轨道交通信号系统独立安全评估的原理和方法综述

摘 要 信号系统是轨道交通系统的关键部分，对于保障轨道运行的安全和效率非常重要，所以信号系统的设计和运行必须符合安全规范和标准，需要重视安全评估工作，强化信号系统的可靠性。本文主要论述了信号系统安全评估的原理，并且分析了常用的一些安全评估方法。

关键词 轨道交通;安全评估;原理和方法;分析

引言

安全评估是实现轨道安全运营的重点管理措施，很多国家都建立了可靠的安全评估体系，我国也在强化对于安全评估的探究与应用，而信号系统是目前最为关键的安全评估对象，已经形成了基本的安全评估策略和方法，安全评估的效果也有所保障。

1 安全评估的原理

1.1 定位

轨道运营需要相关的系统和技术作为支持，在保障轨道运营效率和速度的同时，也要强化对于轨道安全的监管与评估，在发达国家的轨道系统中，安全评估的范围较大，基本覆盖了轨道交通系统，相关政府机构也存在专业的安全评估部门，从多个维度监管着铁路运输网的安全。目前，我国的铁路系统逐渐发展成熟，铁路系统的技术和管理都得到了加强，安全评估的主要对象就是信号系统，评估的主体是铁路系统的运营商。由于信号系统的特殊性，在安全评估时关键是要考虑信号系统的功能性，通过各种评估方式提升其功能的安全性[1]。

1.2 原理

对于信号系统而言，能够实现安全评估的前提包括：一是系统自身必须拥有可靠的安全功能，基于这些功能可以消除轨道运行中的各项风险。二是关于安全功能的实现，系统需要在时间、环境等要素的限制下，尽量高效地完成安全防护过程。

目前，在相关的制度标准里，对于系统的安全功能有明确要求，为了落实这些功能标准，在系统设计时，必须要全面分析轨道运营中的风险。为了确保系统安全功能的实现，系统设计需要满足两方面的性能要求：一是要确保系统的精准反应，能够正确完成预期的各项功能，二是关于系统自身的安全系数，严格控制系统中出现的可能引发危险的事项，将此类事件的概率减小到最低。只有系统设计同时保障了这两项标准，才能够保障系统的各项安全功能。

为了实现有效的安全评估，我国逐渐完善了安全认证系统，借助于轨道运营中的连锁和自保系统实现强制性的认证过程，对于信号系统来说，安全认证需要由第三方机构来实施，必须要获得相应的安全证书。在安全评估中，相关机构需要考量系统的状况，分析和掌握系统设备的设计和运行过程，在必要时也需要开展阶段化的安全评估。作为承建方来说，在设计和构建信号系统时，往往需要全面分析相应的国家标准，再对系统的安全功能进行分析，在系统投运前也必须要准备好详细的评估报告[2]。

2 安全评估的方法

对于信息系统实施安全评估是一个较为复杂的分析过程，主要分析信息系统的设计和运行是否满足安全标准，经常采纳的评估方法有很多种。

2.1 安全评估员

对于信号系统的设计方来说，要想实现信号系统的设计过程，确保系统的安全功能，不仅需要我设计师等人员，也需要独立的安全评估员，其具有完全独立的身份和资质，能够完成安全评估的过程并且出具可靠的评估报告，这样的安全评估结果在一定程度上属于安全认证。一般而言，评估员的身份完全独立于系统设备的生产厂家，属于第三方独立的评估单位。很多国家都有严格的制度，规定评估员的工作范围以及资质要求，我国也在逐渐完善这方面的管理规范。

2.2 专家评估法

这是评估信息系统的安全性所常用的一种策略，该类评估方式包括的内容较多，经常被采纳的就是SCL评估法，在评估过程中，需要分解检查分析的对象，比如将信息系统分为一些子系统，如然后逐步开展检查过程，仔细查看和检测系统中的各个要素，包括人员和设备部件，以及系统管理和操作的相关事项，在检查中根据检查的列表进行打分記录，然后综合分析和研究各项检查结果，由专家人员对于系统中的危害因素提出修整建议，最终形成全面的评估报告[3]。

2.3 预先危险性的分析

这是在项目开展初期可以应用的一项安全评估方法，主要是指在信息系统的设计和生产之前，需要预先对系统的安全性的展开评估，属于一种安全防范的策略。在评估中，必须要对系统中潜在的危险事项进行分类，并且就危险状况发生的条件和结果实施预测分析，进而预先明晰危险事故的等级，强化相应的防范措施。通过这样的分析评估环节，基本能够掌握系统潜在的危险，做到风险要素的鉴别和防范，在信号系统建设中，该方法的利用主要是为了确定系统设计的有效性和可行性，帮助完善和更新设计方案[4]。

2.4 故障类型和结果分析

信号系统能够被划分为相对独立的小系统，也包括信号设备和基本元件，这些都可以作为安全评估的单元，在评估时，只需要对这些单元的进行独立分析，掌握各个单元的故障状况以及其对于系统造成的损害影响，然后依次为根据提出具体的处理措施。借助于这样的评估方式，能够导出明确的故障问题，以及不同故障的损害范围和程度，经过这样的安全评估，对于全面提升信号系统的可靠性非常有益。

2.5 概率评估法

这种安全评估方法可以直接提供出详细的测量数值，对于潜在风险的危害可能性进行计算，进而明晰风险出现的概率，以及风险发生后的预计结果，对于风险状况进行了详细的估计。并且从各个维度和要素展开分析，比如系统操作中的失误概率，设备自身存在不良风险的概率等，通过对于此类事项的分析，对于相关概率展开全面的分析和计算，形成科学的数学模型。

3 结束语

综上所述，安全评估需要建立在科学的原理之上，必须从轨道运营的需求出发设计信号系统，在落实安全评估时需要选用适宜的评估方式，进而提升第三方评估的科学性，通过详细的评估过程为信号系统的维护和更新提供指导，充分发挥安全评估的价值，保障信号系统设计和运行的可靠性。

参考文献

[1] 万勇兵.面向生命周期全过程的城市轨道交通信号系统安全论证方法研究[J].地下工程与隧道，2016，（1）：6-10.

[2] 王婧.基于UML的轨道交通信号系统安全标准符合性论证方法研究[D].北京：北京交通大学，2016.

[3] 张凯.轨道交通信号系统独立安全评估的原理和方法综述[J].城市轨道交通研究，2017，20（6）：7-10.

[4] 刘正东，杨劲，王成国，等.基于全生命周期且以风险为导向的信号系统独立安全评估[J].铁路计算机应用，2016，25（10）：16-20.