高速鐵路基于風(fēng)險(xiǎn)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(fēng)險(xiǎn)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(fēng)險(xiǎn)管理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求的基礎(chǔ)上，研究我國高速鐵路安全管理的特點(diǎn)及我國鐵路既有安全管理體系引入風(fēng)險(xiǎn)管理體系的適應(yīng)性；在現(xiàn)有安全管理體系基礎(chǔ)上引入風(fēng)險(xiǎn)管理的安全管理模式，提出我國高速鐵路安全風(fēng)險(xiǎn)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(yōu)先級(jí)的風(fēng)險(xiǎn)控制模型。將提出的風(fēng)險(xiǎn)分析及控制方法應(yīng)用于我國高速鐵路安全風(fēng)險(xiǎn)管理中，取得了良好效果。

高速鐵路；安全管理；風(fēng)險(xiǎn)分析；風(fēng)險(xiǎn)控制

0 引言

1931年，美國管理協(xié)會(huì)保險(xiǎn)部首先提出了風(fēng)險(xiǎn)管理的概念。在鐵路運(yùn)輸領(lǐng)域，歐盟國家因互聯(lián)運(yùn)營的需要，要求其運(yùn)輸領(lǐng)域內(nèi)的鐵路運(yùn)營方需按照歐盟鐵路制定的風(fēng)險(xiǎn)分析及控制的標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)施方法對(duì)鐵路運(yùn)營實(shí)施安全風(fēng)險(xiǎn)管理[1-3]。

隨著我國鐵路快速發(fā)展，高速鐵路大量投入運(yùn)營，截至2014年底，全國高速鐵路營業(yè)里程達(dá)到16 456 km，比上年增加5 428 km，增長49．2%。高速鐵路運(yùn)營安全風(fēng)險(xiǎn)分析及控制是采用安全系統(tǒng)工程相關(guān)技術(shù)和方法，預(yù)先識(shí)別高速鐵路運(yùn)營存在的風(fēng)險(xiǎn)事件，通過風(fēng)險(xiǎn)控制措施的設(shè)置使系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)水平最小化，是將安全關(guān)口前移、變事后處理為事先預(yù)防的重要安全管理模式，也是高速鐵路持續(xù)安全發(fā)展的必要手段。

1 基于風(fēng)險(xiǎn)的安全管理模式

1.1 風(fēng)險(xiǎn)管理的基本要求

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織對(duì)風(fēng)險(xiǎn)管理的目的、原理、原則等進(jìn)行了高度總結(jié)和概括，形成了ISO 31000—2009 Risk Management——Principles and Guidelines（風(fēng)險(xiǎn)管理——原理和指南），對(duì)風(fēng)險(xiǎn)管理的范圍、原則、策略和基本流程進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定。我國鐵路則通過等同采標(biāo)的形式將其轉(zhuǎn)化為國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 24353—2009《風(fēng)險(xiǎn)管理原則與實(shí)施指南》[4-5]。在該標(biāo)準(zhǔn)的第5章專門描述了風(fēng)險(xiǎn)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(fēng)險(xiǎn)管理的適應(yīng)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(yù)防—運(yùn)營過程中安全檢測監(jiān)測—事故管理及應(yīng)急救援。事前預(yù)防手段主要包括建立相對(duì)完善的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)章制度、頂層設(shè)計(jì)和運(yùn)營前的綜合試驗(yàn)及評(píng)估等前控機(jī)制、建立設(shè)備養(yǎng)護(hù)維修制度、職工安全素質(zhì)文件建設(shè)及治安防范等方面；運(yùn)營過程中安全檢測主要包括基礎(chǔ)設(shè)施服役狀態(tài)的實(shí)時(shí)檢測監(jiān)測、移動(dòng)設(shè)備運(yùn)用狀態(tài)的實(shí)時(shí)檢測監(jiān)測、系統(tǒng)運(yùn)營環(huán)境的防災(zāi)檢測等方面；事故管理及救援主要包括事故應(yīng)急救援和事故調(diào)查處理及反饋等方面。可以看出，高速鐵路既有安全管理實(shí)施過程主要通過建立相對(duì)完善的法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的符合性達(dá)標(biāo)控制來實(shí)現(xiàn)。

