铁路运输安全保障与应急系统体系的研究

1、世肭黼205W O R L I.MIAY D RA-Research on Railway Transportation Safety Guaranteeand Emergency SystemJIA Limin,CA删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埘哪them.It propose8a safety g,reanteeand emergency system,that establishes foundation for the systelltic development of safety gL】am system.铁路运输安全保障与应急系统体系的研究贾利民,蔡国强,秦勇,王艳辉摘要:铁路安全保障系统

3、大多局限于局部系统的单独应用方面,应当在系统化的体系框架-Fi/L4y黜,形成综合性的安全保障联动体系。(本文研究了隐患、风险、事故和损失的概念及其相互关系,提出了安全保障与应急系统,为铁路安全保障系统的体系化发展奠定了基砒、O引言铁路运输安全是铁路运输工作的永恒主题。没有稳定的安全,就没有铁路运输大联动机的高效正常运转,就难以使运力资源得以充分发挥。特别是随着铁路运输朝着高速度、高密度、重载,技术密集、技术系统构成复杂、业务系统联动性高等方面的发展,铁路运输安全与应急保障系统面临着非常严峻的挑战。目前,运输安全部门的技术力量较强,在强化安全基础建设、深化安全生产专项整治上积累了成熟的技术和经

4、验,运输安全保持了相对稳定的局面。但是,中国铁路运输安全是个复杂的巨大系统,它的影响因素涉及到设备、人员、环境、安全管理等许多方面,这些环节从整体上紧密联系、环环紧扣、协调运作,任何一个环节出现闽题,都会干扰整个运输过程,打乱总体部署,使运输工作陷人被动,使跨越式发展丧失重要的前提和基础。因此,运输安全保障系统必须是个系统化、体系化的联动系统,局部的安全必须以全局的安全稳定为前提。在铁路信息化方面,安全保障信息化工作也取得了阶段性成果,行车安全综合监控管理信息系统已经在繁忙干线得到了推广应用“12】,运输安全状况总体上逐步好转,但也存在一些不足:一是大多数安全信息化系统各自独立,没有构成有机整

5、体,信息资源难以共享,综合应用难以展开,整体效益难以发挥;二是部分安全系统在信息的及时性、准确性、完整性方面与实用要求还有差距,难以适应新的形势要求。造成这种状况的根本原因在于缺少与之相适应的、具有行业特色的系统化运输安全保障体系和技术标准。纵观日本、欧洲德、法、英和美国等安全保障系统,基于高度信息共享豹系统体系化、综合化、标准化,是当今世界在运输安全保障方面的发展趋势。只有在统一的体系规范下,才能使局部的安全保障系统转化为面向全局的控制系统,才能使运输安全管理方法从传统的行政手段、经济手段,以世w界oR轨LD道I交LA通ILW论A坛Y2nVnVEV及常规的监督检查,发展到现代的法制手段、科学

6、手段和文化手段,从基本的标准化、规范化管理,发展到以人为本、科学管理的方法。为此,本文研究了铁路安全保障系统的有关概念,分析了安全保障系统的现状,提出了构建铁路运输安全保障与应急系统的体系结构及技术标准体系,为铁路安全保障工作的系统化发展打下了基础。1铁路安全保障系统的有关概念铁路安全保障系统的有关概念包括隐患、风险、事故和损失。1.1隐患导致铁路运输发生事故的最大原因是隐患。隐患是指在铁路运输中有可能造成人身伤亡或经济损失的不安全因素,它包括主观隐患和客观隐患。客观隐患是指威胁铁路运输安全可能发生的一切客观因素,如自然灾害等;客观隐患是必然的而且不以人的主观意识为转移,但是可以被发现、预防和

7、解决。主观隐患是指由工作人员心理、生理因素造成的潜在的不安全因素,如安全意识淡薄等。铁路运输事故的发生,既有其偶然性,也有其必然性。究其原因,是由于主客观隐患相互联系、相互作用导致。只有客观隐患,无主观隐患,经过整改,可以预防事故发生;既有客观隐患,又有主观隐患,必然发生事故;没有客观隐患,只有主观隐患,仍然会发生事故。消除隐患首先必须识别隐患、分析隐患,才能消除隐患,防止其转化为事故。主观隐患的主要因素如图1所示,客观隐患的主要因素如图2所示。主观嚣患心理因素I l生理因素l I技述因素l l管理因素到目引圉曰剧目目国目目引斟匿运臂园囊l l鞋鲁因素l l基础设因蠢f l其他因素孙雕驯Ii地

