Назначение основных составляющих комплекса БЛОК.
Программно-вычислительное ядро комплекса реализовано в виде ячеек, компактно размещенных в системном шкафу. Этот шкаф реализует функции обработки данных о значениях спутниковой навигационной системы, организации радиообмена информацией по каналам 160 МГц, «Tetra», GSM, GSM-R, параметров работоспособности машиниста, а также контроля и организации режима обмена данными с другими устройствами.
Аппаратура управления включаете себя:
- двухканальный модуль центральной обработки информации, который контролирует работоспособность на основании данных, полученных от других модулей по внутреннему и внешнему САN-интерфейсам, задает окончательные значения допустимой и целевой скоростей движения, необходимость проведения периодической или однократной проверки бдительности с учетом физиологического состояния машиниста, формирует данные для управления ЭПК и КОН, информацию универсальному комплексу тормозного оборудования локомотива для служебного торможения, микропроцессорной системе управления локомотива;
- модуль спутниковой навигационной систему и электронной карты, который принимает, и обрабатывает данные с использованием Глобальной навигационной спутниковой системы (ГЛОНАСС) совместно с уже применяемой «Global Positioning System» (GPS) от совмещенной антенны «Tetra»/GSM/GSM-R/CHC, определяет железнодорожную координату локомотива и другие параметры движения (допустимую и целевую скорости), тип название впереди лежащего по ходу движения поезда железнодорожного объекта, расстояние до него;
|
|
|
- модуль-шлюз CAN, который предназначен для согласования взаимодействия комплекса БЛОК с микропроцессорными системами управления локомотивом;
- модуль вычислителя системы автоматического управления локомотива ВС-САУТ, функции которого – расчет программных скоростей и прицельного торможения, выдачи команд на разбор тяги и торможение, контроль скорости с учетом текущих ограничений;
- модуль контроллера телемеханической системы контроля бодрствования машиниста ТСКБМ-К, осуществляющий обработку информации о физиологических параметрах машиниста, формирующий во внутренний CAN-интерфейс информацию о необходимости дополнительной проверки работоспособности машиниста путем нажатия на специальную рукоятку бдительности.
Кроме системного шкафа, установленного в кузове локомотива, остальная аппаратура комплекса размещается в кузове или в кабине машиниста. Располагаемый в кабине на пульте машиниста блок индикации, представляющий собой жидкокристаллический дисплей, предназначен для индикации поездной информации: отображения сигналов светофоров, текущего времени, времени движения по графику, фактической скорости, допустимой скорости, рекомендуемой скорости, целевой скорости, ускорения, режима работы (поездной, маневровый, двойной тягой), частоты канала АЛСН или работы канала АЛС-ЕН.
|
|
|
Кроме того, жидкокристаллический дисплей отображает железнодорожные координаты, названия впередилежащих объектов и расстояния до них, денные о давлениях, а также информирует о режиме записи на кассету регистрации, обеспечивает индикацию предварительной световой сигнализации и проверки бдительности.
Блок согласования сигналов датчика пути и скорости БС-ДПС обеспечивает прием данных от датчиков пути и скорости ДПС, контроль работоспособности датчиков, первоначальную обработку сигналов с гальванической развязкой от бортовой сети, вычисляет и формирует вектор фактической скорости, ускорения и фактической скорости движения поезда. Блок БС-ДПС также хранит данные о поездных характеристиках.
Блок универсального приемника АЛС-ТКС предназначен для приема непрерывных рельсовых каналов АЛСН, АЛСН-ЕН путевых генераторов САУТ. Данный блок формирует во внутренний CAN-интерфейс и дополнительный цифровой интерфейс RS-485 информацию от приемных катушек о текущем показании АЛСН и данных, полученных от напольных устройств САУТ.
|
|
|
Блок приемника подсистемы контроля бодрствования машиниста ТСКБМ-П осуществляет прием по радиоканалу от носимой части ТСКБМ данных о физиологических параметрах машиниста, на основании которых делает вывод о его бодрствовании.
Приемные катушки КПPC предназначены для работы в двух диапазонах частот. Первый диапазон частот (НЧ) – сигналы рельсовых цепей АЛСН, второй диапазон (ВЧ) – сигналы путевых устройств САУТ.