圖1 國際風(fēng)險(xiǎn)管理基本流程

安全風(fēng)險(xiǎn)分析及控制則以系統(tǒng)生命周期為基線，通過在系統(tǒng)建設(shè)初期采用風(fēng)險(xiǎn)分析方法，系統(tǒng)識(shí)別建設(shè)、制造、安裝、運(yùn)營及維護(hù)過程中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)因素，主要通過優(yōu)化設(shè)計(jì)、提前設(shè)置風(fēng)險(xiǎn)控制措施的手段使系統(tǒng)達(dá)到本質(zhì)化安全；對(duì)于運(yùn)營系統(tǒng)，則通過對(duì)“人-機(jī)-環(huán)”系統(tǒng)進(jìn)行綜合風(fēng)險(xiǎn)分析，識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)因素，通過結(jié)構(gòu)改進(jìn)、軟件控制或優(yōu)化人為操作等手段最小化系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生概率，是變事后處理為事先預(yù)防的重要安全管理模式。

在高速鐵路安全管理中引入風(fēng)險(xiǎn)管理是對(duì)當(dāng)前既有安全管理體系的進(jìn)一步完善，兩者之間的關(guān)系見圖2。

現(xiàn)有安全管理信息應(yīng)作為風(fēng)險(xiǎn)管理的輸入，風(fēng)險(xiǎn)分析的結(jié)果應(yīng)為現(xiàn)有的安全管理提供信息反饋，以促進(jìn)其進(jìn)一步提升總體安全管理水平。

1.3 高速鐵路基于風(fēng)險(xiǎn)的安全管理模式

在符合安全相關(guān)法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范的現(xiàn)有安全管理體系基礎(chǔ)上，在安全管理體系各個(gè)環(huán)節(jié)中引入風(fēng)險(xiǎn)管理的理念和方法，以控制鐵路系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)為目的，通過風(fēng)險(xiǎn)事件的識(shí)別和分析，明確造成風(fēng)險(xiǎn)事件的原因和后果分析判斷風(fēng)險(xiǎn)事件的風(fēng)險(xiǎn)水平，從而確定整體系統(tǒng)的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，指導(dǎo)優(yōu)先系統(tǒng)資源的合理分配，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)安全關(guān)口的前移（見圖3）。

開展高速鐵路安全風(fēng)險(xiǎn)管理，風(fēng)險(xiǎn)管理的理念和相應(yīng)活動(dòng)應(yīng)貫穿從設(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)營維護(hù)的整個(gè)生命周期過程；同時(shí)覆蓋從頂層管理安排、到中間過程控制、直到現(xiàn)場實(shí)施的全部環(huán)節(jié)，并且每個(gè)層次都應(yīng)有明確的職責(zé)分工。在充分分析借鑒國外鐵路安全風(fēng)險(xiǎn)管理經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出高速鐵路基于風(fēng)險(xiǎn)的安全管理體系模型（見圖4），將風(fēng)險(xiǎn)分析和控制行為在各個(gè)時(shí)期各個(gè)環(huán)節(jié)的相互關(guān)系進(jìn)行清晰、全面的定義，使高速鐵路系統(tǒng)實(shí)施全時(shí)間、全過程的風(fēng)險(xiǎn)管理更具有可操作性。

2 高速鐵路安全風(fēng)險(xiǎn)分析及控制流程

針對(duì)我國高速鐵路運(yùn)營安全風(fēng)險(xiǎn)管理的特點(diǎn)，參照GB/T 24353—2009/ISO 31000—2009標(biāo)準(zhǔn)，提出我國高速鐵路運(yùn)營安全風(fēng)險(xiǎn)分析及控制主要流程（見圖5）[6-7]。

2.1 風(fēng)險(xiǎn)管理基礎(chǔ)信息收集

風(fēng)險(xiǎn)管理基礎(chǔ)信息的收集是高速鐵路運(yùn)營安全風(fēng)險(xiǎn)分析及控制工作的基礎(chǔ)，為保證高速鐵路運(yùn)營安全風(fēng)險(xiǎn)分析及控制工作的有效開展，需要明確一系列基礎(chǔ)信息：開展風(fēng)險(xiǎn)管理工作的范圍和目標(biāo)、實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)管理依據(jù)的相關(guān)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和分析的深度和廣度、風(fēng)險(xiǎn)分析、風(fēng)險(xiǎn)控制措施實(shí)施各責(zé)任方的主要職責(zé)、確定風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別及風(fēng)險(xiǎn)分析方法等。

2.2 風(fēng)險(xiǎn)事件的識(shí)別及研判

風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別及研判是通過識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)事件、影響范圍、事件發(fā)生的原因和潛在的后果等，建立初步的的風(fēng)險(xiǎn)記錄表。識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)及研判不僅要考慮風(fēng)險(xiǎn)事件可能帶來的損失，也要考慮風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的可能性。

