高速鐵路基于風險分析及控制的安全管理模式研究

■ 劉敬輝 戴賢春 郭湛 李曉宇

高速鐵路基于風險分析及控制的安全管理模式研究

■ 劉敬輝 戴賢春 郭湛 李曉宇

在分析國際鐵路安全風險管理相關標準和要求的基礎上，研究我國高速鐵路安全管理的特點及我國鐵路既有安全管理體系引入風險管理體系的適應性；在現有安全管理體系基礎上引入風險管理的安全管理模式，提出我國高速鐵路安全風險分析及控制的流程，建立按照“成因消除、頻率降低、后果控制、后果減輕”順序或優先級的風險控制模型。將提出的風險分析及控制方法應用于我國高速鐵路安全風險管理中，取得了良好效果。

高速鐵路；安全管理；風險分析；風險控制

0 引言

1931年，美國管理協會保險部首先提出了風險管理的概念。在鐵路運輸領域，歐盟國家因互聯運營的需要，要求其運輸領域內的鐵路運營方需按照歐盟鐵路制定的風險分析及控制的標準、實施方法對鐵路運營實施安全風險管理[1-3]。

隨著我國鐵路快速發展，高速鐵路大量投入運營，截至2014年底，全國高速鐵路營業里程達到16 456 km，比上年增加5 428 km，增長49．2%。高速鐵路運營安全風險分析及控制是采用安全系統工程相關技術和方法，預先識別高速鐵路運營存在的風險事件，通過風險控制措施的設置使系統安全風險水平最小化，是將安全關口前移、變事后處理為事先預防的重要安全管理模式，也是高速鐵路持續安全發展的必要手段。

1 基于風險的安全管理模式

1.1 風險管理的基本要求

國際標準化組織對風險管理的目的、原理、原則等進行了高度總結和概括，形成了ISO 31000—2009 Risk Management——Principles and Guidelines（風險管理——原理和指南），對風險管理的范圍、原則、策略和基本流程進行了詳細規定。我國鐵路則通過等同采標的形式將其轉化為國家標準GB/T 24353—2009《風險管理原則與實施指南》[4-5]。在該標準的第5章專門描述了風險管理的主要流程和基本要素（見圖1）。

1.2 我國鐵路既有安全管理體系引入風險管理的適應性

我國高速鐵路目前既有的安全管理體系主要包括事前預防—運營過程中安全檢測監測—事故管理及應急救援。事前預防手段主要包括建立相對完善的標準及規章制度、頂層設計和運營前的綜合試驗及評估等前控機制、建立設備養護維修制度、職工安全素質文件建設及治安防范等方面；運營過程中安全檢測主要包括基礎設施服役狀態的實時檢測監測、移動設備運用狀態的實時檢測監測、系統運營環境的防災檢測等方面；事故管理及救援主要包括事故應急救援和事故調查處理及反饋等方面。可以看出，高速鐵路既有安全管理實施過程主要通過建立相對完善的法律法規、技術標準及規范的符合性達標控制來實現。

圖1 國際風險管理基本流程

安全風險分析及控制則以系統生命周期為基線，通過在系統建設初期采用風險分析方法，系統識別建設、制造、安裝、運營及維護過程中可能存在的風險因素，主要通過優化設計、提前設置風險控制措施的手段使系統達到本質化安全；對于運營系統，則通過對“人-機-環”系統進行綜合風險分析，識別高風險因素，通過結構改進、軟件控制或優化人為操作等手段最小化系統風險事件發生概率，是變事后處理為事先預防的重要安全管理模式。

在高速鐵路安全管理中引入風險管理是對當前既有安全管理體系的進一步完善，兩者之間的關系見圖2。

現有安全管理信息應作為風險管理的輸入，風險分析的結果應為現有的安全管理提供信息反饋，以促進其進一步提升總體安全管理水平。

1.3 高速鐵路基于風險的安全管理模式

在符合安全相關法律、法規、標準及技術規范的現有安全管理體系基礎上，在安全管理體系各個環節中引入風險管理的理念和方法，以控制鐵路系統的風險為目的，通過風險事件的識別和分析，明確造成風險事件的原因和后果分析判斷風險事件的風險水平，從而確定整體系統的高風險區域，指導優先系統資源的合理分配，進而實現安全關口的前移（見圖3）。

