鐵路運輸安全保障與應(yīng)急系統(tǒng)體系的研究

1、世肭黼205W O R L I.MIAY D RA-Research on Railway Transportation Safety Guaranteeand Emergency SystemJIA Limin,CA刪aIlg,Qin Yong,WANG YanhuiAbstract:Railway safety gtlSlSfitOe system is moetIy cotlfined in the locally individual application.It should cany out progrem directed by a symmatic architecture.i

2、n order to fmm comprehensive unite system This psper di8cthe c0e辟ofDddell ffot/ble,risk,accident,lass,刊stttdzes the Id塒哪them.It propose8a safety g,reanteeand emergency system,that establishes foundation for the systelltic development of safety gL】am system.鐵路運輸安全保障與應(yīng)急系統(tǒng)體系的研究賈利民,蔡國強,秦勇,王艷輝摘要:鐵路安全保障系統(tǒng)

3、大多局限于局部系統(tǒng)的單獨應(yīng)用方面,應(yīng)當在系統(tǒng)化的體系框架-Fi/L4y黜,形成綜合性的安全保障聯(lián)動體系。(本文研究了隱患、風險、事故和損失的概念及其相互關(guān)系,提出了安全保障與應(yīng)急系統(tǒng),為鐵路安全保障系統(tǒng)的體系化發(fā)展奠定了基砒、O引言鐵路運輸安全是鐵路運輸工作的永恒主題。沒有穩(wěn)定的安全,就沒有鐵路運輸大聯(lián)動機的高效正常運轉(zhuǎn),就難以使運力資源得以充分發(fā)揮。特別是隨著鐵路運輸朝著高速度、高密度、重載,技術(shù)密集、技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜、業(yè)務(wù)系統(tǒng)聯(lián)動性高等方面的發(fā)展,鐵路運輸安全與應(yīng)急保障系統(tǒng)面臨著非常嚴峻的挑戰(zhàn)。目前,運輸安全部門的技術(shù)力量較強,在強化安全基礎(chǔ)建設(shè)、深化安全生產(chǎn)專項整治上積累了成熟的技術(shù)和經(jīng)

4、驗,運輸安全保持了相對穩(wěn)定的局面。但是,中國鐵路運輸安全是個復(fù)雜的巨大系統(tǒng),它的影響因素涉及到設(shè)備、人員、環(huán)境、安全管理等許多方面,這些環(huán)節(jié)從整體上緊密聯(lián)系、環(huán)環(huán)緊扣、協(xié)調(diào)運作,任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)閩題,都會干擾整個運輸過程,打亂總體部署,使運輸工作陷人被動,使跨越式發(fā)展喪失重要的前提和基礎(chǔ)。因此,運輸安全保障系統(tǒng)必須是個系統(tǒng)化、體系化的聯(lián)動系統(tǒng),局部的安全必須以全局的安全穩(wěn)定為前提。在鐵路信息化方面,安全保障信息化工作也取得了階段性成果,行車安全綜合監(jiān)控管理信息系統(tǒng)已經(jīng)在繁忙干線得到了推廣應(yīng)用“12】,運輸安全狀況總體上逐步好轉(zhuǎn),但也存在一些不足:一是大多數(shù)安全信息化系統(tǒng)各自獨立,沒有構(gòu)成有機整

5、體,信息資源難以共享,綜合應(yīng)用難以展開,整體效益難以發(fā)揮;二是部分安全系統(tǒng)在信息的及時性、準確性、完整性方面與實用要求還有差距,難以適應(yīng)新的形勢要求。造成這種狀況的根本原因在于缺少與之相適應(yīng)的、具有行業(yè)特色的系統(tǒng)化運輸安全保障體系和技術(shù)標準?？v觀日本、歐洲德、法、英和美國等安全保障系統(tǒng),基于高度信息共享豹系統(tǒng)體系化、綜合化、標準化,是當今世界在運輸安全保障方面的發(fā)展趨勢。只有在統(tǒng)一的體系規(guī)范下,才能使局部的安全保障系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為面向全局的控制系統(tǒng),才能使運輸安全管理方法從傳統(tǒng)的行政手段、經(jīng)濟手段,以世w界oR軌LD道I交LA通ILW論A壇Y2nVnVEV及常規(guī)的監(jiān)督檢查,發(fā)展到現(xiàn)代的法制手段、科學