Для современных локомотивных устройств безопасности широко применяются системы спутниковой навигации и точечные датчики для точного определения местонахождения локомотивов и последующего расчета расстояния до ближайших мест снижения скорости. В качестве канала связи широко используется индуктивная связь по рельсам в диапазоне тональных частот и высокочастотная связь с путевыми бализами. Все шире для передачи команд управления начинает использоваться радиосвязь.
Анализ зарубежных разработок и опыт эксплуатации отечественных систем позволил разработчикам комплекса БЛОК создать систему, имеющую существенные преимущества по отношению к аналогичным устройствам.
|
|
|
Кроме того комплекс БЛОК имеет возможности интеграции с микропроцессорными системами управления и диагностики локомотивов, что позволит перейти от существующей системы планово-предупредительного ремонта к ремонту по техническому состоянию локомотива.
Стоит отметить, что на перспективных электропоездах «Desiro Rus», создаваемых в рамках совместного российско-немецкого проекта дня обслуживания Олимпиады – 2014, в качестве системы обеспечения безопасности будет применен комплекс БЛОК.
Для освобождения машиниста от излишнего напряжения и утомляемости внедряется система автоведения поезда (УСАВП), которую с достаточным основанием можно назвать системой «Автомашинист».
Технические решения таких систем базируются на современных микропроцессорных технологиях и реализуют алгоритмы безопасного и энергооптимального автоматизированного вождения поездов. Органичным дополнением УСАВП служат разработанные ОЦВ регистраторы параметров движения и автоведения (РПДА), применение которых обеспечивает точный учет расхода электроэнергии.
Эти системы создали основу для разработки и внедрения в кратчайшие сроки другой сложной и наукоемкой продукции – «интеллектуальной» системы автоматизированного вождения поездов повышенной массы и длины с распределенными по длине состава локомотивами (ИСАВП-РТ). Она предназначена для вождения поездов массой от 6 до 18 тыс. т и составом длиной от 71 до 213 условных вагонов на участках сложного плана и профиля пути, что становится актуальным в условиях роста объемов перевозок. Такая система позволяет управлять разгоном, поддержанием допустимой скорости движения поезда, рекуперативным и пневматическим торможением вплоть до полной остановки длинносоставного тяжеловесного состава с распределенными по длине локомотивами. Система широко внедряется на сети железных дорог России. Ее применение сокращает потребность в локомотивах, повышает их производительность, снимает ограничения по мощности при необходимости повышения массы поезда.
Применение систем автоведения поездов обеспечивает экономию электроэнергии на тягу каждым оборудованным локомотивом от 5% до 15%, в зависимости от условий эксплуатации.
УПРАВЛЕНИЕ РИСКАМИ
Следующим этапом развития систем управления безопасностью движения поездов должен стать популярный во всем мире «Риск-менеджмент». Это направление обеспечения безопасности работы предприятий и фирм стал настолько популярным, что появилось ряд международных и национальных стандартов. Один из наиболее важных – ГОСТ 31000. Появились соответствующие корпоративные стандарты и в ОАО «РЖД»: СТО 1.02.033-2010, СТО 02.038-2011, СТО 02.039-2011, СТО 02.040-201 и другие нормативные документы, утвержденные Распоряжением ОАО «РЖД» от 21.09.2011 № 2068. Стандарты корпорации соответствуют также ГОСТ Р ИСО 31000-2010, ГОСТ Р 54504-2011, ГОСТ Р 54505-2011, ГОСТ Р 51897-2002, ГОСТ Р 51814.2-2001 и др.
Определения понятий, используемых при управлении рисками приведены в ГОСТ Р 51898-2002, ГОСТ Р МЭК 61508-4-2007, ГОСТ Р 51901-2002, ГОСТ Р 51897-2002. Основными из них являются:
Риск: Сочетание вероятности нанесения ущерба и тяжести этого ущерба.
Оценивание риска: Основанная на результатах анализа риска процедура проверки, устанавливающая, не превышен ли допустимый уровень ущерба.
Оценка риска: Общий процесс анализа риска и оценивания риска.
Оценка величины риска: Процесс присвоения значений вероятности и последствий риска.
Риск определяется как вероятность опасного события или одного из опасных событий. На транспорте можно выделить три уровня рисков:
- R : Обобщенный риск - риск нарушения безопасности движения поездов (БД) по всей совокупности опасных событий по всем влияющим факторам. Это самый общий показатель, характеризующий общую обстановку с БД в ОАО «РЖД». Показатель является единым по общему состоянию безопасности движения на Российских железных дорогах.