圖2 安全風(fēng)險(xiǎn)管理與高速鐵路既有安全管理間的關(guān)系

圖3 高速鐵路運(yùn)營安全管理新模式

圖4 高速鐵路基于風(fēng)險(xiǎn)的安全管理體系模型

圖5 高速鐵路運(yùn)營安全風(fēng)險(xiǎn)分析及控制主要流程

2.3 風(fēng)險(xiǎn)分析

風(fēng)險(xiǎn)分析是對(duì)識(shí)別出的風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的頻率、可能的后果嚴(yán)重程度進(jìn)行定性和定量的分析。風(fēng)險(xiǎn)事件的頻率分析可根據(jù)基礎(chǔ)信息的日常安全檢查、各專業(yè)管理部門和單位問題庫管理、故障數(shù)據(jù)庫和事故數(shù)據(jù)庫進(jìn)行歸納、匯總，并通過相關(guān)軟件工具進(jìn)行分析；后果程度可通過故障數(shù)據(jù)庫和事故數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計(jì)分析來確定，或通過對(duì)事件或事件組合的結(jié)果建模進(jìn)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(shí)間、地點(diǎn)、類別或情形的后果。

2.4 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果，對(duì)照事先設(shè)定的可接受風(fēng)險(xiǎn)水平對(duì)風(fēng)險(xiǎn)事件進(jìn)行評(píng)價(jià)其是否可以接受的過程。常用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)矩陣形式展開。

2.5 風(fēng)險(xiǎn)控制

在風(fēng)險(xiǎn)事件識(shí)別及分析的基礎(chǔ)上，對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)事件采取控制措施，使其風(fēng)險(xiǎn)水平降至可接受的程度并持續(xù)保持，是高速鐵路安全風(fēng)險(xiǎn)管理的目標(biāo)，因此風(fēng)險(xiǎn)控制措施的設(shè)置是否合理、有效是風(fēng)險(xiǎn)管理中重要的一環(huán)，結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的原因和可能的后果采取針對(duì)性的措施是保證風(fēng)險(xiǎn)控制措施有效的重要手段。

2.6 風(fēng)險(xiǎn)記錄

風(fēng)險(xiǎn)記錄是保持高速鐵路安全風(fēng)險(xiǎn)分析數(shù)據(jù)可追溯性、監(jiān)督風(fēng)險(xiǎn)控制措施得到實(shí)施的重要文檔記錄。風(fēng)險(xiǎn)記錄的格式及內(nèi)容應(yīng)盡量完善，包括識(shí)別出的風(fēng)險(xiǎn)事件、識(shí)別日期、風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生原因分析、可能的后果分析、風(fēng)險(xiǎn)水平及等級(jí)、需要進(jìn)一步采取的控制措施，以及控制措施的相關(guān)負(fù)責(zé)人及實(shí)施日期等。

3 高速鐵路安全風(fēng)險(xiǎn)控制模型

對(duì)目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)事件，建立以“風(fēng)險(xiǎn)事件”為中心的模型，將風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的所有成因列在左側(cè)，風(fēng)險(xiǎn)事件可能導(dǎo)致的所有后果列在右側(cè)，使風(fēng)險(xiǎn)事件分析結(jié)果是否完整可清晰呈現(xiàn)。此外，為達(dá)到控制效果的最優(yōu)，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(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的原因，事后控制措施用于控制風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的后果。應(yīng)按照“風(fēng)險(xiǎn)事件”的優(yōu)先級(jí)設(shè)置控制措施：控制措施應(yīng)該按照“成因消除、頻率降低、后果控制、后果減輕”的順序或優(yōu)先級(jí)加以實(shí)施，即能夠通過采取措施消除的危害就應(yīng)消除；無法消除的，應(yīng)通過采用安全標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)營控制等措施進(jìn)行預(yù)防；無法預(yù)防的，應(yīng)通過設(shè)置安全裝置和保護(hù)措施等降低風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的頻率；最后，還應(yīng)采取如應(yīng)急、消防設(shè)施等后果減輕措施達(dá)到最大限度降低事故后果嚴(yán)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(duì)導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)事件的各類原因，采取工程改造、設(shè)備更新等措施消除風(fēng)險(xiǎn)事件，以期達(dá)到本質(zhì)安全。

圖6 高速鐵路安全風(fēng)險(xiǎn)控制模型

（2）預(yù)防措施。針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)事件的原因采取事故預(yù)防措施，盡管不能完全消除風(fēng)險(xiǎn)，但可以降低事故發(fā)生的頻度（風(fēng)險(xiǎn)概率）。如防災(zāi)監(jiān)控、防脫軌設(shè)施、列車追蹤控制、旅客安檢系統(tǒng)、安全檢查制度、養(yǎng)護(hù)維修制度等。

（3）后果降低措施。不可避免發(fā)生事故的情況下，采取措施消除事故后果或降低事故嚴(yán)重程度。如自動(dòng)降速、軸溫報(bào)警、火災(zāi)報(bào)警、自動(dòng)滅火等。

