尹德志，帥 斌，黃文成

（1. 西南交通大學(xué)，交通運(yùn)輸與物流學(xué)院，成都 611756；2. 綜合交通運(yùn)輸智能化國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，成都 611756；3. 綜合交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，成都 611756）

0 引 言

近年來(lái)，隨著我國(guó)鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)量持續(xù)增長(zhǎng)，鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸事故也時(shí)有發(fā)生[1-3]。從已發(fā)生事故中分析問(wèn)題，依據(jù)分析結(jié)果提出具有針對(duì)性的事故預(yù)防措施，有助于減少鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸事故發(fā)生，提高鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸系統(tǒng)的安全性、可靠性與穩(wěn)定性[1-3]。

事故樹(shù)[4]、瑞士奶酪模型[5]等傳統(tǒng)事故分析模型只能簡(jiǎn)單、線性的描述事故發(fā)生的內(nèi)在原因，對(duì)于由若干錯(cuò)綜復(fù)雜因素共同引起的事故，以及事故發(fā)生所處系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性、不確定性不能很好地描述，將其應(yīng)用于現(xiàn)今許多復(fù)雜系統(tǒng)事故時(shí)效果不佳。系統(tǒng)理論事故模型與過(guò)程[6]（Systems Theoretic Accident Model and Processes，STAMP）是一種系統(tǒng)性事故分析模型，其分析事故時(shí)重點(diǎn)關(guān)注系統(tǒng)各組件之間的交互耦合作用，強(qiáng)調(diào)事故發(fā)生所處的自然環(huán)境以及社會(huì)環(huán)境，能夠挖掘?qū)е聫?fù)雜系統(tǒng)事故的深層次因素，更準(zhǔn)確地解釋事故產(chǎn)生原因[7]。STAMP 模型應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，如Leveson[8,9]將其用于分析飛機(jī)爆炸事故；Kim[10]將其用于分析渡輪事故；Min[11]將其用于分析鐵路事故；Düzgün[12]和祝楷[13]將其用于分析煤礦事故等?？偨Y(jié)發(fā)現(xiàn)，上述應(yīng)用STAMP 模型分析事故時(shí)，只定性分析事故產(chǎn)生原因，并根據(jù)各控制器的控制缺陷提出事故預(yù)防措施，但是在面對(duì)鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸系統(tǒng)這樣的復(fù)雜社會(huì)技術(shù)系統(tǒng)時(shí)，很難指明系統(tǒng)防治重點(diǎn)從而快速提高系統(tǒng)的安全性、可靠性與穩(wěn)定性。因此，考慮采用PageRank算法定量評(píng)價(jià)各控制器對(duì)于事故產(chǎn)生的貢獻(xiàn)程度，從而可更清晰地解釋鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸系統(tǒng)中的薄弱控制環(huán)節(jié)，指明系統(tǒng)防治重點(diǎn)。

文中首先對(duì)鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸過(guò)程進(jìn)行描述，分析鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸安全的影響因素；然后給出STAMP-PageRank 事故分析方法的具體實(shí)施步驟；最后基于本文提出方法分析1994 年發(fā)生的一起鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸事故，提出相關(guān)管理措施，旨在為我國(guó)鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸?shù)陌踩鹿暑A(yù)防控制和安全生產(chǎn)提供一定的理論支撐和實(shí)踐指導(dǎo)。

1 鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸過(guò)程及系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)別劃分

1.1 鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸過(guò)程

鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸與普通貨物運(yùn)輸核心環(huán)節(jié)基本一致，都分為始發(fā)作業(yè)、途中作業(yè)和終到作業(yè)，具體如圖1 所示。其中，為保障鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸系統(tǒng)安全需重點(diǎn)注意的環(huán)節(jié)包括以下5 個(gè)：

（1）受理。受理重點(diǎn)內(nèi)容包括：① 審核托運(yùn)人、經(jīng)辦人資質(zhì)；② 檢查到站的營(yíng)業(yè)辦理和能力是否有限制；③ 檢查貨物運(yùn)單上記載的貨物品名、編號(hào)、種類(lèi)等內(nèi)容是否與《危險(xiǎn)貨物品名表》一致；④ 檢查危險(xiǎn)品包裝種類(lèi)是否符合《危規(guī)》的規(guī)定。

（2）驗(yàn)貨。驗(yàn)貨重點(diǎn)內(nèi)容包括：① 檢查實(shí)際貨物及其件數(shù)是否與運(yùn)單記載的內(nèi)容一致；②對(duì)托運(yùn)人確認(rèn)重量的貨物進(jìn)行認(rèn)真核對(duì)，必要時(shí)進(jìn)行抽查；③對(duì)貨物的包裝進(jìn)行嚴(yán)格的檢查；④貼有包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志的貨物，應(yīng)檢查標(biāo)志是否符合貨物性質(zhì)和作業(yè)需要。

