第4章
城市轨道交通运营安全系统分析 学习内容
主题
内容
城市轨道交通运营安全系统分析概述 有关概念
运营安全系统工程
运营安全系统分析方法
安全检查表
安全检查表概述
安全检查表编制
事件树分析
事件树分析概述
事件树编制
事件树定性与定量分析
事件树分析应用实例
培训大纲
主题
内容
事故树分析基础
事故树分析概述 事故树编制
城市轨道交通运营安全系统分析概述
安全系统工程的重要组成部分
安全系统工程是系统工程在安全领域中的具体运用
系统
由若干组成部分结合成 具有特定功能 有机整体
更大系统的组成部分 特性 集合性 相关性 目的性 环境适应性
工程 运营安全工作的复杂性决定了要把安全生产及其管理作为一项艰巨工程 实现安全工作工程
象工程设计设计安全工作 象工程建设监理监控安全生产 象工程施工和验收保证安全质量
利用和改造客观世界 为人类服务的实践
从经济和社会的发展看，可分为： 造物工程 土木工程 电子工程 机械工程 水利工程 办事工程 希望工程 运营工程 安全工程
系统工程
运筹学、系统论、控制论、信息论、计算技术和现代管理科学等相互渗透 大规模复杂系统为研究对象 应用学科 打破学科界限
摆脱传统方法的束缚
以实现系统整体优化为目的
为综合运用现代科技成就提供最有效的方法和思路 为解决庞大复杂的系统性问题开辟新途径
系统工程特点
研究方法的整体性
把研究对象看作一个整体 把研究过程看作一个整体 按系统工程的三维结构 时间维(工作阶段) 逻辑维(思维步骤) 知识维
整体配合研究解决问题
应用学科的综合性 综合运用 多学科理论 管理工程技术
揭示并协调各要素之间以及与外部环境之间的关系 提供 决策 计划 方案 方法
实现系统整体功能最优化
组织管理科学化 运用 数学方法 计算机技术
定量(或定量与定性相结合）分析、评价 系统构成 系统状态 达到目标 最优设计 最优控制 最优管理
安全系统工程
系统工程在安全领域的实际应用 综合性组织管理工程技术 安全科学的重要分支
包括安全系统分析、安全系统评价和安全系统管理 以系统工程的理论和方法为指导
运用运筹学、控制论、信息论、概率论与数理统计及电子计算技术 科学分析、评价系统安全状况 预测并控制隐患和事故 提供决策依据
实现系统安全优化管理 预防或减少事故
运营安全系统工程
对运营安全全过程 计划 实施 监控 进行 组织管理 过程控制 综合性技术 包括
运营安全系统分析 运营安全系统评价 运营安全系统管理 运营安全系统分析
在运营安全系统工程中占有十分重要的地位 从事故的预防和预测角度出发 定性或定量分析 运营事故发生原因 运营事故发生概率 各种隐患表现
识别系统的安全性和危险性 目的
找出引发事故的因素及其不同的组织形式 把握安全薄弱环节
寻求预防事故的最佳途径 为评价和管理提供依据
运营安全系统评价
在分析的基础上
从运营事故指标和隐患指标方面 比较和评价 整体安全性 薄弱环节
主要矛盾和矛盾的主要方面 目的
确定技术路线和投资方向 拟定安全工作对策
督促下属单位强化安全管理，落实安全措施
运营安全系统管理
经过分析和评价 了解掌握薄弱环节 实施 全员 全要素 全过程 系统管理
包括
安全总体管理 安全重点管理 安全事后管理
与传统安全管理相比 构建安全规范的管理体系 更具预见性和科学性 防范措施的效果更为显著 运营安全系统分析方法
安全检查表法 排列图法 因果分析图法 事件树分析法 事故树分析法
安全检查表法
剖析检查对象 界定检查范围 拟定检查项目表格 获得检查结果
排列图法
主次因素排列图 确定关键因素 明确 主攻方向 工作重点
因果分析图法
多种复杂因素导致事故
将引发事故的重要因素分层(枝)加以分析 将原因和结果的关系用箭头表示