（4）事故應(yīng)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(fā)生事故后進(jìn)一步擴(kuò)大影響范圍的措施。如應(yīng)急通信、疏散設(shè)施、應(yīng)急預(yù)案及救援等。

4 高速鐵路安全風(fēng)險(xiǎn)及控制案例

按照工務(wù)工程、動(dòng)車組、通信信號(hào)、牽引供電、車務(wù)、客運(yùn)、機(jī)務(wù)、外部影響（路外安全及行政執(zhí)法）、聯(lián)調(diào)聯(lián)試及運(yùn)行試驗(yàn)共9個(gè)領(lǐng)域?qū)ξ覈咚勹F路進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)分析，結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)分析目的和要求[8]，針對(duì)設(shè)備設(shè)施、運(yùn)用維護(hù)、人員因素、自然災(zāi)害和外界環(huán)境等方面，共分析出9個(gè)領(lǐng)域的風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生原因553項(xiàng)，包括設(shè)計(jì)因素、產(chǎn)品或工程質(zhì)量、設(shè)備設(shè)施故障、作業(yè)因素、管理及規(guī)章因素、自然災(zāi)害、路外環(huán)境及侵害等方面（見表1）。

根據(jù)原因分析，提出進(jìn)一步降低風(fēng)險(xiǎn)的控制措施，按照類別分為：技術(shù)研究類、設(shè)計(jì)優(yōu)化類、提高完善標(biāo)準(zhǔn)類、提高施工質(zhì)量類、加強(qiáng)管理類和人員培訓(xùn)類（見表2）。

針對(duì)高速鐵路運(yùn)營安全中的相對(duì)高水平風(fēng)險(xiǎn)，由于風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較高，建議采用近期控制和遠(yuǎn)期控制相結(jié)合的方法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制。近期應(yīng)以加強(qiáng)人員安全意識(shí)、加強(qiáng)管理和監(jiān)督檢查相結(jié)合為主，以預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生；遠(yuǎn)期則針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)事件原因和后果的復(fù)雜性、多樣性、隨機(jī)性等開展深入的理論和技術(shù)研究，從而尋找出有針對(duì)性的、有效的、可行的技術(shù)控制措施，以實(shí)現(xiàn)高速鐵路運(yùn)營的本質(zhì)化安全。

表1 高速鐵路安全風(fēng)險(xiǎn)事件原因分類

表2 高速鐵路安全風(fēng)險(xiǎn)控制措施分類

5 結(jié)論

在充分分析國際鐵路安全風(fēng)險(xiǎn)管理相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國高速鐵路既有的安全管理體系特點(diǎn)及高速鐵路可持續(xù)性發(fā)展要求，提出了以現(xiàn)有安全管理體系為基礎(chǔ)，引入風(fēng)險(xiǎn)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(xiàn)場實(shí)施全部環(huán)節(jié)的全時(shí)間、全過程的基于風(fēng)險(xiǎn)的安全管理體系模型。提出了高速鐵路風(fēng)險(xiǎn)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(yōu)先級(jí)的風(fēng)險(xiǎn)控制模型。按照提出的模型、流程對(duì)我國高速鐵路進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)分析并提出了相關(guān)控制措施，驗(yàn)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(fēng)險(xiǎn)管理——原理和指南[S]．

[5] GB/T 24353—2009 風(fēng)險(xiǎn)管理原則與實(shí)施指南[S]．

[6] 劉敬輝，戴賢春，郭湛，等． 鐵路系統(tǒng)基于風(fēng)險(xiǎn)的定量安全評(píng)估方法[J]． 中國鐵道科學(xué)，2009(5)：123-128．

[7] 劉敬輝，戴賢春． 高速鐵路運(yùn)營安全風(fēng)險(xiǎn)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(yīng)用：可靠性、可用性、可維護(hù)性和安全性（RAMS）的規(guī)定和說明[S]．

劉敬輝：中國鐵道科學(xué)研究院鐵道科學(xué)技術(shù)研究發(fā)展中心，副研究員，北京，100081

戴賢春：中國鐵道科學(xué)研究院鐵道科學(xué)技術(shù)研究發(fā)展中心，研究員，北京，100081

郭 湛：中國鐵道科學(xué)研究院鐵道科學(xué)技術(shù)研究發(fā)展中心，副研究員，北京，100081

李曉宇：中國鐵道科學(xué)研究院鐵道科學(xué)技術(shù)研究發(fā)展中心，副研究員，北京，100081

責(zé)任編輯 楊環(huán)

U238；F502

B

1672-061X（2015）02-0022-05

鐵道部科技研究開發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2011T009，2011X013-B）。

所獲獎(jiǎng)項(xiàng)：2014年度中國鐵道學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。