6、手段和文化手段,從基本的標準化、規(guī)范化管理,發(fā)展到以人為本、科學管理的方法。為此,本文研究了鐵路安全保障系統(tǒng)的有關(guān)概念,分析了安全保障系統(tǒng)的現(xiàn)狀,提出了構(gòu)建鐵路運輸安全保障與應(yīng)急系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及技術(shù)標準體系,為鐵路安全保障工作的系統(tǒng)化發(fā)展打下了基礎(chǔ)。1鐵路安全保障系統(tǒng)的有關(guān)概念鐵路安全保障系統(tǒng)的有關(guān)概念包括隱患、風險、事故和損失。1.1隱患導致鐵路運輸發(fā)生事故的最大原因是隱患。隱患是指在鐵路運輸中有可能造成人身傷亡或經(jīng)濟損失的不安全因素,它包括主觀隱患和客觀隱患?？陀^隱患是指威脅鐵路運輸安全可能發(fā)生的一切客觀因素,如自然災(zāi)害等;客觀隱患是必然的而且不以人的主觀意識為轉(zhuǎn)移,但是可以被發(fā)現(xiàn)、預(yù)防和

7、解決。主觀隱患是指由工作人員心理、生理因素造成的潛在的不安全因素,如安全意識淡薄等。鐵路運輸事故的發(fā)生,既有其偶然性,也有其必然性。究其原因,是由于主客觀隱患相互聯(lián)系、相互作用導致。只有客觀隱患,無主觀隱患,經(jīng)過整改,可以預(yù)防事故發(fā)生;既有客觀隱患,又有主觀隱患,必然發(fā)生事故;沒有客觀隱患,只有主觀隱患,仍然會發(fā)生事故。消除隱患首先必須識別隱患、分析隱患,才能消除隱患,防止其轉(zhuǎn)化為事故。主觀隱患的主要因素如圖1所示,客觀隱患的主要因素如圖2所示。主觀囂患心理因素I l生理因素l I技述因素l l管理因素到目引圉曰劇目目國目目引斟匿運臂園囊l l鞋魯因素l l基礎(chǔ)設(shè)因蠢f l其他因素孫雕馴Ii地

8、理_I件圖2客觀隱患的主要因素1.2風險風險是指由潛在危險導致人們不希望發(fā)生事件的可能性。鐵路運輸由于其規(guī)模大、周期長、技374軌道交通信息技術(shù)與運營效率Railway Infonmtion Technology and Operation Emeiercy術(shù)集中、復(fù)雜等特點,在實施過程中存在著許多不確定的因素,存在的風險比以前增加了許多,導致的損失規(guī)模也越來越大,使得鐵路運輸?shù)娘L險評估得到了重視。風險評估是以實現(xiàn)鐵路運輸系統(tǒng)安全為目的,利用系統(tǒng)工程的理論和方法,對隱患的主客觀因素進行識別、分析和評價,制定有效的操作方案、操作程序、預(yù)防措施及應(yīng)急補救措施,以達到降低運輸作業(yè)危險的目的。1.3事

9、故事故是鐵路運輸系統(tǒng)運營過程中發(fā)生的意外的、突發(fā)的事件的統(tǒng)稱,通常會使鐵路的正常運行中斷,造成人員傷亡或財產(chǎn)損失等不良后果。事故的發(fā)生是隨機的,很難預(yù)測,但也有規(guī)律可循。事故發(fā)生的根本原因是系統(tǒng)內(nèi)潛在的隱患。事故是一個動態(tài)過程,有萌芽、發(fā)展、突發(fā)3個階段。萌芽階段是消除事故的關(guān)鍵時期,隱患往往會出現(xiàn)許多征兆,如果此時能被人們監(jiān)測并加以控制,就有可能把事故扼殺在萌芽狀態(tài)。發(fā)展階段也是挖掘隱患的重要時機,如能及時采取措施,也能有效阻止事故的發(fā)生。對于突發(fā)階段來說,安全工作已經(jīng)轉(zhuǎn)化為應(yīng)急和救援的快速反應(yīng)和及時性。在鐵路運輸過程中難以完全避免事故。沒有絕對的安全,只能讓事故的風險趨近于零,也就是盡可能