開展高速鐵路安全風險管理，風險管理的理念和相應活動應貫穿從設計、制造、安裝和運營維護的整個生命周期過程；同時覆蓋從頂層管理安排、到中間過程控制、直到現場實施的全部環節，并且每個層次都應有明確的職責分工。在充分分析借鑒國外鐵路安全風險管理經驗的基礎上，提出高速鐵路基于風險的安全管理體系模型（見圖4），將風險分析和控制行為在各個時期各個環節的相互關系進行清晰、全面的定義，使高速鐵路系統實施全時間、全過程的風險管理更具有可操作性。

2 高速鐵路安全風險分析及控制流程

針對我國高速鐵路運營安全風險管理的特點，參照GB/T 24353—2009/ISO 31000—2009標準，提出我國高速鐵路運營安全風險分析及控制主要流程（見圖5）[6-7]。

2.1 風險管理基礎信息收集

風險管理基礎信息的收集是高速鐵路運營安全風險分析及控制工作的基礎，為保證高速鐵路運營安全風險分析及控制工作的有效開展，需要明確一系列基礎信息：開展風險管理工作的范圍和目標、實施風險管理依據的相關法律法規和標準、風險識別和分析的深度和廣度、風險分析、風險控制措施實施各責任方的主要職責、確定風險識別及風險分析方法等。

2.2 風險事件的識別及研判

風險識別及研判是通過識別風險事件、影響范圍、事件發生的原因和潛在的后果等，建立初步的的風險記錄表。識別風險及研判不僅要考慮風險事件可能帶來的損失，也要考慮風險事件發生的可能性。

圖2 安全風險管理與高速鐵路既有安全管理間的關系

圖3 高速鐵路運營安全管理新模式

圖4 高速鐵路基于風險的安全管理體系模型

圖5 高速鐵路運營安全風險分析及控制主要流程

2.3 風險分析

風險分析是對識別出的風險事件發生的頻率、可能的后果嚴重程度進行定性和定量的分析。風險事件的頻率分析可根據基礎信息的日常安全檢查、各專業管理部門和單位問題庫管理、故障數據庫和事故數據庫進行歸納、匯總，并通過相關軟件工具進行分析；后果程度可通過故障數據庫和事故數據庫的統計分析來確定，或通過對事件或事件組合的結果建模進行分析。在某些情況下，可能需要組合多種方法來確切描述不同時間、地點、類別或情形的后果。

2.4 風險評價

風險評價是根據風險分析結果，對照事先設定的可接受風險水平對風險事件進行評價其是否可以接受的過程。常用風險評價矩陣形式展開。

2.5 風險控制

在風險事件識別及分析的基礎上，對高風險的風險事件采取控制措施，使其風險水平降至可接受的程度并持續保持，是高速鐵路安全風險管理的目標，因此風險控制措施的設置是否合理、有效是風險管理中重要的一環，結合風險事件發生的原因和可能的后果采取針對性的措施是保證風險控制措施有效的重要手段。

2.6 風險記錄

風險記錄是保持高速鐵路安全風險分析數據可追溯性、監督風險控制措施得到實施的重要文檔記錄。風險記錄的格式及內容應盡量完善，包括識別出的風險事件、識別日期、風險事件發生原因分析、可能的后果分析、風險水平及等級、需要進一步采取的控制措施，以及控制措施的相關負責人及實施日期等。

3 高速鐵路安全風險控制模型

對目標風險事件，建立以“風險事件”為中心的模型，將風險事件發生的所有成因列在左側，風險事件可能導致的所有后果列在右側，使風險事件分析結果是否完整可清晰呈現。此外，為達到控制效果的最優，提出將控制措施分為事前控制措施和事后控制措施。事前控制措施用于控制風險事件發生的原因，事后控制措施用于控制風險事件發生的后果。應按照“風險事件”的優先級設置控制措施：控制措施應該按照“成因消除、頻率降低、后果控制、后果減輕”的順序或優先級加以實施，即能夠通過采取措施消除的危害就應消除；無法消除的，應通過采用安全標準、運營控制等措施進行預防；無法預防的，應通過設置安全裝置和保護措施等降低風險事件發生的頻率；最后，還應采取如應急、消防設施等后果減輕措施達到最大限度降低事故后果嚴重性的目的。成因/后果分析和控制模型見圖6。

