李艷 ，孫鵬 ，楊陽(yáng) ，王梓丞 ，易立富 ，姚小軍 ，虞凱

（1.中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，成都 610031；2.里卡多認(rèn)證（北京）有限公司，北京 100028）

1 引言

隨著國(guó)家“一帶一路”倡議的不斷推進(jìn)，中國(guó)參與建設(shè)、運(yùn)營(yíng)維保的海外鐵路項(xiàng)目越來(lái)越多。在執(zhí)行海外項(xiàng)目時(shí)，通常會(huì)看到合同中有系統(tǒng)保證或者可靠性、可用性、可維護(hù)性及安全性（RAMS）等方面要求。本文結(jié)合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際慣例，論述可靠性、可用性、可維護(hù)性及安全性相關(guān)的要求，并提出了應(yīng)對(duì)策略。

2 基本定義

鐵路系統(tǒng)的可靠性、可用性、可維護(hù)性以及安全性（RAMS）性能，是衡量鐵路系統(tǒng)長(zhǎng)期保證其運(yùn)營(yíng)目標(biāo)（在給定的時(shí)間內(nèi)安全地達(dá)到一定的運(yùn)載量）的信心，是鐵路系統(tǒng)的基本特性【1~3】。

其基本定義包括以下內(nèi)容：

1）安全：免受不可接受風(fēng)險(xiǎn)的傷害；

2）風(fēng)險(xiǎn)：在特定時(shí)期內(nèi)發(fā)生某一個(gè)特定不期望事件的可能性（頻率×后果）；

3）危害：可能導(dǎo)致傷害的潛在情況；

4）傷害：不期望的不利后果，如乘客、員工受傷或死亡；

5）可靠性：在特定條件下，在給定的時(shí)間間隔內(nèi)某一部件可以履行對(duì)其所要求功能的概率；

6）可用性：在一定條件下，在給定的時(shí)間點(diǎn)或給定的時(shí)間間隔內(nèi)，處于一定狀態(tài)下產(chǎn)品履行其功能的能力；

7）可維護(hù)性：針對(duì)給定狀態(tài)的產(chǎn)品，維護(hù)工作在給定狀態(tài)下實(shí)施，并且使用指定的程序和資源的情況下，一定時(shí)間段內(nèi)可以順利完成維護(hù)工作的概率。

3 國(guó)際通用RAMS 標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)際上制定了多種RAMS 保障標(biāo)準(zhǔn)體系，如EN 標(biāo)準(zhǔn)、MIL 軍事標(biāo)準(zhǔn)、IEC 標(biāo)準(zhǔn)、AS 標(biāo)準(zhǔn)等，詳見(jiàn)表1，其均可對(duì)RAMS 保障工作進(jìn)行規(guī)定或指導(dǎo)。

針對(duì)RAMS 性能的要求、分析及驗(yàn)證，接受度最高的標(biāo)準(zhǔn)為EN 50126：2017。該標(biāo)準(zhǔn)適用于鐵路所有系統(tǒng)，對(duì)于系統(tǒng)（或產(chǎn)品）的RAMS 性能的基本定義、要求、衡量指標(biāo)以及如何開(kāi)展RAMS 保障工作進(jìn)行了詳細(xì)描述，是應(yīng)對(duì)各類(lèi)RAMS 工程的主要參考標(biāo)準(zhǔn)。

表1 國(guó)外RAMS 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

4 海外項(xiàng)目RAMS 要求

4.1 RAMS 指標(biāo)

海外項(xiàng)目可針對(duì)整體鐵路線路、某一系統(tǒng)甚至單一設(shè)備提出不同的指標(biāo)要求。

4.1.1 可靠性指標(biāo)

可靠性指標(biāo)通常會(huì)針對(duì)某一系統(tǒng)、子系統(tǒng)或者設(shè)備提出，以EN 50126：2017 為例，指標(biāo)示例如表2 所示。

表2 鐵路工程項(xiàng)目的可靠性指標(biāo)示例

4.1.2 可維護(hù)性指標(biāo)

可維護(hù)性的指標(biāo)，常指平均維修時(shí)間（Mean Time to Repair，MTTR），該時(shí)間計(jì)算從維修工人到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)始維修的時(shí)間開(kāi)始算起，其要求示例通常如下：

1）系統(tǒng)平均維修時(shí)間（從維修人員開(kāi)始維修工作開(kāi)始，包括診斷時(shí)間）：≤60min；

2）SEI 聯(lián)鎖系統(tǒng) MTTR：45min。

可維護(hù)性指標(biāo)通常反映糾正性維修。另外，為了滿足系統(tǒng)的可用性，通常合同也會(huì)對(duì)預(yù)防性維修的時(shí)間做出規(guī)定，如以下要求示例：

1）每車(chē)一級(jí)修時(shí)間應(yīng)≤2h；

2）每車(chē)二級(jí)修時(shí)間應(yīng)≤4h。

4.1.3 可用性指標(biāo)

可用性是系統(tǒng)可靠性以及可維護(hù)性的綜合，在很多合同中只規(guī)定可用性，需要供應(yīng)商自行分析系統(tǒng)可靠性以及可維護(hù)性，以確保系統(tǒng)可以滿足可用性的要求。可用性可以分為固有可用性以及運(yùn)營(yíng)可用性，以EN 50126：2017 為例，指標(biāo)示例如表3 所示。

表3 鐵路工程項(xiàng)目的可用性指標(biāo)示例

4.1.4 安全性指標(biāo)

EN 50126：2017 中規(guī)定了一些安全指標(biāo)參數(shù)（如危害率、危險(xiǎn)側(cè)故障概率等），最常見(jiàn)的定量安全指標(biāo)為個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)（即等效死亡率），示例如下：

