运输系统中的危险辨识及其安全控制

运输系统中的危险辨识及其安

全控制（新版）

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statemanagementandcontrolofallpeople,objectsandenvironmentsinproduction

（安全管理）

单位：______________________

姓名：______________________

日期：______________________

编号：AQ-SN-0151

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交通运输

运输系统中的危险辨识及其安全控制（新

版）

说明：安全管理是企业生产管理的重要组成部分，是一门综合性的系统科学。

安全管理的对象是生产中一切人、物、环境的状态管理与控制，安全管理是一

种动态管理。可以下载修改后或直接打印使用（使用前请详细阅读内容是否合

适）。

摘要:笔者将运输系统的危险分为两类：固有危险、变动危险；

并给出两类危险的定义；对构成两类危

险的因子进行了深入的讨论；提出辨识运输系统两类危险的基

本方法，即静态辨识法和动态辨识法；对两种方法的应用范围及条

件进行了初步界定。在对运输系统进行危险辨识的基础上，就如何

运用控制论的理论与方法解决运输系统的安全控制问题进行探讨；

提出系统安全状况的恶化实际上是系统中危险因素失控的结果。保

证系统安全的核心任务是对系统危险因子进行控制。就运输系统而

言，对系统变动危险因子的控制要比固有危险系统困难。

关键词:运输系统；危险辨识；安全

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1引言

任何一技术系统，当它造福于人类的同时，也给人类带来某些

负面效应。因为，任何技术系统都具有危险性，运输系统亦不例外。

由于运输系统中能量的巨大性、结构的复杂性及行为的动态性和不

确定性，系统的危险更具隐蔽性和突发性，使得对运输系统危险的

辨识及控制较其他一般工业系统要困难得多。笔者从运输系统的一

般结构功能及运作方式人手，从方法论的角度探讨运输系统危险辨

识问题。

2运输系统中的危险

运输系统以实现人与物的位移为根本目的，任一运输系统只要

具备了“车”、“路”两个子系统，它就具备了运输功能。现代化的

运输系统要求系统应具备安全、快速、准时、舒适地实现人、物位

移的能力。系统功能的提升使得系统的构成、运作、管理更趋复杂。

就运输系统而言，无论其现代化程度如何，也无论其采用何种运输

方式（如铁路、公路、航空、水运），其基本构成都可分为几个子系

统：载运工具子系统、运输线路子系统、交通控制子系统、维修养

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护子系统、管理指挥子系统。系统结构如图1所示。

从图1可知：现代化运输系统是一个由管理、指挥子系统为中

心的多子系统构成的庞大的复杂系统。该系统是一个连续运动的系

统，系统中各要素始终处于变化之中，各要素间作用关系十分复杂。

因此，系统的管理与运作的困难程度大大高于一般工业系统，特别

是系统的安全可控性，其复杂程度更是一般工业系统难以相比的。

运输系统安全可控性的前提与核心是对系统中危险的辨识，如

果危险辨识的问题得以圆满解决，安全控制的问题便会迎刃而解。

系统危险是客观存在的，如何辨识才是关键所在。为了有效地对系

统危险进行辨识，运输系统中的危险应被分作两类：一类为固有危

险，另一类为变动危险。

所谓固有危险是指由系统自身性质与结构所决定的，与系统共

生的，对系统的安全始终构成潜在威胁的，在某种条件下将会对系

统的运作可靠性造成重大影响的一种客观存在；

所谓变动危险是指在系统运动过程中，系统中各要素相互作用，

在各种内外部条件影响下，可能导致系统状态恶化的一种变化着的

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客观存在。以上对固有危险与变动危险的阐述，可视为是对两类危

险的定义，为了便于讨论问题，给出运输系统运作模型，如图2所

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从图2得知，人、物流进入系统后，就变成了载运工具流。载

运工具流是运输系统最基本的运作形式。铁路系统是列车流，公路

系统是机动车流，民航系统飞机流，水运系统是航舶流。对运输系

统运作的管理本质是对系统中载运工具流的管理。

就安全而言，管理体现的则是对系统中“流”的疏导。疏导是

为了避免“流”的紊乱。“流”的紊乱将会导致“流"的堵塞，甚至

是冲突，致使系统状态恶化引起功能下降或丧失。除了不可抗拒的

原因外，运输系统中“流”的紊乱多由系统危险引起。换句话说，

运输秩序的紊乱，系统危险是主要诱因。

在运输系统中，载运工具流的速度应视为是运输系统的固有危

险，速度是运输系统效率的重要体现。一般的工业系统，其效率与

安全往往是矛盾的，企业管理的目标就是在效率与安全间寻找平衡

点，这一特点同样适用运输系统。运输系统在某种意义上速度与安

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全是对立的，呈现某种相互制约的关系。运输系统“流”的速度构