控制措施類別定義如下：

（1）消除措施。針對導致風險事件的各類原因，采取工程改造、設備更新等措施消除風險事件，以期達到本質安全。

圖6 高速鐵路安全風險控制模型

（2）預防措施。針對風險事件的原因采取事故預防措施，盡管不能完全消除風險，但可以降低事故發生的頻度（風險概率）。如防災監控、防脫軌設施、列車追蹤控制、旅客安檢系統、安全檢查制度、養護維修制度等。

（3）后果降低措施。不可避免發生事故的情況下，采取措施消除事故后果或降低事故嚴重程度。如自動降速、軸溫報警、火災報警、自動滅火等。

（4）事故應急措施。既不能減少事故頻率，也不能消除或降低事故危害，但能減輕發生事故后進一步擴大影響范圍的措施。如應急通信、疏散設施、應急預案及救援等。

4 高速鐵路安全風險及控制案例

按照工務工程、動車組、通信信號、牽引供電、車務、客運、機務、外部影響（路外安全及行政執法）、聯調聯試及運行試驗共9個領域對我國高速鐵路進行安全風險分析，結合風險分析目的和要求[8]，針對設備設施、運用維護、人員因素、自然災害和外界環境等方面，共分析出9個領域的風險事件發生原因553項，包括設計因素、產品或工程質量、設備設施故障、作業因素、管理及規章因素、自然災害、路外環境及侵害等方面（見表1）。

根據原因分析，提出進一步降低風險的控制措施，按照類別分為：技術研究類、設計優化類、提高完善標準類、提高施工質量類、加強管理類和人員培訓類（見表2）。

針對高速鐵路運營安全中的相對高水平風險，由于風險等級較高，建議采用近期控制和遠期控制相結合的方法進行風險控制。近期應以加強人員安全意識、加強管理和監督檢查相結合為主，以預防風險事件發生；遠期則針對風險事件原因和后果的復雜性、多樣性、隨機性等開展深入的理論和技術研究，從而尋找出有針對性的、有效的、可行的技術控制措施，以實現高速鐵路運營的本質化安全。

表1 高速鐵路安全風險事件原因分類

表2 高速鐵路安全風險控制措施分類

5 結論

在充分分析國際鐵路安全風險管理相關要求和標準的基礎上，結合我國高速鐵路既有的安全管理體系特點及高速鐵路可持續性發展要求，提出了以現有安全管理體系為基礎，引入風險管理的模式及覆蓋從頂層管理安排、到中間過程控制、直到現場實施全部環節的全時間、全過程的基于風險的安全管理體系模型。提出了高速鐵路風險分析和控制流程，建立了按照“成因消除、頻率降低、后果控制、后果減輕”的順序或優先級的風險控制模型。按照提出的模型、流程對我國高速鐵路進行安全風險分析并提出了相關控制措施，驗證了該方法的適用性。

[1] Directive 2004/49/EC The European Parliament and of the Council．

[2] Office of Rail Regulation（ORR）． Railway Safety Principles and Guidance[S]． UK：ORR，2006．

[3] Rail Safety&Standards Board（RSSB）． The Railway Strategic Safety Plan 2006[R]． UK：RSSB，2006．

[4] ISO 31000—2009（英）風險管理——原理和指南[S]．

[5] GB/T 24353—2009 風險管理原則與實施指南[S]．

[6] 劉敬輝，戴賢春，郭湛，等． 鐵路系統基于風險的定量安全評估方法[J]． 中國鐵道科學，2009(5)：123-128．

[7] 劉敬輝，戴賢春． 高速鐵路運營安全風險分析及管理方法的探討[J]． 中國鐵路，2013(3)：8-11．

[8] EN 50126—1999 鐵路應用：可靠性、可用性、可維護性和安全性（RAMS）的規定和說明[S]．

劉敬輝：中國鐵道科學研究院鐵道科學技術研究發展中心，副研究員，北京，100081

戴賢春：中國鐵道科學研究院鐵道科學技術研究發展中心，研究員，北京，100081

郭 湛：中國鐵道科學研究院鐵道科學技術研究發展中心，副研究員，北京，100081

李曉宇：中國鐵道科學研究院鐵道科學技術研究發展中心，副研究員，北京，100081

責任編輯 楊環

U238；F502

B

1672-061X（2015）02-0022-05

鐵道部科技研究開發計劃項目（2011T009，2011X013-B）。

所獲獎項：2014年度中國鐵道學會科學技術獎一等獎。