- Ri - Риск наступления опасного события: риск наступления конкретного (i-того) опасного события (например, проезд запрещающего, сход, задержка поезда и др.). Обобщенный риск R определяется как совокупность рисков отдельных опасных событий Ri. Число рисков Ri равно числу опасных событий в ОАО «РЖД». В таблице 6.1 приведены опасные события, принятые к учету на железнодорожном транспорте в соответствии с распоряжением Минтранс РФ № 163.
- Rij – Риск наступления опасного события по вине хозяйства (например, локомотивного, вагонного, путевого и др.). Риск наступления i -тогоопасного события Ri определяется совокупностью рисков наступления этого события по причастным j-тым хозяйствам Rij.
Каждый показатель должен быть измеряем в числовых параметрах, поддающихся анализу. Эти параметрами обычно называют метриками процесса. Риски R всех типов как вероятностные показатели в общем случае могут принимать значения от 0 (риска нет, вероятность равна 0) до 1 (событие произойдет точно, вероятность события равна 1). Для повышения наглядности и интуитивной понятности числовых данных Расчёт предполагает измерение рисков R в целочисленном диапазоне от 0 до 100:
R ϵ [0, 100] /6.1/
Смысл числовых значений риска R (согласно методике теории нечетких множеств)приведен в Табл.6.2.
Таблица 6.2 – Нечеткие множества уровней риска
| Значение R | Уровень риска | Цветовая зона | Пример |
| 0 - 4 | «Маловероятно» | Белая зона | 3 |
| 5 - 19 | «Неопасно» | Зеленая зона | 17 |
| 20 - 39 | «Возможно» | Желтая зона 1 | 33 |
| 40 - 59 | «Достаточно опасно» | Желтая зона 2 | 55 |
| 60 - 79 | «Опасно» | Оранжевая зона | 77 |
| 80 - 94 | «Очень опасно» | Красная зона | 88 |
| 95 - 100 | «Неизбежно» | Черная зона | 99 |
Примечание: использование диапазона от 0 до 100 существенно повышает наглядность таблиц, делает информацию интуитивно понятной. Однако пропадает свойство чисел диапазона от 0 до 1 при перемножении (во время вероятностных расчетов) оставаться в том же диапазоне от 0 до 1. Поэтому во всех расчетах (см.последующие формулы) все параметры берутся не в диапазоне от 0 до 100, а делятся на 100 и используются в диапазоне от 0 до 1. Результат расчетов обратно – умножается на 100. Далее эта особенность расчетов дополнительно не оговаривается. Таким образом, все используемые параметры в настоящем документе изменяются в пределах от 0 до 100 (от 0 до 1).
Таблица 6.1 – Классификатор опасных событий железнодорожного транспорта
| ( i ) | Короткое название | Опасные события согласно Приказу Минтранса России № 163 от 25 декабря 2006 г. ( Ri ) |
| 1 | Крушения поездов | Крушения поездов (столкновения пассажирских поездов с другими поездами или железнодорожным подвижным составом и сходы железнодорожного подвижного состава в пассажирских поездах на перегонах и станциях вне зависимости от последствий; столкновения грузовых поездов с другими поездами или железнодорожным подвижным составом; сходы железнодорожного подвижного состава в грузовых поездах на перегонах и станциях, в результате которых погиб, по крайней мере, один человек или получили тяжкие телесные повреждения пять или более человек, а поврежденный железнодорожный подвижной состав не подлежит восстановлению; возникла чрезвычайная ситуация, при которой пострадало десять и более человек, либо нарушены условия жизнедеятельности ста и более человек). |
| 2 | Аварии | Аварии (столкновения грузовых поездов с другими грузовыми поездами или железнодорожным подвижным составом; сходы железнодорожного подвижного состава в грузовых поездах на перегонах и станциях, в результате которых поврежден железнодорожный подвижной состав и для восстановления его исправного состоянии требуется проведение капитального ремонта; столкновения и сходы железнодорожного подвижного состава при маневрах, экипировке и другие передвижения, в результате которых погиб человек или получили тяжкие телесные повреждения пять или более человек, или поврежден железнодорожный подвижной состав и для восстановления его исправного состоянии требуется проведение капитального ремонта; столкновения грузовых поездов между собой или с другим железнодорожным подвижным составом; сходы железнодорожного подвижного состава на перегонах и станциях, приведшие к возникновению чрезвычайной ситуации, при которой пострадало менее десяти человек, либо нарушены условия жизнедеятельности менее ста человек). |