圖1 鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸流程

（3）裝車(chē)。裝車(chē)重點(diǎn)內(nèi)容包括：①合理裝載危險(xiǎn)品，不超載、偏載；②確保危險(xiǎn)品在運(yùn)輸過(guò)程中不發(fā)生移動(dòng)、倒塌、傾覆等；③危險(xiǎn)品裝載后的寬度及高度不得超過(guò)鐵路規(guī)定限界；④危險(xiǎn)品總重量不得超過(guò)貨車(chē)最大載重量。

（4）換裝整理。經(jīng)過(guò)檢查后若發(fā)現(xiàn)貨物撒出或滲漏，貨車(chē)偏載、超載時(shí)應(yīng)由當(dāng)前車(chē)站及時(shí)進(jìn)行換裝整理。

（5）卸貨。貨物到達(dá)后要及時(shí)進(jìn)行卸貨并通知收貨人取貨，在貨物未被取走前，承運(yùn)人應(yīng)按照危險(xiǎn)品的特性和要求分別存放在指定地點(diǎn)，以免發(fā)生意外，當(dāng)收貨人取走貨物后應(yīng)及時(shí)清理貨位。需要注意的是，當(dāng)專(zhuān)用線公司自裝貨物時(shí)，驗(yàn)貨及裝車(chē)流程由公司內(nèi)部負(fù)責(zé)。掌握上述環(huán)節(jié)有助于運(yùn)用STAMP 分析事故過(guò)程。

1.2 鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)別劃分

影響鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸系統(tǒng)安全的風(fēng)險(xiǎn)因素主要有五個(gè)方面，即人、設(shè)備、貨物、環(huán)境、管理因素。這些風(fēng)險(xiǎn)因素之間存在復(fù)雜的交互耦合關(guān)系，且動(dòng)態(tài)、非線性地影響系統(tǒng)安全[1,2]，這使得鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸事故本身具有較高的復(fù)雜性。因此，為提高鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸系統(tǒng)安全，需厘清各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)因素，以便進(jìn)一步認(rèn)識(shí)現(xiàn)有鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸過(guò)程中管理與控制的不足，為后續(xù) STAMPPageRank 事故分析方法的建立及結(jié)果分析奠定基礎(chǔ)。下面將對(duì)5 類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行逐一介紹：

（1）人。鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸系統(tǒng)主要包括托運(yùn)人、押運(yùn)人、承運(yùn)人、收貨人等。其中，托運(yùn)人對(duì)危險(xiǎn)品的生產(chǎn)、儲(chǔ)存及包裝，押運(yùn)人及承運(yùn)人的身體狀況、心理狀況、工作能力、工作態(tài)度，收貨人的取貨時(shí)間及方式都會(huì)影響鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸安全。

（2）設(shè)備。鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸設(shè)備可分為運(yùn)輸安全技術(shù)設(shè)備和運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)備。運(yùn)輸安全技術(shù)設(shè)備主要指對(duì)線路、車(chē)輛、貨場(chǎng)等的監(jiān)控及救援設(shè)備；運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)備主要指線路、車(chē)輛、車(chē)站及信聯(lián)閉設(shè)備。除上述設(shè)備外，還需特別注意危險(xiǎn)品包裝，在鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸過(guò)程中不符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定的危險(xiǎn)品包裝易引起危險(xiǎn)品的揮發(fā)、滲漏，從而釀成重大事故。

（3）貨物。危險(xiǎn)品可分為爆炸品、氣體、易燃液體、易燃固體、氧化性和有機(jī)過(guò)氧化物、毒性和感染性物質(zhì)、放射性物質(zhì)、腐蝕性物質(zhì)、雜項(xiàng)危險(xiǎn)物質(zhì)9 大類(lèi)。危險(xiǎn)品與普通貨物相比具有特殊的性質(zhì)，如：爆炸性、輻射性、易燃性等，使得鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸?shù)奈ｋU(xiǎn)性遠(yuǎn)高于普通貨物運(yùn)輸。

（4）環(huán)境。環(huán)境因素主要可分為危險(xiǎn)品的儲(chǔ)存環(huán)境以及工作人員的工作環(huán)境。例如：危險(xiǎn)品所處環(huán)境溫度過(guò)高將導(dǎo)致危險(xiǎn)品揮發(fā)、燃燒甚至爆炸；危險(xiǎn)品所處環(huán)境溫度過(guò)低或潮濕將導(dǎo)致危險(xiǎn)品變質(zhì)，失去原有特性；工作人員所處工作環(huán)境照明條件不好或周?chē)须s將導(dǎo)致操作失誤等。

（5）管理。影響鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸安全的管理因素主要分為6 個(gè)方面：組織管理，如鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)建立、責(zé)任劃分等；法制管理，如鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸相關(guān)法律法規(guī)、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等；信息管理，如運(yùn)輸指令傳遞、相關(guān)信息反饋等；技術(shù)管理，如技術(shù)裝備的研發(fā)與改進(jìn)等；教育管理，如工作人員的崗位培訓(xùn)、考核、路外宣傳等；資金管理，如運(yùn)輸收益管理、投資管理、員工工資發(fā)放等。