分层(枝)的多少，取决于分析的深度和广度要求 结果可供编制安全检查表和事故树用
事件树分析法
根据实际工作需要 选出开始事件 按照逻辑推理方式 推论发展结果 失败 成功
把结果看作新的起始事件 不断推论下去
找出事件发展的所有可能结果
事故树分析法
亦称事故预测技术
找出导致事故的所有基本原因事件 通过逻辑推理方式 用逻辑门联接起来
运用定性分析或定量分析的方法 得到
导致事故发生的基本事件的最小组合 预防事故发生的各种有效方案 为事故预防提供依据
安全检查表
安全检查表的含义
事先拟好的问题清单
根据系统工程分解和综合的原理 剖析检查对象，
把大系统分割成若干子系统 确定检查项目 查出不安全因素 以正面提问的方式
将检查项目按顺序编制成表 以便进行检查和避免漏检查
安全检查表的项目要求
系统、全面、完善
列出所有可能导致事故的因素或状态 检查的项目越全面 检查的地方越彻底 漏掉的不安全隐患越少 系统的安全性越高
安全检查表采用的方式
采用正面提问的方式 发问明确 回答清楚 “是”：符合要求 “否”：还存在问题，有待进一步改进 提问后面可设整改措施栏
需注明检查时间、检查者、负责人 以便分清责任
安全检查表的检查依据
规章制度 规范标准
简要列出名称和所在章节 附于每项提问后面 以便查对
安全检查表的种类
类型繁多 分类方式不一 大数按用途分类
运营设备、机械装置、设施定期安全检查表 部门复杂 设备繁多
制定相应的安全检查表
日常巡回检查或定期检查使用
运营用安全检查表 制定相应的安全检查表 不定期检查 发现问题 采取措施 预防事故
消防用安全检查表
重要地点必须建立严格的防火制度 设立必要的消防器材 制订切实可行的具体措施 经常或定期检查 发现问题，及时解决
专业性安全检查表
发专业机构或职能部门编制和使用 用于定期或季节性检查 如对 电气设备
锅炉及压力容器 特殊装置与设施 进行专业性检查
设计审查用安全检查表 设计时消除不安全因素 可取得事半功倍的效果 为设计人员提供
列出应该遵循的有关规程、标准 扩大设计者的知识面 采纳标准中的数据要求 避免与安全人员发生争议 设计人员参照安全检查表设计 比完成后修改省事
安全检查表的优点
编制和讨论时间充足 系统化、完整化 不漏掉关键因素
克服目的性不明确、走过场 提高检查质量 方式科学 印象深刻
有问有答，知道如何做是正确的 起到安全教育的作用
和生产责任制相结合
不同检查对象有不同的检查表 易于分清责任 注明改进要求
隔一段时间检查改进 简明易懂，容易掌握 适合我国现阶段使用
为使用更先进的安全系统工程方法打下基础
评价准确
根据规章制度、规程、标准 执行、遵守的情况 得出准确的评价 发现违章违纪的 立即纠正 采取措施
安全检查表的编制方法
经验法
熟悉被检查对象的人员 具有实践经验的人员 三结合小组 工人
工程技术人员 管理人员
依据人、物、环境情况 根据实践经验和统计数据 按照规程、规章制度 编制安全检查表
分析法
根据事故树的分析、评价结果编制 通过事故树进行定性分析 求出最小割集 按基本事件的多少 找出薄弱环节
以薄弱环节为检查重点 编制安全检查表
安全检查表的编制方法比较
经验法
检查项目冗长、繁杂 工作效率低 分析法 精练、完善 检查项目不多 都是关键环节 是发展的方向
安全检查表的编制步骤
确定检查对象 组织检查人员 熟悉系统
调查不安全因素
搜集规范、标准、制度 明确安全要求 确定编制方法 编制安全检查表 修改、补充、完善
编制安全检查表应注意的问题
项目简明扼要、突出重点、抓住要害 不宜通用
各级检查项目各有侧重
详细检查危险部位，确保发现一切隐患 落实实施人员
发现问题及时处理或向上反映
事件树分析
事件树分析的定义