| 3 | ДТП вне переездов | Происшествия, связанные с несанкционированным движением по железнодорожным путям общего пользования и (или) железнодорожным путям необщего пользования автотракторной техники (столкновения поезда, в том числе одиночно следующего локомотива, с автотракторной техникой вне установленных железнодорожных переездов, в результате которых погиб человек, или получили тяжкие телесные повреждения пять или более человек; поврежден железнодорожный подвижной состав; возникла чрезвычайная ситуация, при которой пострадало десять и более человек, либо нарушены условия жизнедеятельности ста и более человек) |
| 4 | ДТП на переездах | Происшествия на железнодорожных переездах (столкновение поезда, в том числе одиночно следующего локомотива, с автотракторной техникой, в результате которых погиб, или получил тяжкие телесные повреждения человек, или получили тяжкие телесные повреждения пять или более человек; поврежден железнодорожный подвижной состав; возникла чрезвычайная ситуация, при которой пострадало десять и более человек, либо нарушены условия жизнедеятельности ста и более человек; при этом происшествия на железнодорожных переездах, возникшие по вине субъекта железнодорожного транспорта и водителей транспортных средств или пешеходов, учитываются раздельно) |
| 5 | Опасные грузы | Происшествия при перевозке (транспортировке) опасных грузов (связанные с просыпанием (проливом) опасных грузов, возникшим вследствие повреждения вагона или контейнера, повреждения упаковки, неплотно закрытых люков вагона, дефекта (повреждения) котла вагона-цистерны, дефекта (повреждения) арматуры котла вагона-цистерны, дефекта (повреждения) сливного прибора вагона-цистерны, и вызвавшим нанесение ущерба жизни и здоровью людей, имуществу физических или юридических лиц, экологической сфере, определяемого в соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации от 13 сентября 1996 г. № 1094 «О классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера») |
| 6 | Столкновение поездов | Столкновения грузовых поездов с другими поездами или железнодорожным подвижным составом по всем причинам, не имеющим последствий, указанных в пункте 3 настоящего Положения, сходы железнодорожного подвижного состава в грузовых поездах на перегонах и станциях по всем причинам, не имеющим последствий, указанных в пункте 3 настоящего Положения |
| 7 | Сход | Сход подвижного состава в поездах, не имеющих последствий (см.выше) |
| 8 | Проезд запрещающего сигн. | Проезд запрещающего сигнала светофора. |
| 9 | Прием на занятый путь | Прием поезда на занятый путь |
| 10 | Отправление на занятый перегон | Отправление поезда на занятый перегон |
| 11 | Развал груза | Развал груза в пути следования |
| 12 | Излом оси | Излом оси, осевой шейки или колеса |
| 13 | Излом боковины | Излом боковины или надрессорной балки тележки вагона |
| 14 | Обрыв хребтовой балки | Обрыв хребтовой балки подвижного состава |
| 15 | Ложный разрешающий сигнал | Ложное появление на напольном светофоре разрешающего показания сигнала вместо запрещающего или требующего проследования с уменьшенной скоростью |
| 16 | Неограждение опасного места | Неограждение сигналами опасного места для движения поездов при производстве работ |
| 17 | Стихийные бедствия | Затопление, пожар, нарушение целостности конструкций сооружений инфраструктуры или подвижного состава, связанные с несоблюдением условий безопасности движения, вызвавших полный перерыв движения поездов хотя бы по одному из путей на перегоне на один час и более |
| 18 | Сходы при маневрах | Сходы железнодорожного подвижного состава при маневрах, экипировке и других передвижениях, при которых повреждены локомотивы в объеме текущего ремонта или вагоны в объеме текущего отцепочного ремонта (или более сложных видов ремонта подвижного состава) |
| 19 | Столкновения при маневрах | Столкновения железнодорожного подвижного состава при маневрах, экипировке и других передвижениях, при которых повреждены локомотивы в объеме текущего ремонта или вагоны в объеме текущего отцепочного ремонта (или более сложных ремонтов подвижного состава) |
| 20 | Прием / отправление по неготовому | Прием или отправление поезда по неготовому маршруту |
| 21 | Перевод стрелки под поездом | Перевод стрелки (под поездом, маневровым составом локомотивом) |
| 22 | Отцепка пасс. вагона | Отцепка вагона от пассажирского поезда в пути следования из-за технических неисправностей |