2 STAMP-PageRank 事故分析方法

2.1 STAMP 模型

在STAMP 模型中，安全性被視為控制問(wèn)題，由社會(huì)技術(shù)系統(tǒng)中的控制結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖2）來(lái)管理?？刂平Y(jié)構(gòu)層級(jí)之間存在通信信道，向下的通信信道提供對(duì)下級(jí)施加約束所需的信息，向上的通信信道提供如何有效實(shí)施約束的反饋。

圖2 社會(huì)技術(shù)系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)

在此框架中，了解事故發(fā)生的原因需要確定控制結(jié)構(gòu)為何無(wú)效，由于控制回路中的每個(gè)組件都可能導(dǎo)致控制不足，因此需檢查控制回路中每個(gè)組件并對(duì)控制缺陷進(jìn)行分類(lèi)。控制缺陷具體分類(lèi)如下：

（1）控制器可能發(fā)出不充分或不恰當(dāng)?shù)陌踩s束，包括：① 存在的風(fēng)險(xiǎn)未被識(shí)別；② 存在的風(fēng)險(xiǎn)已被識(shí)別，但未能實(shí)施正確的安全約束，如有缺陷的控制算法（系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)控制算法存在缺陷、系統(tǒng)某些環(huán)節(jié)更新但控制算法未做出相應(yīng)更改、控制算法做出了不正確修改等）、控制算法與受控對(duì)象運(yùn)行模型的不一致或不正確的過(guò)程模型（系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)過(guò)程模型存在缺陷、系統(tǒng)某些環(huán)節(jié)更新但過(guò)程模型未做出相應(yīng)更改、存在時(shí)間上的延遲和不準(zhǔn)確的測(cè)量等）；③ 多個(gè)控制器之間的協(xié)調(diào)不足等（當(dāng)存在多個(gè)控制器時(shí)，控制動(dòng)作可能不充分協(xié)調(diào)，包括決策或動(dòng)作的意外副作用或沖突的控制動(dòng)作）。

（2）系統(tǒng)安全約束未得到充分執(zhí)行，包括：① 控制過(guò)程中存在故障或不足；②控制器未能將安全約束充分傳達(dá)給受控對(duì)象，③控制指令傳達(dá)延遲。

（3）反饋可能缺失或不足，包括：①在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)未包含反饋；②反饋通道存在缺陷；③反饋不及時(shí)；④反饋的信息缺失或不正確。

STAMP 模型通過(guò)對(duì)控制結(jié)構(gòu)的檢查識(shí)別控制結(jié)構(gòu)中各組件的控制不足，從而確定事故發(fā)生的原因，并從系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)及操作的角度提出改進(jìn)措施，預(yù)防事故的發(fā)生。使用STAMP 模型進(jìn)行事故分析的步驟可概括如下：識(shí)別系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，包括與單個(gè)組件相關(guān)的事故、組件相互作用以及外部因素的干擾；識(shí)別系統(tǒng)安全約束（系統(tǒng)安全依賴(lài)于為控制系統(tǒng)危險(xiǎn)而施加的約束，安全約束一般在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和操作中被施加）；確定控制結(jié)構(gòu)并識(shí)別各控制器的安全約束、不充分或不安全的控制行為及其產(chǎn)生原因；對(duì)系統(tǒng)提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

2.2 PageRank 算法

PageRank 是Google 公司對(duì)網(wǎng)頁(yè)重要程度進(jìn)行排序的一種算法。該算法通過(guò)網(wǎng)頁(yè)之間的鏈接關(guān)系來(lái)確定網(wǎng)頁(yè)的PageRank 值（重要程度值），并不斷地迭代來(lái)更新每個(gè)網(wǎng)頁(yè)的PageRank 值，直到其穩(wěn)定為止[14]。網(wǎng)頁(yè)P(yáng)ageRank 值的具體表達(dá)式為：

式中：Pi表示待評(píng)價(jià)頁(yè)面；n 表示網(wǎng)頁(yè)總數(shù)；s 表示跳轉(zhuǎn)概率，一般取s=0.15； E ( Pi)表示鏈入頁(yè)面 Pi的鏈接集合； G ( Pj)表示從頁(yè)面 Pj鏈接到其他頁(yè)面的鏈接集合。由上式可知，PageRank 算法基本原理可概括為兩點(diǎn)：（1）指向網(wǎng)頁(yè)的鏈接越多，網(wǎng)頁(yè)越重要；（2）網(wǎng)頁(yè)的PageRank 值越高，則其通過(guò)鏈接對(duì)其他網(wǎng)頁(yè)的重要程度影響越大。

