張曉龍，張 軍，曾俊偉，錢勇生

（蘭州交通大學 交通運輸學院，1.碩士研究生，2.助理工程師，3.講師，4.教授，甘肅 蘭州 730070）

2013年，鐵路大部制改革方案正式出臺，目前國內對車務段安全管理的研究包括：文獻〔1.2〕利用閉環(huán)理論對車務段管理進行分析；文獻〔3.4〕從具體車務段的人員、管理、設備等方面改良；文獻〔5.7〕提出車務段管理需要明確管理層次，提高自主管理權限。國外鐵路的管理方式文獻〔8.9〕更加突出了整體安全和系統(tǒng)安全的概念，通過計算機技術、網(wǎng)絡通信技術對影響運輸安全因素的預測和分析，制定了事故解決方案，實現(xiàn)了運輸安全信息的遠程集中管理。

隨著改革的不斷推進，鐵路的管理體制和運行機制迫切需要引進新的安全管理理念，本文從事故分析的角度著手，應用事故樹分析法來分析車務段事故發(fā)生的直接和間接因素，并提出整改措施。

1 傳統(tǒng)車務段安全管理方式存在弊端

傳統(tǒng)的車務段安全管理組織結構是從上到下、逐級負責的樹枝狀組織結構。其中，根節(jié)點表示車務段管理系統(tǒng)中的最高管理者，負責把握全局安全管理工作；枝節(jié)點表示車務段管理系統(tǒng)的中層管理部門，負責協(xié)助最高管理者和決策者進行車務段的相關管理工作；葉節(jié)點表示各個車站，負責車務段各項工作的具體落實和執(zhí)行，并將基層的相關信息篩選整理后逐級向上傳遞，具體流程如圖1所示。

這種將決策權集中，統(tǒng)一指揮的車務段的安全管理模式的缺點主要表現(xiàn)在：

1）各部門之間缺乏橫向聯(lián)系，各個部門間的工作是分散不連續(xù)的，各個部門不能從整體上提高管理效率；

2）信息流通不暢，上級的管理理念得不到充分理解和傳達，各部門間不能根據(jù)自身的需要和發(fā)展及時地調整工作計劃；

3）反饋機制不完善，使得現(xiàn)場的安全管理實際情況和執(zhí)行效果得不到及時反饋，導致現(xiàn)場作業(yè)中存在的安全問題和管理不足的問題不能及時糾正和改善。

圖1 車務段樹狀組織結構示意圖

2 事故樹是現(xiàn)代安全管理的重要方式

事故樹分析法由美國貝爾電話研究所1961年提出，最初用來研究民兵式導彈發(fā)射控制系統(tǒng)，1974年美國原子能委員會運用FTA對核電站事故進行了風險評價的《拉姆遜報告》，使更多的人開始關注事故樹分析法，并將這種方法迅速推廣開來。中國開展事故樹分析方法的研究是從1978年開始的，目前已有很多部門和企業(yè)正在進行普及和推廣工作，并已取得一大批成果，促進了企業(yè)的安全生產(chǎn)。

事故樹分析采用從分析特定事故或故障（頂上事件）開始，層層分析其發(fā)生原因，直到找出事故的基本原因（底事件）為止，是一種可用來分析事故系統(tǒng)和原因關系的因果邏輯模型，能對系統(tǒng)的危險性進行識別和評價，并進行定性分析和定量計算，具有應用廣泛、邏輯性強、簡明和形象化的特點，體現(xiàn)了系統(tǒng)工程方法研究安全問題的系統(tǒng)性、準確性和預測性。

3 事故樹在車務段安全管理中的應用

3.1 車務段追尾事故事故樹編制 本文將利用事故樹分析技術，以鐵路典型追尾事故為例，分析導致車務段事故的各種可能途徑，并按主次關系制定相應預防措施，以防止事故的發(fā)生。事故樹是由各種導致事故發(fā)生的事件按一定的邏輯關系相連接所形成的樹狀圖形，是一種事故發(fā)生和發(fā)展的邏輯推理圖。并用分析法來逐層分析事故發(fā)生的原因，最終確定影響車務段安全管理和危害鐵路日常生產(chǎn)的的直接和間接因素，逐層治理，以提高車務段安全管理水平。列車追尾事故樹如圖2所示。

圖2 列車追尾事故事故樹樹

3.1.1 頂上事件分析 頂上事件是指所要分析的對象，指不希望發(fā)生的事件，此處用符號T表示。本文中討論的頂上事件，可歸納為“列車事故出現(xiàn)并且值班人員失誤和預防設備故障情況下造成列車追尾事故的發(fā)生”，記作M1·M2=T。

3.1.2 中間事件分析 中間事件是指系統(tǒng)中可能造成頂上事件發(fā)生的事件，是可以繼續(xù)往下分析原因的事件，此處用符號Mi（i=1，2，3……）表示。如“列車存在追尾條件的發(fā)生”，記作M1=M4·X2；“司機未能通過制動阻止的發(fā)生”，記作M2=M6+X1；從圖2中可知，該事故樹中的中間事件共有17個。

3.1.3 基本事件分析 基本事件是導致頂上事件發(fā)生的初始事件，是造成頂上事件發(fā)生的基礎原因，此處用符號Mi（i=1，2，3……）表示。與對中間事件的分析相同，通過從上到下，逐層深化，就可找出導致鐵路車務段事故的基本因素及其相互關系。