10、預(yù)防事故,或把事故的后果減至最小。1.4損失損失是人們對事故給鐵路運輸所造成的危害和破壞程度的度量。損失可以分為經(jīng)濟損失和非經(jīng)濟損失。前者是指可以用貨幣計量的損失,如鐵路裝備破損、裝載貨物損壞等;后者是指難以用貨幣計量的損失,如人員傷亡、環(huán)境污染等。2安全保障系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析鐵路運輸安全是個復(fù)雜的巨大系統(tǒng),安全保障工作涉及到隱患,風險,事故和損失4個方面,這些環(huán)節(jié)從整體上緊密聯(lián)系,其關(guān)系如圖3所示。目前,大多數(shù)安全系統(tǒng)仍然處于局部系統(tǒng)圖3隱患、風險、事故和損失關(guān)系圖的孤立應(yīng)用階段。許多安全系統(tǒng)只考慮單個專業(yè)部門的具體需求,而沒有涉及安全相關(guān)部門和其他專業(yè)部門對其安全信息的綜合需求,存在著局部性、

11、滯后性和偏差性;安全系統(tǒng)用戶分散、互聯(lián)程度低、信息相對封閉,難以共享。現(xiàn)有的綜合安全監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中采集、集中存放,但專業(yè)間信息沒有統(tǒng)一標準,無法共享。這種現(xiàn)狀在面對重大異常事件時,難以提取出綜合性的安全監(jiān)控信息、安全分析信息和防災(zāi)預(yù)案信息,作為重大決策的依據(jù)?？朔壳艾F(xiàn)狀的方法是充分考慮隱患、風險、事故和損失之間的聯(lián)系,在統(tǒng)一的體系框架下進行發(fā)展。大多數(shù)安全系統(tǒng)關(guān)注于隱患的消除和抑制。從防止事故的角度來說是有效的,也取得了較好的成績,但是也不得不承認,有些事故是由于多種隱患造成的,是突發(fā)性的,無法避免的,必須系統(tǒng)化地考慮四者之間的關(guān)系,以風險評估為核心,以減少損失為目標,根據(jù)引起事

12、故的隱患來制定應(yīng)急措施,這樣才能支持鐵路運輸必需的跨專業(yè)、跨部門,甚至跨社會的聯(lián)動,使鐵路運輸安全保障工作向系統(tǒng)化、綜合化發(fā)展。本文面向這一目標提出了鐵路運輸安全保障與應(yīng)急系統(tǒng)。375世界軌司嚆溫論壇205W O R L D LWA從I3鐵路運輸安全保障與應(yīng)急系統(tǒng)鐵路運輸安全保障與應(yīng)急系統(tǒng)就是集成了電子技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)、信息處理技術(shù)、控制與系統(tǒng)技術(shù)和智能自動化技術(shù)等技術(shù),以控制影響鐵路運輸?shù)陌踩蛩貫槟繕?實現(xiàn)以“消除隱患、降低風險、防范事故、減少損失”為宗旨的移動、固定和人力資源的全方位、全時空的安全監(jiān)管和規(guī)范化管理,為鐵路穩(wěn)定運輸起到保障作用。3.1鐵路運輸安全保障與應(yīng)急系統(tǒng)體系

13、結(jié)構(gòu)鐵路運輸安全保障與應(yīng)急系統(tǒng)包括:鐵路安全監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)、鐵路風險評估系統(tǒng)和鐵路應(yīng)急救援系統(tǒng)3部分。鐵路應(yīng)急救援系統(tǒng)是核心,鐵路安全監(jiān)控預(yù)警和鐵路風險評估系統(tǒng)是手段。從圖4可以看出,鐵路運輸安全保障與應(yīng)急系統(tǒng)是一個以鐵路安全監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)為控制者,以鐵路運輸安全影響因素作為被控對象,輸入是鐵路應(yīng)急救援水平的負反饋系統(tǒng)。其中,鐵路安全影響因素為廣義的概念,不僅包括導致隱患的單個主客觀因素,還包括因素間的關(guān)系和組合。鼓路應(yīng)急救攝水平翌r蕻ii函j孬磊五i1叫鐵路應(yīng)總教擐系統(tǒng)鐵路安全監(jiān)控援警系統(tǒng)鐵路風險評價系統(tǒng)圖4鐵路運輸安全保障與應(yīng)急系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)3.2鐵路安全監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)建立完整的鐵路安全監(jiān)控預(yù)警系