| 23 | Неисправность приг.вагона | Неисправность вагона пригородного поезда (электропоезда, дизель-поезда, автомотрисы, рельсового автобуса), результатом которой явилась его отцепка в пути следования |
| 24 | Неисправность ПС | Неисправность железнодорожного подвижного состава, результатом которой явилась отмена отправления поезда со станции отправления или повлекшая высадку пассажиров из поезда на промежуточной станции |
| 25 | Отказ локомотива пасс. | Повреждение или отказ локомотива, вызвавшие вынужденную остановку пассажирского поезда на перегоне или промежуточной станции, если дальнейшее движение поезда продолжено с помощью вспомогательного локомотива |
| 26 | Перекрытые концевые | Отправление поезда с перекрытыми концевыми кранами; излом рельса под поездом |
| 27 | Излом рельса | Излом рельса под поездом |
| 28 | Саморасцеп | Саморасцеп автосцепок в поездах |
| 29 | Отцепка из-за буксы груз. | Отцепка вагона от грузового поезда в пути следования из-за нагрева буксы или других технических неисправностей |
| 30 | Взрез стрелки | Взрез стрелки |
| 31 | Отцепка из-за неправильной погрузки | Отцепка вагона от поезда на промежуточной станции из-за нарушения технических условий погрузки, угрожающих безопасности движения |
| 32 | Обрыв автосцепки | Обрыв автосцепки железнодорожного подвижного состава |
| 33 | Падение на путь деталей | Падение на путь деталей железнодорожного подвижного состава |
| 34 | Неисправности технических средств | Неисправности пути, железнодорожного подвижного состава, устройств сигнализации, централизации и блокировки, связи, контактной сети, электроснабжения и других технических средств, в результате которых допущена задержка поезда на перегоне хотя бы по одному из путей или на станции сверх времени, установленного графиком движения, на один час и более |
| 35 | Неисправность пути | Неисправность пути, потребовавшая выдачи поездным диспетчером по заявке начальника вагона-путеизмерителя приказа о закрытии движения на участке или ограничения скорости движения поездов до 15 км/час |
| 36 | Наезд на животных | Наезд поезда, в том числе одиночно следующего локомотива, на крупный рогатый скот и крупных диких животных |
| 37 | Несанкционированное движение ПС | Несанкционированное движение ж.д. подвижного состава на маршрут приема, отправления или на перегон. |
Обобщенный риск нарушения БД R является совокупностью рисков наступления хотя бы одного из опасных событий Ri. Нарушения БД не будет, если не наступило ни одного опасного события. Таким образом, следует использовать формулу произведения вероятностей ненаступления событий (1 - Ri). При этом следует учесть возможные последствия от опасного события (согласно определению понятия риска). Последствия следует учитывать через весовой коэффициент опасного события mi, который может меняться в диапазоне от 0 (ущерб минимальный) до 1 (ущерб максимальный). Доля возможного ущерба i-того события mi определяется согласно классификатору Минтранса РФ (значение весовых коэффициентов приведено в Приложении А). В результате Обобщенный Риск БД ОАО «РЖД» R рассчитывается по формуле:
R = 1 – П (1 - mi * Ri ) /6.2/
Примечание: события, определяющие риски Ri должны быть независимыми.
Доля возможного ущерба mi i-того события определяется по данным статистики чрезвычайных происшествий или путем экспертной оценки (например, методом Дельфи) как доля от худшего исхода, в качестве которого принимается крушение пассажирского поезда (см.Табл.6.3). Аналогично риску ущерб измеряется в диапазоне от 0 до 100:
mi ϵ [0, 100] /6.3/
Таблица 6.3 – Нечеткие множества уровня ущерба
| Значение mi | Уровень ущерба | Цветовая зона | Пример |
| 0 - 4 | «Несущественный» | Белая зона | 3 |
| 5 - 19 | «Малый» | Зеленая зона | 17 |
| 20 - 39 | «Ощутимый» | Желтая зона 1 | 33 |
| 40 - 59 | «Существенный» | Желтая зона 2 | 55 |
| 60 - 80 | «ЧП» | Оранжевая зона | 77 |
| 80 - 94 | «Авария» | Красная зона | 88 |
| 95 - 100 | «Крушение» | Черная зона | 99 |
Опасное событие i наступит (с риском Ri ), если оно произошло хотя бы в одном из хозяйств j (с риском Rij). Опасное событие не наступит (1- Ri ), если не было наступления опасного события ни в одном из причастных хозяйств (1 - Rij). Таким образом, опять применима формула произведения вероятностей. Весовые коэффициенты в данном случае не нужны, т.к. нарушение безопасности в любом причастных хозяйств одинаково приводит к наступлению опасного события:
Ri = 1 – П (1 - Rij ) /6.4/
Примечание: события, определяющие риски Rij должны быть независимыми.