起源于决策树分析 按事故发展的时间顺序 由初始事件推论后果 成功或失败 正常或故障 安全或危险 辨识危险源 的方法
所分析的情况用树枝状图表示，故叫事件树
事件树分析的功能
事前预测事故及不安全因素，估计事故的可能后果，寻求最经济的预防手段和方法 事后方便明确地分析事故原因
分析资料既可作为直观的安全教育资料，也有助于推测类似事故的预防对策 事故预测更为有效
促进安全管理重大问题决策
事件树的编制
编制时，需要 确定初始事件 判定安全功能 绘制事件树
确定初始事件 初始事件 事故未发生时
发展过程中的危害事件或危险事件
如：机器故障、设备损坏、能量外逸或失控、人的误动作 确定方法
根据系统设计、系统危险性评价、系统运行经验或事故经验等确定 根据系统重大故障或事故树分析，从其中间事件或初始事件中选择
判定安全功能
对初始事件自动采取控制措施的系统，如自动停车系统等 提醒初始事件发生的报警系统
根据报警或工作程序要求操作者采取的措施 缓冲装置，如减振、压力泄放系统或排放系统等 局限或屏蔽措施
绘制事件树 从初始事件开始
按事件发展过程自左向右绘制 用树枝代表事件发展途径
发挥功能的状态画在上面的分枝 不发挥功能的状态画在下面的分枝 直到到达系统故障或事故 树枝上写出事件状态
横线上面写明事件过程内容特征 横线下面注明成功或失败的状况说明 事件树的基本形式
事故是一系列事件发展的结果 成功(或安全)的事件用字母表示
失败(或故障)的事件用字母加横杠表示，读作“A非”、“B非”
事件树定性分析
在绘制过程中就已进行 找出事故连锁
事故连锁:最终导致事故的途径
导致事故的途径很多，即有许多事故连锁 事故连锁越多，系统越危险
事故连锁中事件树越少，系统越危险
找出事故预防途径
安全途径指导采取措施预防事故 成功连锁:发挥安全功能的事件
防止事故的途径很多，即有多个成功连锁 成功连锁越多，系统越安全
成功连锁中事件数越少，系统越安全
事件树定量分析
事件树定量分析 根据事件发生概率
计算各种途径的事故发生概率 比较各个途径概率值的大小 作出事故发生可能性序列 确定最易发生事故的途径
事件之间相互统计独立，比较简单 事件之间相互统计不独立时，非常复杂
各发展途径的概率
等于自初始事件开始各事件发生概率的乘积 例：
事故发生概率 等于导致事故的各发展途径的概率和 例：
P=P(S2)+P(S3)+P(S5)
定量分析以事件概率数据为计算依据 事件过程状态多种多样
一般都因缺少概率数据而不能实现定量分析
事故预防
事件树分析提供有力依据 设计预防方案 制定预防措施
事故是一系列危害和危险的发展结果 如中断发展过程就可以避免事故
在事故发展过程的各阶段，应采取各种可能措施 控制事件的可能性状态 减少危害状态出现概率 增大安全状态出现概率
措施最好在事件发展前期过程实现
无法控制时，在事件发展后期过程采取控制措施
事故树分析基础
事故树分析法的产生与发展
事故树分析
安全系统工程的重要分析方法之一 辨识和评价各种系统的危险性 分析出事故的直接原因 揭示出事故的潜在原因 因果关系直观、明了 思路清晰，逻辑性强 既可定性分析 又可定量分析
60年代初期
新产品造成大量使用事故 用户要求经济赔偿
迫使企业寻找科学方法确保安全
首先由美国贝尔电话研究所于1961年提出 1974年
美国原子能委员会运用FTA对核电站事故进行风险评价，发表了著名的《拉姆逊报告》 该报告对事故树分析作了大规模有效的应用
受到广泛重视，迅速在许多国家和企业应用和推广 事故树的基本概念
图
由若干个点及连接这些点的连线组成的图形 点称为节点 线称为边或弧 节点、边
节点表示某一个体事物 边表示事物之间的特定关系 点表示电话机，边表示电话线
