肖添文，徐永能，許治威

（南京理工大學(xué)，江蘇 南京 210094）

城市軌道交通信號設(shè)備主要包括信號機(jī)、應(yīng)答器、轉(zhuǎn)轍機(jī)和無線通信設(shè)備等。信號系統(tǒng)是城市軌道交通的重要組成部分，是保證列車安全運(yùn)行的前提和基礎(chǔ)，如何正確選擇安全、可靠的信號系統(tǒng)成為了當(dāng)前我國城市軌道交通的一項(xiàng)重要課題。本文以南京地鐵2號線出站兼調(diào)車信號機(jī)為例，通過實(shí)踐應(yīng)用和成效分析，形成一系列城市軌道交通信號設(shè)備風(fēng)險管理經(jīng)驗(yàn)，協(xié)助未來同類項(xiàng)目的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)進(jìn)行風(fēng)險管理規(guī)劃，可作為城市軌道交通信號設(shè)備風(fēng)險管理的參考依據(jù)。

1 總體構(gòu)思

本文以南京地鐵2號線出站兼調(diào)車信號機(jī)為例，采用故障樹分析法、層次分析法和模糊綜合評價法三種方法進(jìn)行風(fēng)險分析。首先運(yùn)用故障樹分析法識別出了常見的4大類共15種風(fēng)險因素，然后運(yùn)用層次分析法對這4大類因素單獨(dú)進(jìn)行排序，最后運(yùn)用模糊綜合評價法結(jié)合故障樹分析法識別出的各類因素，以及層次分析法綜合計(jì)算出的各因素權(quán)重，得出風(fēng)險分析的結(jié)果，希望將此風(fēng)險分析結(jié)果運(yùn)用到實(shí)際中。風(fēng)險管理總體構(gòu)思如圖1所示。

圖1 風(fēng)險管理總體構(gòu)思

2 基于故障樹分析法的風(fēng)險識別

本文從出站兼調(diào)車信號機(jī)出現(xiàn)的各種故障出發(fā)，以“地鐵不能正常安全運(yùn)營”為頂事件，根據(jù)南京地鐵相關(guān)專家總結(jié)和數(shù)據(jù)分析，分別以信號機(jī)材質(zhì)性能不佳、點(diǎn)燈單元老化、荷載反復(fù)作用和設(shè)計(jì)不合理為中間事件，分析引起這些事件的風(fēng)險因素，并描述出這些安全風(fēng)險因素之間的邏輯關(guān)系，故障樹如圖2所示，信號機(jī)材質(zhì)性能不佳故障樹如圖3所示，點(diǎn)燈單元老化故障樹如圖4所示，荷載反復(fù)作用故障樹如圖5所示，設(shè)計(jì)不合理故障樹如圖6所示。

圖2 總故障樹

圖3 信號機(jī)材質(zhì)性能不佳故障樹

3 基于層次分析法的風(fēng)險排序

層次分析法簡單模型結(jié)構(gòu)可劃分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層，如圖7所示。

根據(jù)專家評估意見和歷史經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立評判矩陣，并計(jì)算各級權(quán)重。以A－[B1～B4]之間的關(guān)系為例，具體如圖8所示。

圖4 點(diǎn)燈單元老化故障樹

圖5 荷載反復(fù)作用故障樹

圖6 設(shè)計(jì)不合理故障樹

圖7 風(fēng)險因素指標(biāo)體系樹狀圖

圖8 以A－[B1～B4]之間的關(guān)系為例的評判矩陣

4 基于模糊綜合評價法的風(fēng)險評價

以信號機(jī)材質(zhì)性能不佳為例，信號機(jī)材質(zhì)性能不佳風(fēng)險因素U={制造缺陷，環(huán)境的腐蝕，養(yǎng)護(hù)維修引起的損壞，未能及時重修更換傷損部件，未能及時整修超限尺寸，聯(lián)結(jié)零件質(zhì)量不佳｝，備擇集V=｛很低，較低，低，中，高，較高，極高｝，應(yīng)用層次分析法計(jì)算得到的相對權(quán)重W=（0.359，0.056，0.182，0.202，0.072，0.129）。

根據(jù)收集的專家研究數(shù)據(jù)，確定風(fēng)險評價等級，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理，建立信號機(jī)材質(zhì)性能不佳風(fēng)險隸屬度矩陣如下：

將信號機(jī)材質(zhì)性能不佳各風(fēng)險因素的相對權(quán)重與風(fēng)險隸屬度矩陣相乘，結(jié)果為：

由上述結(jié)果可知，隸屬度最大的風(fēng)險等級為“中”，是容許的風(fēng)險，適當(dāng)加以控制即可接受。根據(jù)以上結(jié)果分析可以看出，南京地鐵2號線出站兼調(diào)車信號機(jī)安全水平處于安全風(fēng)險可接受范圍，部分需要加強(qiáng)管理，符合當(dāng)前城市軌道交通信號設(shè)備的安全標(biāo)準(zhǔn)。

評價結(jié)果從理論上說明目前南京地鐵2號線出站兼調(diào)車信號機(jī)能較好地符合城市軌道交通安全運(yùn)營的實(shí)際需要，滿足社會對城市軌道交通運(yùn)營的安全需求。

5 結(jié)論

城市軌道交通信號設(shè)備風(fēng)險因素多種多樣，本文根據(jù)其特點(diǎn)，研究了故障樹分析法、層次分析法和模糊綜合評價法在城市軌道交通信號設(shè)備風(fēng)險管理中的應(yīng)用，對各類型風(fēng)險因素進(jìn)行了排序和分析。與以前的信號設(shè)備風(fēng)險評價相比，本文利用了更加直觀具體的方法和數(shù)據(jù)對各風(fēng)險因素進(jìn)行了分析，也對比了各風(fēng)險因素的權(quán)重，對以后軌道交通安全運(yùn)營中信號設(shè)備的維護(hù)提供了導(dǎo)向，降低了風(fēng)險率，延長了設(shè)備的使用壽命，極大地提高了軌道交通的運(yùn)營安全性。

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