Опасное событие по хозяйству произойдет с определенной вероятностью (с риском Rij) , если есть вероятность наступления событий, которые с большей или меньшей степенью влияния приводят к наступлению опасного события. Таким образом, расчет Риска наступления события по хозяйству определяется аналогично:
Rij = 1 – П (1 - Rijk ) /6.5/
где:
Rijk - риск наступления j-того опасного события по вине k-того фактора
Согласно требованиям стандарта FMEA «Анализ видов и последствий потенциальных отказов» влияние риска оценивается через числовой параметр «Значимость влияния фактора на риск» ЗРФ. Эту же метрику ОАО «НИИАС» обозначил как «Индекс влияния» и символом ω. Тогда риск наступления j-того опасного события по вине k-того фактора Rijk заменяется на понятие «Индекс влияния» и обозначается как ω jk (что тоже самое, что и ω ijk):
Rij = 1 – П (1 - ω jk ) /6.6/
Все факторы влияния разбиваются на две большие группы:
· Инциденты (рассмотрены в настоящей главе);
· Параметры (рассмотрены в следующей главе).
Инцидент – согласно международному стандарту ITIL – это любая ситуация, отличная от нормальной. В настоящей методике – любое событие, отличное от нормальной технологии работы: нарушение технологического процесса (неправильное формирование состава, нарушение скоростного режима, нарушение инструкции и др.), отказ (потеря работоспособности технических средств или подвижного состава и др.), внешние воздействия (стихийные бедствия, хулиганство, теракт и др.). Инцидент носит характер события, основными измеримыми параметрами которого являются: повторяемость (можно померить в «штуках»), интенсивность, вероятность появления, продолжительность, степень влияния на опасные события, место происшествия и др.
Параметр – это характеристика технологического процесса, вышедшая из допусков или имеющая динамику изменения. Например, укомплектованность штата, процент первозимников, текучесть кадров и др. Параметры не имеют интенсивности появления, но при этом могут иметь нелинейную функцию зависимости степени влияния от величины отклонения параметра от допусков. Порядок расчета индексов влияния параметров отличаются от расчета индексов влияния инцидентов.
Порядок расчета индексов влияния Инцидентов и Параметров на риск возникновения опасного события различны.
Как отмечено в предыдущей главе, по своему функциональному использованию понятия «Риск Rijk наступления j-того опасного события по причине k-того фактора» и «Индекс влияния ω jk k-того фактора на риск опасного события Rij» идентичны. Главное отличие в методике их вычисления: не каждый случай проявления фактора приводит к наступлению опасного события. Поэтому - согласно FMEA и стандартам ОАО «РЖД» по управлению рисками - расчет индекса влияния производится по другой формуле, отличной от расчета риска:
ω i jk = Kijk * Qijk /6.7/
где: Kijk – доля влияния фактора на риск опасного события (коэффициент влияния);
Qijk – вероятность (риск) проявления фактора.
Примечание: в формуле все показатели берутся как изменяющиеся от 0 до 1:
Приведенная формула является ключевой и определяет главный признак настоящей методики, отличающий ее от других методологических подходов, отличных от принципов стандарта FMEA.
Фактор – это событие (Инцидент), при наступлении которого может произойти опасное событие (в терминологии ГОСТ Р ИСО 31000 – это «Источник»). Таким образом, между фактором и опасным событием существует определенная корреляция, которая в статистике определяется коэффициентом корреляции.
