楊英杰 上海鐵路局南京東站

基于事故樹的鐵路調(diào)車作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)程度研究

楊英杰 上海鐵路局南京東站

調(diào)車工作是鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)中事故多發(fā)、易發(fā)且損失及影響較大的作業(yè)環(huán)節(jié)。針對(duì)南京東站某一歷史階段典型調(diào)車事故記錄，采用事故樹模型對(duì)調(diào)車作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)影響程度進(jìn)行分析，挖掘調(diào)車作業(yè)事故的發(fā)生原因與影響因素、結(jié)果的邏輯關(guān)系，并通過(guò)分層指標(biāo)模型計(jì)算重要度。結(jié)果表明導(dǎo)致調(diào)車作業(yè)事故的原因中，作業(yè)人員因素和設(shè)備因素影響最大。針對(duì)性提出相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制措施。

鐵路調(diào)車作業(yè)；安全風(fēng)險(xiǎn)；事故樹；影響程度

調(diào)車作業(yè)是鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的重要組成部分，其對(duì)保證運(yùn)輸安全、提高運(yùn)輸效率、增強(qiáng)運(yùn)輸能力、降低運(yùn)輸成本和維持良好的運(yùn)輸秩序等均起著十分重要的作用。保障調(diào)車作業(yè)安全是鐵路安全風(fēng)險(xiǎn)防控的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

1 調(diào)車作業(yè)事故樹的建立

借助事故樹分析法對(duì)典型調(diào)車事故進(jìn)行建模分析，找出調(diào)車作業(yè)中可能造成的事故直接后果與導(dǎo)致事故發(fā)生的影響因素之間的因果、邏輯關(guān)系。

1.1 事故原因分析

表1 調(diào)車作業(yè)事故原因

通過(guò)對(duì)32件典型調(diào)車作業(yè)事故原因（含某一件事故由多個(gè)主要原因?qū)е拢┳鬟M(jìn)一步深入分析，歸納出導(dǎo)致調(diào)車作業(yè)事故的主要原因集中在作業(yè)人員因素、管理因素、設(shè)備因素、環(huán)境因素等方面。統(tǒng)計(jì)各因素出現(xiàn)的次數(shù)和后果如表1所示。

1.2 構(gòu)建事故樹

根據(jù)對(duì)調(diào)車作業(yè)事故原因的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，按照相應(yīng)的流程、先后次序、因果關(guān)系繪成事故樹圖，表示了導(dǎo)致事故、原因的各種因素之間的邏輯關(guān)系（如圖1所示）。

圖1 調(diào)車作業(yè)事故樹

1.3 事故樹的最小割集

在事故樹分析中，最小割集是引起頂上事件發(fā)生的充要條件，如果最小割集越多，說(shuō)明系統(tǒng)的危險(xiǎn)性越大。由布爾代數(shù)法可得:

上式中，A1、A2、A3、A4分別代表環(huán)境因素、設(shè)備因素、作業(yè)人員因素和管理因素；X1、X2分別代表環(huán)境因素原因下的惡劣天氣和沿線異物等兩種因素，X3、X4分別代表設(shè)備原因下的設(shè)備老化和設(shè)備故障等兩種因素，X5、X6、X7分別代表作業(yè)人員因素下的安全意識(shí)不強(qiáng)、業(yè)務(wù)不精和違章作業(yè)等三種因素，X8、X9分別代表管理因素下的現(xiàn)場(chǎng)控制不到位和規(guī)章制度有漏洞等兩種因素；N1、N2、N3、N4，（其中N1∈N）分別為環(huán)境因素、設(shè)備因素、作業(yè)人員因素、管理因素等四種調(diào)車作業(yè)事故原因發(fā)生的頻數(shù)；n1，n2，n3…n13（其中n1∈N）為由各最終原因?qū)е抡{(diào)車作業(yè)事故發(fā)生的頻數(shù)。