2.3 STAMP-PageRank 事故分析方法具體步驟

在STAMP 控制結(jié)構(gòu)中各控制器通過(guò)通信信道對(duì)其他控制器進(jìn)行控制，同時(shí)，又受到其他控制器的反饋。控制器受其他控制器的影響（控制缺陷）越多，控制器的受破壞程度越大，隨時(shí)間推移，受破壞程度大的控制器會(huì)通過(guò)通信信道對(duì)其他控制器傳遞更多的影響，即對(duì)事故產(chǎn)生的貢獻(xiàn)程度越大。故考慮采用PageRank 算法定量評(píng)價(jià)STAMP 控制結(jié)構(gòu)中各控制器對(duì)于事故產(chǎn)生的貢獻(xiàn)程度，即將上述PageRank 算法表達(dá)式中的 Pi表示為控制結(jié)構(gòu)中控制器；n 表示控制結(jié)構(gòu)中控制器總數(shù)； E ( Pi)表示影響 Pi的控制器集合；G ( Pj)表示 Pj影響的其他控制器集合。將STAMP模型、PageRank 算法結(jié)合可以得到隨時(shí)間推移控制器對(duì)其他控制器的穩(wěn)定影響程度，即對(duì)事故的貢獻(xiàn)程度，PageRank 值越高，控制器對(duì)事故產(chǎn)生的貢獻(xiàn)程度越大。需要注意的是，確定各控制器對(duì)事故產(chǎn)生的貢獻(xiàn)程度并不是為了追責(zé)，而是為了更具針對(duì)性的對(duì)相關(guān)控制器提出預(yù)防措施，防止事故再次發(fā)生。使用STAMP-PageRank 事故分析方法的具體步驟如圖3 所示。

圖3 STAMP-Page Rank 事故分析方法具體步驟

3 案例分析

3.1 事故經(jīng)過(guò)

以1994 年我國(guó)發(fā)生的一起某托運(yùn)公司因謊報(bào)危險(xiǎn)品濃度并使用不合格包裝導(dǎo)致的火災(zāi)事故為背景進(jìn)行案例研究[15]。事故經(jīng)過(guò)如下：（1）某省新苑集團(tuán)委托某托運(yùn)公司（專(zhuān)用線公司）辦理托運(yùn)。（2）托運(yùn)公司向承運(yùn)車(chē)站提交貨物運(yùn)單，但其未向承運(yùn)車(chē)站提供實(shí)際產(chǎn)品的技術(shù)說(shuō)明資料，貨物運(yùn)單填寫(xiě)的雙氧水濃度為40%以下，而其實(shí)際濃度大于40%，為鐵危編號(hào)51001A 的超濃度“強(qiáng)雙氧水”。其次，雙氧水包裝須試驗(yàn)合格，并經(jīng)鐵路局批準(zhǔn)，運(yùn)輸時(shí)須經(jīng)鐵路總公司批準(zhǔn)，但托運(yùn)公司并未得到上級(jí)批準(zhǔn)。另外，使用塑料桶作為雙氧水包裝時(shí)，每桶凈重應(yīng)小于等于50kg，容器上要有減壓閥或通氣口，容器內(nèi)至少留有10%余量。事后經(jīng)抽查，容器上通氣口多被堵塞，不起通氣作用，與托運(yùn)公司在運(yùn)單上填寫(xiě)的“出口包裝”的要求全然不符。（3）承運(yùn)車(chē)站未對(duì)雙氧水的包裝進(jìn)行認(rèn)真確認(rèn)并按規(guī)定逐級(jí)報(bào)批，擅自承運(yùn)后向?qū)Ｓ镁€撥配貨車(chē)（事后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該棚車(chē)未進(jìn)行認(rèn)真打掃，殘留木屑、紙屑等不明可燃物）。（4）該批貨物在專(zhuān)用線自裝，車(chē)輛中部貨物堆碼5 個(gè)高，未呈階梯形堆碼，也未采取穩(wěn)固措施。（5）7 月21 日該車(chē)編掛于1201次貨物列車(chē)并于當(dāng)日15 時(shí)40 分到達(dá)中途某編組站。該站貨運(yùn)檢查員發(fā)現(xiàn)該車(chē)底板處有液體滲漏并有白色煙霧，立即編制普通記錄并通知運(yùn)轉(zhuǎn)部門(mén)摘車(chē)整理。（6）當(dāng)日23 時(shí)48 分將該車(chē)送該站存放線，22 日送18 道換裝整理線，但未予整理。（7）23 日10 時(shí)又將該車(chē)牽出換裝整理線，存放于19 道存車(chē)線。（8）23 日18 時(shí)15 分，車(chē)站工作人員發(fā)現(xiàn)該車(chē)冒煙并夾帶火光，立即報(bào)警。15分鐘后市消防隊(duì)出動(dòng)5 輛消防車(chē)滅火，火災(zāi)造成貨物損失達(dá)20 萬(wàn)元，車(chē)輛受損嚴(yán)重。