1）每 1×109人·km 等效死亡人數(shù)：0.04；

2）每 1×109h 等效死亡人數(shù)：2。

針對(duì)電子電氣系統(tǒng)，利用可容忍功能失效率（TFFR）明確了安全完整性等級(jí)（SIL 等級(jí)）：

1）SIL 等級(jí) 4：10-9＜TFFR＜10-8；

2）SIL 等級(jí) 3：10-8＜TFFR＜10-7；

3）SIL 等級(jí) 2：10-7＜TFFR＜10-6；

4）SIL 等級(jí) 1：10-6＜TFFR＜10-5。

4.2 組織人員要求

EN 50126-1 的 6.4 節(jié)、EN 50126-2 的第 7 章以及附錄G 中規(guī)定，在RAMS 保障中的組織及人員要素，對(duì)于組織人員（如設(shè)計(jì)人員、驗(yàn)證和確認(rèn)人員、項(xiàng)目經(jīng)理等）的職責(zé)、能力以及獨(dú)立性方面做出規(guī)定：項(xiàng)目的RAMS 保障工作應(yīng)由RAMS經(jīng)理進(jìn)行管理。每個(gè)系統(tǒng)或子系統(tǒng)RAMS 經(jīng)理應(yīng)該具有工程學(xué)位，并且至少有10 年系統(tǒng)保障管理工作經(jīng)驗(yàn)。RAMS 經(jīng)理簡(jiǎn)歷應(yīng)提交業(yè)主批準(zhǔn)。

4.3 RAMS 保障工作要求

合同會(huì)基于EN 50126：2017 的生命周期規(guī)定每一階段RAMS 保障工作要求以及相應(yīng)提交文件。另外，合同中會(huì)要求在項(xiàng)目初期提供安全計(jì)劃以及RAM 計(jì)劃，詳細(xì)描述在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中如何開(kāi)展RAMS 保障工作。

4.4 第三方審核要求

為了確保項(xiàng)目基于標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，在合同中通常會(huì)規(guī)定業(yè)主或其聘請(qǐng)的代表機(jī)構(gòu)，將對(duì)項(xiàng)目的RAMS 保障流程進(jìn)行定期審核。

對(duì)于安全相關(guān)系統(tǒng)，常要求進(jìn)行獨(dú)立安全評(píng)估。根據(jù)項(xiàng)目重視程度和總體策劃，業(yè)主聘請(qǐng)第三方評(píng)估機(jī)構(gòu)，和/或要求供應(yīng)商聘請(qǐng)第三方機(jī)構(gòu)，基于EN 50126：2017 及其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展獨(dú)立安全評(píng)估，確保產(chǎn)品的安全性。

4.5 其他要求

為了滿足RAMS 指標(biāo)，在合同中可能將明確一些通用設(shè)計(jì)原則，譬如“故障導(dǎo)向安全”原則——設(shè)備一旦出現(xiàn)故障根據(jù)其故障影響應(yīng)該導(dǎo)向安全側(cè)。

另外，還會(huì)提及與產(chǎn)品RAMS 性能密切相關(guān)的一些其他特性，如防火要求、電磁兼容要求、軟件保障要求、人機(jī)工程要求等。

5 應(yīng)對(duì)策略

5.1 建立RAMS 管理團(tuán)隊(duì)

無(wú)論合同是否明確RAMS 組織人員能力要求，都應(yīng)該建立專門(mén)的、有能力的RAMS 管理團(tuán)隊(duì)，這是開(kāi)展一切RAMS 保障工作的基礎(chǔ)。

5.2 合同初期評(píng)估RAMS 指標(biāo)

針對(duì)產(chǎn)品多樣化的海外鐵路項(xiàng)目，要充分認(rèn)知各國(guó)供應(yīng)產(chǎn)品的RAMS 情況；通常，歐洲體系產(chǎn)品有嚴(yán)格RAMS 執(zhí)行，產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)可控；亞洲體系產(chǎn)品尚需要找到與歐盟體系對(duì)標(biāo)的高品質(zhì)產(chǎn)品，以降低產(chǎn)品類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)。在合同初期結(jié)合系統(tǒng)方案，評(píng)估RAMS 指標(biāo)，識(shí)別項(xiàng)目、產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。

5.3 將RAMS 指標(biāo)與設(shè)計(jì)方案銜接

在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期內(nèi)，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與RAMS 保障充分結(jié)合，確保系統(tǒng)滿足RAMS 指標(biāo)要求。避免“兩層皮”現(xiàn)象，建立有效集成機(jī)制，確保RAMS 保障基于最新的系統(tǒng)設(shè)計(jì)而開(kāi)展；RAMS保障可有效指導(dǎo)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，比如，在RAMS 分析中識(shí)別的設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試調(diào)試以及運(yùn)營(yíng)維護(hù)等措施，應(yīng)確保落實(shí)到位，并證明有效。

5.4 識(shí)別項(xiàng)目利益相關(guān)方

項(xiàng)目利益相關(guān)方通常包括業(yè)主及其聘請(qǐng)的顧問(wèn)機(jī)構(gòu)、獨(dú)立第三方審核、接口系統(tǒng)供應(yīng)商、本身的分包商以及設(shè)備供應(yīng)商等。應(yīng)及早識(shí)別RAMS 問(wèn)題并進(jìn)行澄清，就RAMS 保障工作的開(kāi)展以及詳細(xì)要求與各方達(dá)成一致。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)本文對(duì)國(guó)際通用RAMS 標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際慣例以及海外項(xiàng)目RAMS 要求的分析闡述，希望在此基礎(chǔ)上提出的應(yīng)對(duì)海外項(xiàng)目RAMS 要求的策略，能為后期海外高鐵項(xiàng)目RAMS 工程的應(yīng)對(duì)提供指導(dǎo)。