1)“列车冒进信号”风险中各系统风险因素的危险源;(2)“列车冒进信号”风险发生后可能导致发展后果的各条件因素的危险源;(3)“列车冲突”、“列车挤岔”、“列车脱轨”的事故原因。4.3.5事件树理论在行为理论中的结果必要时,可用事件树理论分析“列车冲突”及“列车脱轨”事故发生后可能导致的发展后果。4.4量化风险,健全风险控制机制从2004至2007年期间,广州地铁选用该分析方法先后对1、2、3、4号线运营各个作业环节及活动进行全面及系统的风险分析,辨识出各类危险源7620个,风险1321项,运营重大风险76项(风险和危险源项有同类)。划分了风险级别,理顺了复杂的运营系统中各类风险及其危险源的逻辑关系,并按轻重缓急制定风险控制措施。以事故(事件)为主线把运营风险所涉及的危险源从各系统中层层分解,逐步量化。这样,更能全面的找出这些已量化的危险源的相关的控制措施,把运营风险的控制要求实实在在的落实到员工职责范围内。最后,完善了风险管理机制,使广州地铁运