3.2 STAMP 分析

由上述事故最終表現(xiàn)形式可知本次事故的系統(tǒng)危險(xiǎn)是危險(xiǎn)品起火。為防止系統(tǒng)危險(xiǎn)的發(fā)生，系統(tǒng)應(yīng)具有的安全約束為：（1）保證危險(xiǎn)品在運(yùn)輸過(guò)程中不泄露；（2）保證危險(xiǎn)品在運(yùn)輸過(guò)程中不接觸火源；（3）有鐵路危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸事故應(yīng)急處理預(yù)案，為救援人員配備必要救援設(shè)備和器材。鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸系統(tǒng)整體分層控制結(jié)構(gòu)如圖4 所示，由于實(shí)際鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為簡(jiǎn)化分析，由事故過(guò)程得到為實(shí)施上述安全約束的鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸系統(tǒng)局部分層控制結(jié)構(gòu)，如圖5 所示。下面分別對(duì)圖中各層級(jí)進(jìn)行STAMP 分析。

圖4 鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸系統(tǒng)整體分層控制結(jié)構(gòu)

3.2.1 員工層級(jí)

（1）公司運(yùn)輸員

①安全需求和約束：公司運(yùn)輸員應(yīng)經(jīng)過(guò)鐵路專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，持有《企業(yè)運(yùn)輸員培訓(xùn)合格證》，如工作涉及危險(xiǎn)貨物時(shí)，還需持有《危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸業(yè)務(wù)培訓(xùn)合格證》；裝車(chē)前，應(yīng)對(duì)車(chē)廂的完整和清潔狀況進(jìn)行檢查；需按照鐵路相關(guān)規(guī)定裝卸，儲(chǔ)存貨物，保證貨物穩(wěn)固，不發(fā)生倒塌等狀況。②環(huán)境和行為塑造因素：專(zhuān)用線公司管理松懈。③不充分或不安全的控制動(dòng)作：發(fā)現(xiàn)棚車(chē)木底板殘留木屑、紙屑等不明可燃雜物仍繼續(xù)裝車(chē)；裝車(chē)時(shí)，車(chē)輛中部貨物堆碼5 個(gè)高，但未將雙氧水呈梯形堆碼，也未采取穩(wěn)固措施。④心智模型缺陷：認(rèn)為不嚴(yán)格堆碼貨物以及棚車(chē)木底板殘留的木屑、紙屑等不明可燃雜物不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)。

圖5 本次事故涉及的系統(tǒng)局部分層控制結(jié)構(gòu)

（2）承運(yùn)站調(diào)車(chē)人員

① 安全需求和約束：應(yīng)根據(jù)貨物性質(zhì)向?qū)Ｓ镁€撥配合適車(chē)輛；應(yīng)保證撥配車(chē)輛狀態(tài)良好、干凈整潔。② 環(huán)境和行為塑造因素：承運(yùn)站管理松懈。③ 不充分或不安全的控制動(dòng)作：向?qū)Ｓ镁€撥配的車(chē)輛未進(jìn)行認(rèn)真清掃，殘留木屑、紙屑等不明可燃雜物。④ 心智模型缺陷：認(rèn)為棚車(chē)木底板殘留的木屑、紙屑等不明可燃雜物不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)。

（3）途中站貨運(yùn)檢查員

①安全需求和約束：檢查貨車(chē)施封是否正常、門(mén)窗是否緊閉；發(fā)現(xiàn)貨物損壞、撒漏、泄漏、貨車(chē)裝載狀態(tài)有異樣時(shí)應(yīng)及時(shí)確認(rèn)，必要時(shí)換裝或整理以保證行車(chē)安全；發(fā)現(xiàn)貨物損壞、撒漏、泄漏或存在裝載問(wèn)題時(shí)應(yīng)查問(wèn)貨物性質(zhì)和問(wèn)題發(fā)生原因，記錄并向領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)；倒裝或整理后應(yīng)檢查貨物是否繼續(xù)撒漏或滲漏，車(chē)輛是否仍存在裝載不良問(wèn)題。②環(huán)境和行為塑造因素：途中站管理松懈。③不充分或不安全的控制動(dòng)作：未查問(wèn)貨物性質(zhì)和問(wèn)題發(fā)生原因便通知運(yùn)轉(zhuǎn)部門(mén)摘車(chē)整理；未檢查貨物是否經(jīng)過(guò)整理。④心智模型缺陷：認(rèn)為貨物泄漏是意外情況，只需整理即可，無(wú)需查問(wèn)貨物性質(zhì)和泄漏原因，也無(wú)需向領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)；認(rèn)為貨物送到換裝整理線后會(huì)進(jìn)行整理，無(wú)需再檢查貨物是否繼續(xù)撒漏或滲漏。⑤合作：認(rèn)為專(zhuān)用線公司、承運(yùn)站會(huì)嚴(yán)格檢查貨物，貨物泄漏是意外情況。