点表示各个生产任务，边表示完成任务所需的时间 连通图
一个图中，任何两点之间至少有一条边 回路
若图中某一点、边顺序衔接，序列中始点和终点重合 事故树
事故为顶上事件 原因事件为结点
逻辑符号和输入、输出线连接结点形成的树状模型 无回路的连通图
事件符号
矩形符号
表示顶上事件或中间事件 将事件扼要记入矩形框内 注意
事件清楚明了 选择具体事故 如“调车正面冲撞”、“脱线”、“挤道岔”、“列车冒进信号”、“车辆燃轴”、“车辆制动梁脱落”、“建筑工人从脚手架上坠落死亡”等具体事故
圆形符号
表示基本(原因)事件 人的差错
设备、机械故障 环境因素
将事故原因扼要记入圆形符号内 注意
表示最基本的事件 不能再继续往下分析
例如，司机本身问题影响行车安全的“酒后开车”、“打瞌睡”；调车人员从车上摔下来的“安全带损坏”或“忘带安全带”等原因
屋形符号 表示正常事件
将事件扼要记入屋形符号内 如“机车或车辆经过道岔”、“因走动取下安全带” 菱形符号 表示省略事件
事前不能分析的事件
没有再分析下去的必要的事件 将事件扼要记入菱形符号内
逻辑门符号
连接各个事件，并表示逻辑关系的符号 与门符号
表现为逻辑与的关系 若干输入事件同时发生 输出事件才会发生 例：“挤道岔”事故 “道岔位置不对” “司机未发现”
“机车或车辆经过道岔” 用“与门”连接
或门符号
表现为逻辑或的关系
若干输入事件中任何一个发生 输出事件就会发生 例：“列车冒进信号”事故 “司机没有采取停车措施”
“采取了停车措施但停车不及时” 用“或门” 连接 非门符号
表示输出事件是输入事件的对立事件
转移符号
事故树规模很大
将某些部分画在别的纸上 用转出和转入符号
标出向何处转出和从何处转入 转出符号
表示向其他部分转出
△内记向何处转出的标记
转入符号
表示从其他部分转入 △内记从何处转入的标记
事故树的分析程序
熟悉系统
确实了解系统情况 工作程序 重要参数 作业情况
必要时画出工艺流程图和布置图 调查事故
在事故实例、事故统计基础上 尽量广泛地调查所能预想到的事故 已发生的事故 可能发生的事故
确定顶上事件
顶上事件，就是我们所要分析的对象事件 分析事故损失和频率，找出 后果严重的事故 容易发生的事故 确定目标
根据事故记录和资料 进行统计分析
求出事故发生的概率(或频率) 根据事故的严重程度
确定控制事故发生概率的目标值
调查原因事件
调查所有原因事件和各种因素 设备故障 机械故障 操作者的失误 管理和指挥错误 环境因素
查清原因和影响
画出事故树 根据上述资料
从顶上事件起进行演绎分析
一级一级地找出所有直接原因事件 直到所要分析的深度
按照其逻辑关系，画出事故树
定性分析
根据事故树结构进行化简 求出最小割集和最小径集
确定各基本事件的结构重要度排序 定量分析
根据各基本事件发生的概率 计算顶上事件发生的概率
进行概率重要度和临界重要度分析
提出安全改进方案(分析结果评价) 事故概率超过预定目标值 研究降低概率的所有可能途径 从最小割集着手，选出最佳方案
利用最小径集，找出根除事故的可能性，选出最佳方案
对原因事件按临界重要度系数大小进行排队，或编出安全检查表，以加强控制
事故树的编制方法
演绎法 确定顶事件 找出中间事件
直接导致顶事件发生的各种可能因素 因素的组合
在顶事件与中间事件之间画上逻辑门 再对每个中间事件进行类似分析 逐级向下演绎
直到不能分析的基本事件为止 得到用基本事件符号表示的事故树
事故树的编制过程
确定顶上事件
调查或分析造成顶上事件的各种原因 画事故树
认真审定事故树
提问与总结
城市轨道交通运营安全系统分析的五个方法 安全检查表的种类和编制方法 事件数和事故树的编制程序 事故树的符号及意义