Соотношение Фактора и опасного события наглядно представляется при помощи пирамид Гейнриха (пример на Рис 6.1). Согласно статистическим данным немецким ученым Г.Гейнрихом в 19 в. на базе обработанных 500 тыс. данных выведена закономерность: 300 нарушений правил эксплуатации приводит к 30 несчастным случаям, один из которых заканчивается смертельным исходом. В настоящее время пирамида часто представляется как 5-уровневая (например, пирамида Дюпона): 10000 нарушений безопасности (например, вставание на головку рельса) приводит к 1000 несчастным случаям (падение с рельса), 100 из которых приводит к травме, 10 из которых приводит к временной потери трудоспособности, один из которых приводит к смертельному исходу. Для приведенного примера соотношение фактора и опасного события будет как 10000:10.
| Временная потеря трудоспособности |
| Смертельный случай |
| Ушиб, травма |
| Происшествие без последствий |
| Нарушение |
10000
Рисунок 6.1 – Пример пирамиды Гейнриха
Пирамиды Гейнриха наглядно демонстрируют соотношение фактора влияния и опасного события.
Аналогично другим используемым в Методике расчетам доля влияния фактора на опасное событие Kijk измеряется в диапазоне от 0 до 100 с использованием в расчетах значения от 0 до 1 (Табл.6.4):
Kijk ϵ [0, 100] /6.8/
Таблица 6.4 – Нечеткие множества доли влияния Kijk
| Значение Kijk | Значимость | Цветовая зона | Пример |
| 1 - 29 | Незначительная (Слабая) | Белая зона (Зеленая зона 1) | 11 |
| 30 - 49 | Умеренная | Зеленая зона (2) | 33 |
| 50 - 69 | Значительная (Заметная) | Желтая зона 1 | 55 |
| 70 - 89 | Высокая | Желтая зона 2 | 77 |
| 90 - 100 | Критическая (Весьма высокая) | Красная зона 1 | 99 |
Примечание: в Табл.6.4 диапазон разбит на интервалы согласно шкале Шеддока. В скобках приведены предлагаемые Шеддоком названия диапазонов значимости.
По физической сути и метрикам доля влияния соответствует коэффициенту корреляции двух величин, в данном случае Фактора и Опасного события. Поэтому самым предпочтительным способом определения значения доли влияния Kijk следует осуществлять по соответствующим формулам статистики. Порядок проведения корреляционного анализа определен Стандартом по качеству ОАО «РЖД» СТК 1.05.515.4 «Методы и инструменты улучшений. Корреляционный анализ. Диаграмма рассеяния».
Kijk = 100* r /6.9/
где r – вычисленный согласно СТК 1.05.515.4 коэффициент корреляции.
Примечание: предполагается, что корреляция между фактором влияния и опасным событием может быть только положительная.
При наличии статистических данных о зависимости наступления опасного события от наступления события фактора в виде пирамиды Гейнриха, расчет доли влияния Kijk осуществляется по формуле:
Kijk = 100* КФ/КС /6.10/
В примере по Рис.2.1: если фактором влияния считать падение с рельса, а опасным событием потерю трудоспособности, то
Kijk = 100*10/1000 = 1 (слабое влияние) /6.11/
Другой пример: если сон машиниста в каждом втором случае приводит к проезду запрещающего светофора, то
Kijk = 100*1/2 = 50 (значительное влияние) /6.12/
И последний пример: если излом шейки оси всегда приводит к сходу подвижного состава, то:
Kijk = 100*1/1 = 100 (критическое влияние) /6.13/
Если статистических данных недостаточно, либо отсутствуют, то долю влияния следует определять одним из методом экспертных оценок. Одним из самых популярных является Метод Дельфи (Дельфийский метод). Экспертам предлагается назвать значение Kijk, с использование логики пирамиды Гейнриха. В крайнем случае, предлагается отнести влияние фактора к одному из пяти диапазонов влияния: незначительное (слабое), умеренное, значительное (заметное), высокое и критическое (весьма высокое). При этом выбирается середина каждого диапазона – соответственно 15, 40, 60, 80, 95.
Примечание: при экспертизе должен использоваться принцип пирамиды Гейнриха – сколько событий фактора приводят к одному опасному событию.
Описанные выше методы расчета фактора влияния относятся к одному случаю проявления фактора. Если фактор проявляется за рассматриваемый период N раз, то коэффициент влияния (долю воздействия фактора на риск опасного события) следует пересчитать по формуле:
Kijk = 1 – (1- Kijk)^ N /6.14/
Например, если доля влияния фактора составляет 0,01, а ожидаемое число проявления фактора за рассматриваемы период равно 150, то:
K = 1 – (1-0,01)^150 = 0,77 /6.15/
Примечание: если доля влияния фактора очень мала (K < 1), а число проявлений велико, то коэффициент влияния следует учитывать с учетом дробной части.