（4）途中站調(diào)車(chē)人員

①安全需求和約束：應(yīng)根據(jù)貨物性質(zhì)在編組、調(diào)車(chē)等作業(yè)時(shí)做出特殊要求，以防車(chē)輛沖撞、摩擦產(chǎn)生火花導(dǎo)致危險(xiǎn)。②環(huán)境和行為塑造因素：途中站放寬編組、調(diào)車(chē)作業(yè)要求。③不充分或不安全的控制動(dòng)作：頻繁調(diào)車(chē)使車(chē)輛在貨場(chǎng)內(nèi)滯留長(zhǎng)達(dá)50 多個(gè)小時(shí)且未作特殊要求，車(chē)輛沖撞導(dǎo)致貨物加速泄漏。④心智模型缺陷：認(rèn)為頻繁調(diào)車(chē)不會(huì)導(dǎo)致貨物泄漏。

3.2.2 公司及車(chē)站層級(jí)

（1）新苑集團(tuán)

①安全需求和約束：國(guó)內(nèi)運(yùn)輸危險(xiǎn)貨物禁止委托托運(yùn)公司代理。②環(huán)境和行為塑造因素：鐵路局對(duì)托運(yùn)公司監(jiān)督、管理不到位。③不充分或不安全的控制動(dòng)作：委托托運(yùn)公司代理危險(xiǎn)品運(yùn)輸。④反饋：托運(yùn)公司接受新苑集團(tuán)委托。⑤心智模型缺陷：認(rèn)為委托托運(yùn)公司代理危險(xiǎn)品運(yùn)輸不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)。

（2）托運(yùn)公司

①安全需求和約束：具有鐵路危險(xiǎn)品托運(yùn)人資質(zhì)；禁止代理危險(xiǎn)品運(yùn)輸；向車(chē)站如實(shí)提交相關(guān)證明文件及貨物運(yùn)單；按要求包裝危險(xiǎn)品；對(duì)公司運(yùn)輸員進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督、管理。②環(huán)境和行為塑造因素：鐵路局對(duì)專(zhuān)用線公司監(jiān)督、管理不到位；長(zhǎng)期未出現(xiàn)重大事故以致管理松懈。③不充分或不安全的控制動(dòng)作：接受新苑集團(tuán)委托；未向承運(yùn)車(chē)站提供實(shí)際產(chǎn)品的技術(shù)說(shuō)明資料，貨物運(yùn)單填寫(xiě)的雙氧水濃度為40%以下，而其實(shí)際濃度大于40%；對(duì)雙氧水的包裝并未得到上級(jí)批準(zhǔn)；使用塑料桶作為雙氧水包裝，但容器上通氣口多被堵塞，不起通氣作用，與托運(yùn)公司在運(yùn)單上填寫(xiě)的“出口包裝”的要求全然不符；對(duì)公司運(yùn)輸員管理松懈，致使違規(guī)裝車(chē)現(xiàn)象長(zhǎng)期存在。④反饋：承運(yùn)站擅自承運(yùn)。⑤心智模型缺陷：認(rèn)為代理危險(xiǎn)品運(yùn)輸不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)；低估錯(cuò)誤包裝產(chǎn)生的危險(xiǎn)；認(rèn)為公司運(yùn)輸員會(huì)按照規(guī)定裝車(chē)。

（3）承運(yùn)站

①安全需求和約束：具有鐵路危險(xiǎn)品承運(yùn)資質(zhì)；不得擅自承運(yùn)運(yùn)輸條件未經(jīng)上級(jí)許可的貨物；對(duì)車(chē)站人員進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督、管理。②環(huán)境和行為塑造因素：鐵路局對(duì)承運(yùn)站監(jiān)督、管理不到位；長(zhǎng)期未出現(xiàn)重大事故以致管理松懈。③不充分或不安全的控制動(dòng)作：未對(duì)雙氧水的包裝進(jìn)行認(rèn)真確認(rèn)并按規(guī)定逐級(jí)報(bào)批，擅自承運(yùn)該貨物；對(duì)調(diào)車(chē)人員管理松懈，致使違規(guī)撥配車(chē)輛現(xiàn)象長(zhǎng)期存在；將存有安全隱患的危險(xiǎn)品運(yùn)送出站。④心智模型缺陷：認(rèn)為危險(xiǎn)品運(yùn)輸條件無(wú)需認(rèn)真確認(rèn)并按規(guī)定逐級(jí)報(bào)批，不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)；認(rèn)為調(diào)車(chē)人員會(huì)按照規(guī)定撥配車(chē)輛。