14、統(tǒng)的目的是從監(jiān)控主客觀隱患的因素出發(fā),通過監(jiān)控關(guān)鍵崗位營運作業(yè)人員的身份,操作行為;監(jiān)控車輛運行狀態(tài)、車輛裝載狀態(tài),危險品遠程運輸過程;監(jiān)測基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài),以及鐵路運輸與其他運輸方式安全交互等方面構(gòu)成一套綜合體系,建立鐵路運輸安全綜合監(jiān)控信息庫,集中存儲監(jiān)測數(shù)據(jù)和事故案例、線路地理信息、各專業(yè)的安全與維修管理數(shù)據(jù)、與運輸安全相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和規(guī)章數(shù)據(jù)等,形成鐵路運輸安全數(shù)據(jù)中心,成為運輸安全分析和安全技術(shù)研究的支撐。3.3鐵路風險評估系統(tǒng)國內(nèi)外的風險評估方法主要包括概率法和危險指數(shù)評價法等。這些方法的缺陷在于:需要大量的基礎(chǔ)安全數(shù)據(jù),如果數(shù)據(jù)量少、數(shù)據(jù)特征不夠則會失效。鐵路風險評估系統(tǒng)建立在鐵路安

15、全監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的海量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上,克服了以上方法的缺點,進而可以建立安全知識庫和模擬系統(tǒng),系統(tǒng)地研究慣性和重大事故的發(fā)生機理、原因、判別標準和預(yù)防措施,通過時空一體化數(shù)據(jù)挖掘進行隱患模型發(fā)現(xiàn),構(gòu)建事故指標和隱患指標體系,評估存在的危險性及趨勢,為安全指標制定、事故分析和安全標準規(guī)程的改善提供依據(jù)。鐵路風險評估系統(tǒng)的另一個職能是進行事故損失評估,根據(jù)事故案例庫中人員傷亡的特點,應(yīng)用人力資源價值理論評估事故造成人員傷亡的價值損失,建立統(tǒng)一價值尺度的事故損失評估模型。376軌道交通信息技術(shù)與運營效率Railway lnfearnation Technology and Operation Efll

16、eiercy3.4鐵路應(yīng)急救援系統(tǒng)鐵路應(yīng)急救援系統(tǒng)以鐵路安全監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)和鐵路風險評估系統(tǒng)為基礎(chǔ),建立全國通用的鐵路運輸安全信息共享和評估平臺,提供完善的以狀態(tài)實時檢測系統(tǒng)為基礎(chǔ),以包括語音、數(shù)據(jù)、靜態(tài)及動態(tài)圖像傳輸系統(tǒng)為信息支持,GPS/GIS為定位手段的具備快速響應(yīng)能力的鐵路運輸救援智能決策支持系統(tǒng),解決各種安全系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)性、事故現(xiàn)場感知的實時性、現(xiàn)場監(jiān)視的多維性,為安全救援人員提供綜合知識和完善的信息服務(wù)。3.5鐵路運輸安全保障與應(yīng)急系統(tǒng)技術(shù)標準體系鐵路運輸安全保障與應(yīng)急系統(tǒng)涉及各種安全檢測,監(jiān)測系統(tǒng)和相關(guān)信息系統(tǒng)的整合、面向多層次應(yīng)用需求的數(shù)據(jù)融合和信息網(wǎng)絡(luò)平臺,是一項建設(shè)周期長、規(guī)模

17、龐大、技術(shù)覆蓋面寬的系統(tǒng)工程,制定一套完善的技術(shù)標準體系將會大大降低整個系統(tǒng)集成的技術(shù)復(fù)雜度,減少項目研發(fā)和實施的總體費用,并有利于整個系統(tǒng)的平滑發(fā)展和演化。其技術(shù)標準體系包括:監(jiān)控預(yù)警規(guī)劃設(shè)計相關(guān)技術(shù)標準、條件和性能要求、信息集成相關(guān)技術(shù)標準、應(yīng)用系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)標準等。4結(jié)束語鐵路安全保障工作是一項新技術(shù)不斷被采納,結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工程浩大的系統(tǒng)工程。應(yīng)當在統(tǒng)一的體系框架和標準體系指導下,充分利用鐵路信息化發(fā)展的成果,進行系統(tǒng)建設(shè)實施,實現(xiàn)鐵路安全相關(guān)過程的“超前預(yù)警,控制風險,最小化損失,快速應(yīng)急”。因此,體系化的鐵路安全保障與應(yīng)急系統(tǒng)必然會促進運輸安全保障工作的技術(shù)標準創(chuàng)新和體制創(chuàng)新,推動安全保障系統(tǒng)理論體系和應(yīng)用系統(tǒng)的完善實施。參考文獻:1賈利民,李平.鐵路智能運輸系統(tǒng)一體系框架預(yù)標準體系.北京:中國鐵道出版社,2004.2蔡國強,葉陽東,賈利民.車輛運行狀態(tài)地面安全監(jiān)測設(shè)備間相對誤差率分析方法的研究.eedir學ofTheWorld