則事故樹的最小割集為：X1α，X2α，X3α，X4α，X5α，X6α，X7α，X8α，X9α。即導(dǎo)致調(diào)車作業(yè)事故的基本原因有9個(gè)，分別為最小割集所表示的內(nèi)容。

2 調(diào)車作業(yè)事故影響評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

不同的事故原因?qū)φ{(diào)車作業(yè)甚至整個(gè)運(yùn)輸生產(chǎn)的影響也不同。為便于分析、建模，針對(duì)不同事故原因?qū)е碌暮蠊?，采用層次分析指?biāo)模型建立指標(biāo)體系，如圖2所示。

圖2 調(diào)車作業(yè)事故影響結(jié)果指標(biāo)體系

2.1 量化指標(biāo)

根據(jù)上述指標(biāo)體系，細(xì)分統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)則層C層中各指標(biāo)在相應(yīng)影響因素下出現(xiàn)的頻次，可得到量化指標(biāo)結(jié)果。

2.2 構(gòu)造對(duì)比矩陣及權(quán)重計(jì)算

2.2.1 構(gòu)造成對(duì)比較矩陣

從層次結(jié)構(gòu)模型的第二層（A層）開始，對(duì)于影響上一層每個(gè)因素的同一層諸因素，用成對(duì)比較法和1～9比較尺度構(gòu)造對(duì)比矩陣，依此構(gòu)造目標(biāo)層、A層、B層直至D層的成對(duì)比較矩陣。

（1）目標(biāo)層構(gòu)造矩陣

由于四種事故原因發(fā)生的頻數(shù)分別為：環(huán)境因素2件，設(shè)備因素12件，作業(yè)人員因素23件，管理因素5件。采用1～ 9比較尺度法其構(gòu)造矩陣如表2所示。

表2 目標(biāo)-指標(biāo)類對(duì)比矩陣

（2）A層構(gòu)造矩陣

由頻次量化指標(biāo)結(jié)果可知，環(huán)境因素下的指標(biāo)發(fā)生的次數(shù)分別為：惡劣天氣1件，沿線異物1件。則環(huán)境因素指標(biāo)的構(gòu)造矩陣如表3所示。同理可構(gòu)造A層中設(shè)備因素指標(biāo)對(duì)比矩陣、作業(yè)人員因素指標(biāo)對(duì)比矩陣、管理因素指標(biāo)對(duì)比矩陣。

表3 環(huán)境隱患指標(biāo)對(duì)比矩陣

（3）B層、C層構(gòu)造矩陣

方法同（2），可得到9個(gè)B層指標(biāo)對(duì)比矩陣和11個(gè)C層指標(biāo)對(duì)比矩陣。

2.2.2 權(quán)重系數(shù)確定

（1）次數(shù)權(quán)重系數(shù)表上層指標(biāo)計(jì)算如下：

具體權(quán)重系數(shù)結(jié)果如表4所示。

式中βi表示第i個(gè)影響因素，ωi,j表示第i個(gè)因素在A層第j個(gè)事故原因中的比重，均已在前文中得出具體的數(shù)值，Aj表示A層第j個(gè)事故原因的比重。

（2）影響權(quán)重系數(shù)確定

δi表示第i個(gè)事故誘發(fā)因素；ωi,j表示第i個(gè)事故誘發(fā)因素導(dǎo)致的結(jié)果權(quán)重，包括脫軌、人員傷亡、脫線、沖撞、擠岔、側(cè)面沖突等，根據(jù)上式計(jì)算結(jié)果如表4所示。

表4 權(quán)重系數(shù)表

3 安全風(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)重要度計(jì)算

由事故樹基本事件的結(jié)構(gòu)重要度分析的近似判別式：

可得，所有基本事故原因的重要度都相同，值為1，但根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示各影響因素發(fā)生的頻數(shù)不同，造成的影響不同，因此該判別式還需乘以次數(shù)權(quán)重和影響權(quán)重，即：