8、理_I件图2客观隐患的主要因素1.2风险风险是指由潜在危险导致人们不希望发生事件的可能性。铁路运输由于其规模大、周期长、技374轨道交通信息技术与运营效率Railway Infonmtion Technology and Operation Emeiercy术集中、复杂等特点,在实施过程中存在着许多不确定的因素,存在的风险比以前增加了许多,导致的损失规模也越来越大,使得铁路运输的风险评估得到了重视。风险评估是以实现铁路运输系统安全为目的,利用系统工程的理论和方法,对隐患的主客观因素进行识别、分析和评价,制定有效的操作方案、操作程序、预防措施及应急补救措施,以达到降低运输作业危险的目的。1.3事

9、故事故是铁路运输系统运营过程中发生的意外的、突发的事件的统称,通常会使铁路的正常运行中断,造成人员伤亡或财产损失等不良后果。事故的发生是随机的,很难预测,但也有规律可循。事故发生的根本原因是系统内潜在的隐患。事故是一个动态过程,有萌芽、发展、突发3个阶段。萌芽阶段是消除事故的关键时期,隐患往往会出现许多征兆,如果此时能被人们监测并加以控制,就有可能把事故扼杀在萌芽状态。发展阶段也是挖掘隐患的重要时机,如能及时采取措施,也能有效阻止事故的发生。对于突发阶段来说,安全工作已经转化为应急和救援的快速反应和及时性。在铁路运输过程中难以完全避免事故。没有绝对的安全,只能让事故的风险趋近于零,也就是尽可能

10、预防事故,或把事故的后果减至最小。1.4损失损失是人们对事故给铁路运输所造成的危害和破坏程度的度量。损失可以分为经济损失和非经济损失。前者是指可以用货币计量的损失,如铁路装备破损、装载货物损坏等;后者是指难以用货币计量的损失,如人员伤亡、环境污染等。2安全保障系统的现状分析铁路运输安全是个复杂的巨大系统,安全保障工作涉及到隐患,风险,事故和损失4个方面,这些环节从整体上紧密联系,其关系如图3所示。目前,大多数安全系统仍然处于局部系统图3隐患、风险、事故和损失关系图的孤立应用阶段。许多安全系统只考虑单个专业部门的具体需求,而没有涉及安全相关部门和其他专业部门对其安全信息的综合需求,存在着局部性、

11、滞后性和偏差性;安全系统用户分散、互联程度低、信息相对封闭,难以共享。现有的综合安全监控网络,实现了数据的集中采集、集中存放,但专业间信息没有统一标准,无法共享。这种现状在面对重大异常事件时,难以提取出综合性的安全监控信息、安全分析信息和防灾预案信息,作为重大决策的依据。克服目前现状的方法是充分考虑隐患、风险、事故和损失之间的联系,在统一的体系框架下进行发展。大多数安全系统关注于隐患的消除和抑制。从防止事故的角度来说是有效的,也取得了较好的成绩,但是也不得不承认,有些事故是由于多种隐患造成的,是突发性的,无法避免的,必须系统化地考虑四者之间的关系,以风险评估为核心,以减少损失为目标,根据引起事

12、故的隐患来制定应急措施,这样才能支持铁路运输必需的跨专业、跨部门,甚至跨社会的联动,使铁路运输安全保障工作向系统化、综合化发展。本文面向这一目标提出了铁路运输安全保障与应急系统。375世界轨司嚆温论坛205W O R L D LWA从I3铁路运输安全保障与应急系统铁路运输安全保障与应急系统就是集成了电子技术、计算机技术、通信技术、信息处理技术、控制与系统技术和智能自动化技术等技术,以控制影响铁路运输的安全因素为目标,实现以“消除隐患、降低风险、防范事故、减少损失”为宗旨的移动、固定和人力资源的全方位、全时空的安全监管和规范化管理,为铁路稳定运输起到保障作用。3.1铁路运输安全保障与应急系统体系