成系统的诸子系统能力（功能）的制约。本质上讲，诸子系统的能力,

是由最小的子系统能力所决定。因此，从宏观角度对运输系统固有

危险的辨识，可归结为对各子系统功能水平的辨识。

另外，需要说明，随着系统技术水平与管理水平的提高，系统

中的“流”的速度亦不断提高，其对“流速”起制约的因素可能随

条件的改变而改变，譬如可能由A子系统转为B子系统。对固有危

险的辨识并不是一成不变的，而是变化的。“速度”作为运输系统的

固有危险，不管条件如何改变，却是始终存在的。

变动危险指系统中的危险是变化的，这种变化具有3个基本特

征：

①危险程度的变化性，即系统中的危险随系统内外条件的改变

发生程度上的变化，亦可能增大，亦可能减小；

②危险轨迹呈随机游走性，从宏观角度表现为在各子系统间的

游动，类似于证券市场热点板块轮动；

③危险征兆的突发性，受人们对客观事物的认识水平限制，一

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些危险征兆往往不易被查觉，待到被查觉已是非常明显，故在感觉

上是一种突变。

鉴于以上分析，显然对系统变动危险的辨谡要比对固有危险的

辨识来得困难。

3运输系统的危险辨识

系统的危险辨识在可操作层面应归结为对系统中危险因子的辨

识，运输系统的危险分为固有危险与变动危险两类，故危险因子也

应为两类：固有危险因子与变动危险因子。危险因子存于各子系统,

通过相互作用关系，在某种诱发因素作用下，对系统构成威胁或破

坏，使系统状态恶化，功能下降。对系统危险辨识分为两个层面：

总体辨识与局部辨识。总体辨识是第一步，应根据系统的输出进行

辨识。运输系统的输出可用系统的质量指标“安全”、“正点”来表

达。危险辨识系统如图3所示。

图3中系统的输出“安全”、“正点”全面表征了运输系统的状

态。通过对输出进行辨识，可在整体上把握系统所面临的危险，了

解危险对系统的破坏程度，从而对系统输入进行调整。关于干扰，

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这里定义的是不可抗拒力，它对系统造成的危险与破坏不在辨识之

列。

局部危险辨识是对各子系统进行的辨识。首先，对各子系统固

有危险因子的辨识，一般可对子系统的结构及性质做深入分析后即

可获得。譬如通过分析可知，系统中固有危险因子应是“速度”、“驾

驶疲劳”、“单调”、“极限反应能力”、“线路曲线”、“线路交叉点”、

“构造速度”等。对于系统的变动危险因子的辨识，因变动危险因

子的隐蔽性与随机游走性，用一般分析方法很难得到满意结果。变

动危险因子的隐蔽性可通过对系统危险征兆的实时采集与分析进行

探查，而随机游走性的危险因子则要用概率论与数理统计的理论与

方法解决。其基本方法是对运输系统多年事故资料进行数理统计处

理，以期获得变动危险因子的活动规律。

以上对系统危险因子的识别方法可归结为两类：对固有危险因

子的识别采用的是分析法，可称为“静点辨识法”；对变动危险因子

的辨识是实时征兆采集与数理统计方法。该方法都具有动态性质，

故而称“为动态辨识法”。

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4关于对运输系统危险的控制

实现对运输系统危险的有效控制，首先需要构建一个完善控制

系统。根据控制论原理，运输系统的安全控制系统应是一个闭环控

制系统，系统结构如图4所示。

图4表明，实现系统安全控制，必须有危险控制环节和危险辨

识环节共同参与和运输系统构成一个闭环系统。危险辨识系统充当

反馈环节，危险控制系统则是运输系统的前级输入。由图4看出，

根据系统输出进行危险辨识，再将辨识结果作为系统的输入是实现

系统安全控制的基本途径。

保持系统安全状态良好的基本方法是对系统中的危险因子实行

有效的控制。就运输系统而言，首先要考虑的是对系统中车流速度

的控制。车流速度的控制分两个层面。

第一层面是由系统技术条件与管理水平决定的系统车流的目标

速度。系统车流的目标速度问题至关重要，关系到系统的效率与安

全。系统的车流目标速度的确定是一个过程，是一个关于系统固有

危险的辨识过程。

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第二层面是关于运输系统在运营过程中，在不同时空条件下的

车流速度控制，或称为系统过程车流速度控制，是在系统目标速度

已确定的前提条件下，一种时常的速度控制。过程车流的速度控制

呈一定的时变性。譬如“曲线段”、“交叉口”、“事故多发地（段）”

的限速，这种限速往往随技术条件与管理条件变化而变化。系统车

流的目标速度与系统车流过程速度的辨识与控制，是影响系统安全

的最为重要的因素，如果速度值超出系统的客观容许能力，系统安

全就会面临失控。

运输系统中的危险因子，一些呈绝对性，一些呈相对性。譬如

“驾驶疲劳”、“单调”呈相对性，可通过一定的技术措施予以弱化

或消除；而对于呈绝对性的“极限反应能力”只能通过一定技术措

施去限制各种可能超出人的反应能力的不利因素，即做到机宜人。

系统安全控制的难点更多的集中在对变动危险因子的识别与控

制上，变动危险因子所具有的隐蔽性与随机性，使得对其的辨识与

控制显得相当困难，以现有的辨识方法得到的辨识结果往往可能是

这样的表述：某种（些）危险因子以X%可能性存在于某子系统中，在

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