Вероятность (риск) проявления фактора Qijk трактуется и рассчитывается общепринятыми методами теории статистики и имеет тот же смысл: вероятность наступления события проявления фактора, в результате которого появляется риск опасного события Qij. Как вероятность может принимать значения от 0 до 1. Но согласно принятому методическому подходу при табличном представлении умножается на 100 и представляется как целочисленное значение (Табл.6.5):
Qijk ϵ [0, 100] /6.16/
Таблица 6.5 – Нечеткие множества вероятности проявление фактора Qijk
| Значение Qijk | Вероятность проявления | Цветовая зона | |
| 1 - 29 | Незначительная (Слабая) | Белая зона (Зеленая зона 1) | |
| 30 - 49 | Умеренная | Зеленая зона (2) | |
| 50 - 69 | Значительная (Заметная) | Желтая зона 1 | |
| 70 - 89 | Высокая | Желтая зона 2 | |
| 90 - 100 | Критическая (Весьма высокая) | Красная зона 1 |
Примечание: категории и их количество взяты уже существующие для обеспечения преемственности Методики с ранее используемыми.
Вероятность наступления события влияющего фактора рассчитывается как интеграл от интенсивности событий f(t) за выбранный период ΔT от момента времени t1 до t2 (ΔT = t2 – t1):
Qijk = ʃ f(t) dt /6.17/
Функция интенсивности событий может иметь различный вид. Например, интенсивность наступления сна машиниста зависит времени суток, отказы оборудования – от времени года и т.д. Порядок определения интенсивности событий следует определять согласно ГОСТ 27.002-89 «Интенсивность отказов».
При задании интенсивности проявления факторов в виде таблицы вместо интеграла можно воспользоваться сумматором:
Qijk = ∑ f ( tn ) Δtn /6.18/
Интервал интегрирования определяется типом отчетного документа:
- годовой факторный анализ: ΔT = 12 месяцев;
- квартальный факторный анализ: ΔT = 3 месяца;
- месячный факторный анализ: ΔT = 1 месяц.
Примечание: для ряда технических средств и подвижного состава принято в качестве параметра времени dt используется пробег, или выполненная работа dA (пробег, т.км.брутто и др.) . В этом случае следует привести выполненную работу к рассматриваемому в конкретном факторном анализе периоду времени.
Вероятность наступления события по рассматриваемому фактору можно определить упрощенным методом. Если интенсивность проявления факторов признать равномерной, то следует взять число случаев N за период Δ T. Тогда вероятность проявления фактора за промежуток времени Δ t будет:
λ = N / Δ T /6.19/
Qijk = ʃ λ * exp (-λ*t) dt /6.20/
При невозможности расчета вероятности риска по данным статистики необходимо воспользоваться методами экспертной оценки (например, методом Дельфи).
Вероятность (риск) проявления фактора Qijk определяется экспертами умозрительно на основании накопленного ими опыта работы.
Расчет индекса влияния Параметра (факторов, влияющих через свои параметры) вычисляется по той же формуле, что и индекс влияния Инцидента (формула 2.1: ω i jk = Kijk * Qijk), однако порядок расчета доли воздействия фактора на риск опасного события (коэффициент влияния Kij) и вероятности (риска) проявления фактора Qijk отличается.
Влияние Инцидента на опасное событие определяется коэффициентом корреляции, пирамидой Гейнриха и другими методами обработки событий. У Параметров нет событий как таковых, но можно вычислить корреляционную зависимость опасных событий от параметров. Например, влияние на опасные события таких параметров как: укомплектованность кадрами (%), текучесть кадров (% в год), износ фондов и оборудования (%) и др.
Примечание: При проведении корреляционного анализа влияния параметрических факторов на опасные события необходимо контролировать линейность зависимости. Например, неукомплектованность кадрами до 5% может по другому влиять, чем неукомплектованность в 10% и более.
При отсутствии или недостатке статистических данных следует воспользоваться экспертной оценкой аналогично другим случаям.
В отличие от события, Параметр имеется в наличие постоянно. Поэтому, понятие «Вероятность проявления параметра Qijk не имеет смысла.
В настоящей методике вероятность проявления параметра следует принять равной единице:
Q ijk = 1 /6.21/
Однако формула имеет ограничения: если закон распределения Параметра не подчиняется нормальному закону распределения случайной величины (по критерию Пирсона χ2), то следует учесть вероятность появления худшего варианта.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 480; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!