經(jīng)上述分析，得到如圖2所示事故樹中包括36個基本事件、17個中間事件、5個“與門”和12個“或門”，反映了“鐵路車務段事故”的因果關系。

通過對該事故樹的分析，可以清晰明了地了解鐵路車務段事故發(fā)生的所有可能途徑，并且可以分析出最值得注意和防范的途徑，從而有針對性地制定相應的預防措施。

3.2 車務段事故定性分析 事故樹定性分析是將事故樹進行適當簡化，求出其最小割集，確定基本原因事件的重要度及最小徑集的過程。

3.2.1 最小割集 在安全系統(tǒng)工程中，割集是事故樹中某些基本事件的集合，當這些基本事件發(fā)生時，頂上事件必然發(fā)生，它是系統(tǒng)的故障模式。求解最小割集和最小徑集，可用行列法和布爾代數(shù)法。根據(jù)分析得出車務段列車追尾事故事故樹，此處利用布爾代數(shù)法求解，有：

將上式展開，并進一步化簡可知，該事故樹的最小割集有8646個，即該系統(tǒng)的36個基本事件（=1，2，3……32），存在8646種途徑必然導致頂上事件（列車追尾事故）的發(fā)生。這對全面掌握事故發(fā)生規(guī)律，找出隱藏事故的發(fā)生非常有效。

3.2.2 最小徑集 最小徑集體現(xiàn)了系統(tǒng)的安全性，表示當最小徑集所包含的基本事件都不發(fā)生時，頂上事件必然不發(fā)生。最小徑集與最小割集具有對偶性，利用邏輯簡化法求解最小徑集：

從而求得事故樹的最小徑集為：

3.2.3 結構重要度的求解與分析 求解第X個基本事件X的結構重要度系數(shù)可利用下述公式：

式中：Xi表示第i個基本事件；

Pj表示第j個最小徑集；

n表示第j個最小徑集中基本事件的總數(shù)；

Xi∈Pj表示 Xi屬于最小徑集中 Pj的事件。

逐項計算可得此事故樹的結構重要度如下：

其中，結構重要度系數(shù)大的基本事件對頂上事件的發(fā)生起著重要的作用，也是危險性大的事件，需要重點防范。通過對結構重要度系數(shù)大的事件進行重點控制即可提高系統(tǒng)的安全性。分析可知，此次造成鐵路列車事故的各種不安全因素中：信號輸出出錯=前后車被派上同一鐵路區(qū)間=其它防撞技術系統(tǒng)失效>后車狀態(tài)決策與控制失效=后車距離決策與控制失效>調度員認為防撞系統(tǒng)可靠>調度員險情處理不當>調度員脫崗>制動系統(tǒng)失效>目視距離內制動不及>正常行駛中前后車存在速度差=司機未注意到險情>調度員來不及處理險情>前車狀態(tài)信號遺失或出錯=獲取目標位置出錯。

事故樹最小徑集為鐵路車務段安全工作提供了一個新的思路，就是盡最大努力去消除最小徑集事件。對于事件X4（前后車被指派同一區(qū)間）、X27（調度員擅自脫崗）、X35（調度人員分心未發(fā)現(xiàn)險情）等，因車務段工作人員的疏忽和對規(guī)章制度的漠視而造成事故的這類問題，應該通過定期培訓和不定期的抽檢業(yè)務能力來保證工作人員具有較高的業(yè)務水平；同時制訂崗位責任制，明確各個崗位的責任和業(yè)務范圍；采用系統(tǒng)性能更穩(wěn)定的移動閉塞設備來實行閉塞區(qū)間的連鎖，實行各個班組間的互控和聯(lián)防，從設備和制度兩個層次上杜絕此類事件的發(fā)生。對于事件X3（制動系統(tǒng)失效）、X11（其他防撞系統(tǒng)失效）、X15（環(huán)境因素）、X16（信號燈輸出錯誤）這類問題，應該嚴格執(zhí)行路局有關設備維護保養(yǎng)和檢修制度，并實行嚴格登記制度和檢修員簽字制度，使責任具體到個人，從源頭上杜絕由于人員的懶散而未發(fā)現(xiàn)設備故障或過度損耗而引發(fā)事故，同時與車輛等其他零部件設備設計和加工部門有效的溝通和反饋，減少設備的故障率，繼而減少鐵路事故。

4 結束語

隨著鐵路系統(tǒng)的新一輪改革，各個基層車務段的職責將更多，任務也將更重。但影響鐵路車務段安全管理的因素較多，而且其中的人為因素無法量化，致使無法對事故進行準確定量分析。通過事故樹簡明形象的定性分析，不但可以分析出導致鐵路事故的直接原因，而且還能揭示事故發(fā)生的潛在危險，基本滿足事故分析的需要。事故樹最小割集預示出系統(tǒng)發(fā)生事故的途徑，而其最小徑集則提供了消滅頂上事件最經(jīng)濟省事的方案。因此，應用事故樹對鐵路車務段安全管理意義重大，努力減少事故樹最小割集所預示出系統(tǒng)發(fā)生事故的途徑，盡可能采用最小徑集提供的最經(jīng)濟省事的方案，對加強車務段安全管理作業(yè)保證鐵路運輸安全暢通具有十分重要的意義。

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