13、结构铁路运输安全保障与应急系统包括:铁路安全监控预警系统、铁路风险评估系统和铁路应急救援系统3部分。铁路应急救援系统是核心,铁路安全监控预警和铁路风险评估系统是手段。从图4可以看出,铁路运输安全保障与应急系统是一个以铁路安全监控预警系统为控制者,以铁路运输安全影响因素作为被控对象,输入是铁路应急救援水平的负反馈系统。其中,铁路安全影响因素为广义的概念,不仅包括导致隐患的单个主客观因素,还包括因素间的关系和组合。鼓路应急救摄水平翌r蕻ii函j孬磊五i1叫铁路应总教擐系统铁路安全监控援警系统铁路风险评价系统图4铁路运输安全保障与应急系统体系结构3.2铁路安全监控预警系统建立完整的铁路安全监控预警系

14、统的目的是从监控主客观隐患的因素出发,通过监控关键岗位营运作业人员的身份,操作行为;监控车辆运行状态、车辆装载状态,危险品远程运输过程;监测基础设施状态,以及铁路运输与其他运输方式安全交互等方面构成一套综合体系,建立铁路运输安全综合监控信息库,集中存储监测数据和事故案例、线路地理信息、各专业的安全与维修管理数据、与运输安全相关的基础数据和规章数据等,形成铁路运输安全数据中心,成为运输安全分析和安全技术研究的支撑。3.3铁路风险评估系统国内外的风险评估方法主要包括概率法和危险指数评价法等。这些方法的缺陷在于:需要大量的基础安全数据,如果数据量少、数据特征不够则会失效。铁路风险评估系统建立在铁路安

15、全监控预警系统的海量数据的基础之上,克服了以上方法的缺点,进而可以建立安全知识库和模拟系统,系统地研究惯性和重大事故的发生机理、原因、判别标准和预防措施,通过时空一体化数据挖掘进行隐患模型发现,构建事故指标和隐患指标体系,评估存在的危险性及趋势,为安全指标制定、事故分析和安全标准规程的改善提供依据。铁路风险评估系统的另一个职能是进行事故损失评估,根据事故案例库中人员伤亡的特点,应用人力资源价值理论评估事故造成人员伤亡的价值损失,建立统一价值尺度的事故损失评估模型。376轨道交通信息技术与运营效率Railway lnfearnation Technology and Operation Efll

16、eiercy3.4铁路应急救援系统铁路应急救援系统以铁路安全监控预警系统和铁路风险评估系统为基础,建立全国通用的铁路运输安全信息共享和评估平台,提供完善的以状态实时检测系统为基础,以包括语音、数据、静态及动态图像传输系统为信息支持,GPS/GIS为定位手段的具备快速响应能力的铁路运输救援智能决策支持系统,解决各种安全系统的关联性、事故现场感知的实时性、现场监视的多维性,为安全救援人员提供综合知识和完善的信息服务。3.5铁路运输安全保障与应急系统技术标准体系铁路运输安全保障与应急系统涉及各种安全检测,监测系统和相关信息系统的整合、面向多层次应用需求的数据融合和信息网络平台,是一项建设周期长、规模

17、庞大、技术覆盖面宽的系统工程,制定一套完善的技术标准体系将会大大降低整个系统集成的技术复杂度,减少项目研发和实施的总体费用,并有利于整个系统的平滑发展和演化。其技术标准体系包括:监控预警规划设计相关技术标准、条件和性能要求、信息集成相关技术标准、应用系统相关技术标准等。4结束语铁路安全保障工作是一项新技术不断被采纳,结构复杂、工程浩大的系统工程。应当在统一的体系框架和标准体系指导下,充分利用铁路信息化发展的成果,进行系统建设实施,实现铁路安全相关过程的“超前预警,控制风险,最小化损失,快速应急”。因此,体系化的铁路安全保障与应急系统必然会促进运输安全保障工作的技术标准创新和体制创新,推动安全保障系统理论体系和应用系统的完善实施。参考文献:1贾利民,李平.铁路智能运输系统一体系框架预标准体系.北京:中国铁道出版社,2004.2蔡国强,叶阳东,贾利民.车辆运行状态地面安全监测设备间相对误差率分析方法的研究.eedir学ofTheWorld