根據(jù)上述原則，計(jì)算出的基本事件結(jié)構(gòu)重要度如表5所示。

通過(guò)表5可得，南京東站調(diào)車作業(yè)事故的影響因素主要來(lái)自于作業(yè)人員違章作業(yè)和設(shè)備故障，其次分別是作業(yè)人員安全意識(shí)不強(qiáng)、管理人員現(xiàn)場(chǎng)控制不到位、規(guī)章制度有疏漏、業(yè)務(wù)不精、設(shè)備老化，最后兩個(gè)是惡劣天氣和沿線異物。

表5 基本事件結(jié)構(gòu)重要度

4 調(diào)車作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)控制措施

根據(jù)對(duì)各影響因素的分析結(jié)果可得：由人員因素導(dǎo)致的安全風(fēng)險(xiǎn)從發(fā)生概率和風(fēng)險(xiǎn)損失來(lái)說(shuō)都是最大的，也較難察覺潛在的危險(xiǎn)，因此應(yīng)著重加強(qiáng)對(duì)作業(yè)人員因素的控制，重點(diǎn)應(yīng)放在對(duì)人員素質(zhì)的提升和作業(yè)執(zhí)標(biāo)的培養(yǎng)上；其他方面的因素也應(yīng)對(duì)癥下藥。具體的控制措施建議如下：

（1）從人員因素入手，打造高素質(zhì)的調(diào)車隊(duì)伍，進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)車作業(yè)人員隊(duì)伍結(jié)構(gòu)，把關(guān)好調(diào)車人員上崗資格，強(qiáng)化技術(shù)業(yè)務(wù)培訓(xùn)，加強(qiáng)職業(yè)素養(yǎng)教育和安全共識(shí)教育。

（2）從管理因素入手，強(qiáng)化調(diào)車安全專業(yè)管理，完善調(diào)車安全管理制度、強(qiáng)化調(diào)車安全培訓(xùn)，抓住調(diào)車安全關(guān)鍵、狠抓現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)管理，發(fā)揮班組自控互控作用。

（3）從環(huán)境隱患入手，消除外部環(huán)境不良影響，把控惡劣天氣下的調(diào)車安全，改善調(diào)車作業(yè)外部環(huán)境。

（4）從設(shè)備因素入手，完善調(diào)車作業(yè)設(shè)施設(shè)備，一方面要立足于高科技、高性能、高可靠性設(shè)備的不斷更新使用，另一方面要加大既有設(shè)備的維修保養(yǎng)，確保設(shè)備穩(wěn)定可控，用“人機(jī)和諧”來(lái)確保調(diào)車安全風(fēng)險(xiǎn)受控。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)調(diào)車事故實(shí)例的細(xì)化統(tǒng)計(jì)分析，挖掘事故發(fā)生原因和影響結(jié)果的邏輯關(guān)系，采用事故樹分析法得出調(diào)車作業(yè)事故的發(fā)生原因與影響因素、結(jié)果的邏輯關(guān)系，并通過(guò)分層指標(biāo)模型計(jì)算了各事故發(fā)生影響因素的重要度。

本文可以得到以下結(jié)論：

（1）影響調(diào)車安全的風(fēng)險(xiǎn)因素非常多，一般分為環(huán)境因素、設(shè)備因素、作業(yè)人員因素、管理因素等4大類。

（2）調(diào)車作業(yè)發(fā)生事故的概率很大，影響調(diào)車安全的最主要因素是人員因素，其次是設(shè)備因素，最后是管理因素、環(huán)境因素。

[1]花修坤.鐵路中間站調(diào)車安全影響因素分析[J].上海：上海鐵道科技, 2008.3

[2]薛亮,劉小玲.事故樹分析法在城市軌道交通事故分析中的應(yīng)用[J].哈爾濱：交通科技與經(jīng)濟(jì)，2011.6

責(zé)任編輯：王 華

來(lái)稿日期：2015-12-03