（4）途中站

①安全需求和約束：建立健全的貨檢監(jiān)控體系；對(duì)車(chē)站人員進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督、管理。②環(huán)境和行為塑造因素：鐵路局對(duì)途中站監(jiān)督、管理不到位；長(zhǎng)期未出現(xiàn)重大事故以致管理松懈。③不充分或不安全的控制動(dòng)作：對(duì)貨運(yùn)檢查員管理松懈，致使不嚴(yán)格檢查貨物現(xiàn)象長(zhǎng)期存在；放寬在編組、調(diào)車(chē)作業(yè)過(guò)程中的要求。④反饋：貨運(yùn)檢查員檢查貨物泄漏后未向途中站匯報(bào)。⑤心智模型缺陷：認(rèn)為貨運(yùn)檢查員會(huì)嚴(yán)格檢查貨物；認(rèn)為放寬編組、調(diào)車(chē)作業(yè)要求不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)。

3.2.3 鐵路局層級(jí)及中國(guó)鐵路總公司層級(jí)

（1）鐵路局集團(tuán)有限公司

①安全需求和約束：監(jiān)督管理下轄車(chē)站和專(zhuān)用線公司；嚴(yán)格發(fā)放危險(xiǎn)品托運(yùn)人、承運(yùn)人資質(zhì)證書(shū)；對(duì)各站和專(zhuān)用線公司的管理人員進(jìn)行安全教育及相關(guān)知識(shí)培訓(xùn)，要求其掌握各自崗位的相關(guān)知識(shí)并熟悉有關(guān)規(guī)定。②環(huán)境和行為塑造因素：鐵路局管理體系復(fù)雜；長(zhǎng)期未出現(xiàn)重大事故以致管理松懈。③不充分或不安全的控制動(dòng)作：缺乏對(duì)各車(chē)站和專(zhuān)用線公司的監(jiān)督管理；缺乏對(duì)各車(chē)站和專(zhuān)用線公司管理人員的安全教育及相關(guān)知識(shí)培訓(xùn)；對(duì)已有資質(zhì)的托運(yùn)人及承運(yùn)人在運(yùn)輸中的實(shí)際完成情況審查不足。④反饋：承運(yùn)站未對(duì)貨物的運(yùn)輸條件進(jìn)行認(rèn)真確認(rèn)并按照規(guī)定逐級(jí)報(bào)批。

（2）中國(guó)鐵路總公司

①安全需求和約束：監(jiān)督管理各鐵路局，確保鐵路局安全完成生產(chǎn)任務(wù)；對(duì)鐵路局管理人員進(jìn)行安全教育及相關(guān)知識(shí)培訓(xùn)，要求其掌握各自崗位的相關(guān)知識(shí)并熟悉有關(guān)規(guī)定。②環(huán)境和行為塑造因素：長(zhǎng)期未出現(xiàn)重大事故以致管理松懈；鐵路體系龐大且復(fù)雜。③不充分或不安全的控制動(dòng)作：對(duì)下轄各鐵路局缺乏充分的監(jiān)督管理；缺乏對(duì)各鐵路局職工的安全教育及相關(guān)知識(shí)培訓(xùn)。

3.2.4 事故的動(dòng)態(tài)過(guò)程分析

鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)最初設(shè)計(jì)的監(jiān)管及檢查制度是可以保證系統(tǒng)提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并防止事故發(fā)生的，但隨著鐵路貨物運(yùn)輸需求量增加，各部門(mén)都越來(lái)越關(guān)注運(yùn)輸效益，工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度不斷加大。因此，安全控制結(jié)構(gòu)、控制措施等需重新評(píng)估，但本次事故中安全控制結(jié)構(gòu)并未加強(qiáng)控制措施，控制結(jié)構(gòu)各層反而降低了控制能力。圖6為事故發(fā)生時(shí)的鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸系統(tǒng)缺陷控制結(jié)構(gòu)，其中虛線箭頭表示已經(jīng)出現(xiàn)問(wèn)題的控制或反饋渠道。

圖6 事故發(fā)生時(shí)的缺陷控制結(jié)構(gòu)

3.3 確定各控制器的事故貢獻(xiàn)程度

上述圖6 顯示了控制器間的影響關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，可根據(jù)PageRank 算法計(jì)算各控制器的事故貢獻(xiàn)程度。由圖6 可知，n=11，其中危險(xiǎn)品及車(chē)輛控制器不能產(chǎn)生反饋，屬于終端節(jié)點(diǎn)，為防止其消耗掉系統(tǒng)的全部PageRank 值，將終端節(jié)點(diǎn)虛擬指向其他各節(jié)點(diǎn)。各控制器PageRank值及排序結(jié)果如表1 所示。

表1 控制器PageRank 值及其排序結(jié)果

從控制結(jié)構(gòu)角度出發(fā)，事故發(fā)生的根本原因無(wú)疑是鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸系統(tǒng)一線工作人員的直屬管理層控制不足引起的；其次，作為直接與危險(xiǎn)品和車(chē)輛接觸的一線工作人員也應(yīng)因工作不力擔(dān)負(fù)相應(yīng)責(zé)任；最后，高級(jí)管理層缺乏對(duì)低級(jí)管理層的監(jiān)管，但其沒(méi)有直接管理一線工作人員，所以對(duì)事故產(chǎn)生的貢獻(xiàn)程度應(yīng)排在最后。在PageRank 值排序結(jié)果中，直屬管理層托運(yùn)公司、承運(yùn)站、途中站、鐵路局集團(tuán)有限公司排在前四名；貨運(yùn)檢查員、途中站調(diào)車(chē)人員、公司運(yùn)輸員、承運(yùn)站調(diào)車(chē)人員排在中間位置；鐵路總公司排在最后。可見(jiàn)，采用PageRank 算法計(jì)算控制器對(duì)于事故產(chǎn)生的貢獻(xiàn)程度較為合理。

3.4 事故預(yù)防措施提出

為預(yù)防事故發(fā)生，快速有效提高系統(tǒng)安全性、可靠性與穩(wěn)定性，基于STAMP 分析及PageRank算法的排序結(jié)果，提出如下針對(duì)性改進(jìn)措施：

（1）加大對(duì)公司及車(chē)站層級(jí)、鐵路局層級(jí)的整頓力度。具體包括：①鐵路局應(yīng)對(duì)危險(xiǎn)貨物包裝、車(chē)輛使用等加強(qiáng)監(jiān)管；②托運(yùn)公司不得代理危險(xiǎn)品運(yùn)輸，托運(yùn)貨物時(shí)應(yīng)如實(shí)提供產(chǎn)品的技術(shù)說(shuō)明書(shū)；③承運(yùn)站應(yīng)認(rèn)真審核托運(yùn)人資質(zhì)，確定產(chǎn)品的運(yùn)輸條件并按照規(guī)定逐級(jí)報(bào)批，不得擅自承運(yùn)；④途中站應(yīng)完善貨檢監(jiān)控體系，要求員工嚴(yán)格執(zhí)行編組、調(diào)車(chē)等作業(yè)過(guò)程的規(guī)定；⑤鐵路局、各車(chē)站及專(zhuān)用線公司應(yīng)加強(qiáng)人員培訓(xùn)，強(qiáng)調(diào)鐵路安全文化。

（2）一線工作人員應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)技能，努力提高自身能力以勝任各自職責(zé)，并高度優(yōu)先遵守安全規(guī)章制度。

（3）鐵路總公司和各鐵路局集團(tuán)有限公司要充分監(jiān)督安全管理，發(fā)生事故后應(yīng)采用適當(dāng)方法分析原因，添加或完善控制結(jié)構(gòu)中各部門(mén)的安全約束、反饋及控制通道，避免事故再次發(fā)生。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文采用了STAMP-PageRank 方法分析鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸事故。該模型可分為四個(gè)步驟：收集和整理相關(guān)事故材料，以書(shū)面語(yǔ)言詳細(xì)記錄事故相關(guān)過(guò)程；找出事故的最終表現(xiàn)形式并將其作為系統(tǒng)危險(xiǎn)，分析為控制系統(tǒng)危險(xiǎn)而必須施加的系統(tǒng)安全約束，繪制系統(tǒng)整體及局部控制結(jié)構(gòu)圖，分析各層控制結(jié)構(gòu)為防范系統(tǒng)危險(xiǎn)所需要遵循的相關(guān)安全約束、不充分或不安全的控制行為及不充分或不安全控制行為的產(chǎn)生原因；采用PageRank 算法計(jì)算控制器對(duì)事故產(chǎn)生的貢獻(xiàn)程度；根據(jù)事故分析結(jié)果，提出系統(tǒng)改進(jìn)方案。

以1994 年我國(guó)發(fā)生的一起某托運(yùn)公司因謊報(bào)危險(xiǎn)品濃度并使用不合格包裝導(dǎo)致的火災(zāi)事故為背景進(jìn)行案例研究，將事故中涉及的公司運(yùn)輸員、承運(yùn)站調(diào)車(chē)人員、途中站貨運(yùn)檢查員、途中站調(diào)車(chē)人員、新苑集團(tuán)、托運(yùn)公司、承運(yùn)站、途中站、鐵路局集團(tuán)有限公司、中國(guó)鐵路總公司分為四個(gè)層級(jí)，分別進(jìn)行 STAMP 分析并依據(jù)PageRank 算法計(jì)算各控制器對(duì)事故產(chǎn)生的貢獻(xiàn)程度，最后基于事故發(fā)生時(shí)鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸系統(tǒng)中存在的控制缺陷問(wèn)題，為相關(guān)部門(mén)提供了針對(duì)性的改進(jìn)意見(jiàn)。PageRank 算法的加入能夠更清晰地解釋鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸事故產(chǎn)生的原因，為事故分析人員提供了一種新的事故分析方法，有效提高了事故分析效率。