交通安全分析是使用系統工程的原理和方法,辨別、分析交通系統中存在的危險因素,并根據實際需要對其進行定性、定量描述的技術方法。其目的是為了保證系統安全運行,查明系統中的危險因素,以便采取相應措施控制危險。
1.安全分析的內容
安全分析是從安全角度對交通系統中的危險因素進行分析,主要分析導致系統故障或事故的各種因素及其相關關系,通常包括如下內容:
(1) 對可能出現的初始的、誘發的及直接引起事故的各種危險因素及其相互關系進行調查和分析;
(2) 對與系統有關的環境條件、設備、人員及其他有關因素進行調查和分析;
(3) 對能夠利用適當的設備、規程、工藝或材料控制或根除某種特殊危險因素的措施進行分析;
(4) 對可能出現的危險因素的控制措施及實施這些措施的方法進行調查和分析;
(5) 對不能根除的危險因素失去控制或減少控制可能出現的后果進行調查和分析;
(6) 對危險因素一旦失去控制,為防止傷害和損害的安全防護措施進行調查和分析。
2.安全分析方法的分類
安全分析方法有許多種,在危險因素辨識中得到廣泛應用的安全分析方法主要有以下幾種:
(1) 統計圖表分析(Statistic Figure Analysis,SFA);
(2) 因果分析圖(Cause—Consequence Analysis,CCA);
(3) 安全檢查表(Safety Check List,簡稱SCL);
(4) 預先危險性分析(Preliminary Hazard Analysis,PHA);
(5) 故障模式及影響分析(Failure Model and Effects Analysis,FMEA);
(6) 危險性和可操作性研究(Hazard and Operability Analysis, HAZOP);
(7) 事件樹分析(Event Tree Analysis,ETA);
(8) 事故樹分析(Fault Tree Analysis,FTA)。
此外,尚有管理疏忽和風險樹分析、原因-后果分析、共因失效分析等方法,可用于特定目的的危險因素辨識。
3.安全分析方法的特點及適用范圍
各種安全分析方法都是根據危險性的分析、預測以及特定的評價需要而研究開發的,因此,他們都有各自的特點和一定的適用范圍。
(1) 統計圖表分析。是一種定量分析方法,適用于對系統發生事故情況進行統計分析,便于找出事故發生規律。
(2) 因果分析圖。將引發事故的重要因素分層(枝)加以分析,分層(枝)的多少取決于安全分析的廣度和深度要求,分析結果可供編制安全檢查表和事故樹用。此方法簡單、用途廣泛,但難以揭示各因素之間的組合關系。
(3) 安全檢查表。按照一定方式(檢查表)檢查設計、系統和工藝過程,查出危險性所在。此方法簡單、用途廣泛,沒有任何限制。
(4) 預先危險性分析。確定系統的危險性,盡量防止采用不安全的技術路線,使用危險性的物質、工藝和設備。其特點是把分析工作做在行動之前,避免由于考慮不周而造成損失,當然在系統運轉周期的其他階段,如檢修后開車、制定操作規程、技術改造之后、使用新工藝等情況,都可以采用這種方法。
(5) 故障模式及影響分析。以硬件為對象,對系統中的元件進行逐個研究,查明每個元件的故障模式,然后再進一步查明每個故障模式對子系統以至系統的影響。本方法易于理解,是廣泛采用的標準化方法。但一般用于考慮非危險性失效,費時較多,而且一般不能考慮人、環境和部件之間相互關系等因素。主要用于設計階段的安全分析。
(6) 致命度分析。確定系統中每個元件發生故障后造成多大程度的嚴重性,按其嚴重度定出等級,以便改進系統性能。本法用于各類系統、工藝過程、操作程序和系統中的元件,是較完善的標準方法,易于理解。但需要在故障模式及影響分析之后進行。與故障模式及影響分析一樣,不能包含人和環境及部件之間相互作用等因素。
(7) 事故樹分析。由不希望事件(頂事件)開始,找出引起頂事件的各種失效的事件及其組合。最適用于找出各種失效事件之間的關系,即尋找系統失效的可能方式。本法可包含人、環境和部件之間相互作業等因素,加上簡明、形象化的特點,已成為安全系統工程的主要分析方法。
(8) 事件樹分析。由初始(希望或不希望)的事件出發,按照邏輯推理推論其發展過程及結果,即由此引起的不同事件鏈。本法廣泛用于各種系統,能夠分析出各種事件發展的可能結果,是一種動態的宏觀分析方法。
(9) 危險性和可操作性研究。研究工藝狀態參數的變動,以及操作控制中偏差的影響及其發生的原因。其特點是由中間的狀態參數的偏差開始,分別向下找原因,向上判明其后果,是故障模式及影響分析和事故樹分析方法的延伸,具有二者的優點,適用于流體或能量的流動情況分析,特別是大型化工企業。
(10) 原因—后果分析。是事件樹分析和事故樹分析方法的結合,從某一初始條件出發,向前用事件樹分析,向后用事故樹分析,兼有二者的優缺點。方法靈活性強,可以包羅一切可能性,易于文件化,可以簡明地表示因果關系。
(11) 共因失效分析。共因失效是一種相依失效事件。進行共因失效分析,避免了故障模式及影響分析僅從單一輸入的故障模式的缺點,因此,本方法是故障模式及影響分析和事故樹分析方法的補充。
4.交通安全分析方法的選擇
在進行交通安全分析方法選擇時應根據實際情況,并考慮如下幾個問題:
1.分析的目的
交通安全分析方法的選擇應該能夠滿足對分析的要求。交通安全分析的最終目的是辨識危險源,而在實際工作中要達到一些具體目的,例如:
(1) 對系統中所有危險源,查明并列出清單。
(2) 掌握危險源可能導致的事故,列出潛在事故隱患清單。
(3) 列出降低危險性的措施和需要深入研究部位的清單。
(4) 將所有危險源按危險大小排序。
(5) 為定量的危險性評價提供數據。
由于每種方法都有其自身的特點和局限性,并非處處通用。使用中有時要綜合應用多種方法,以取長補短或相互比較,驗證分析結果的正確性。
2.資料的影響
關于資料收集的多少、詳細程度、內容的新舊等,都會對選擇系統安全分析方法有著至關重要的影響。
一般來說,資料的獲取與被分析的系統所處的階段有直接關系。例如,在方案設計階段,采用危險性和可操作性研究或故障類型和影響分析的方法就難以獲取詳細的資料。隨著系統的發展,可獲得的資料越來越多、越詳細。為了能夠正確分析,應該收集最新的、高質量的資料。
3.系統的特點
要針對被分析系統的特點選擇交通安全分析方法。
對于復雜和規模大的系統,由于需要的工作量和時間較多,應先用較簡捷的方法進行篩選,然后根據分析的詳細程度選擇相應的分析方法。
對于不同類型的操作過程,若事故的發生是由單一故障(或失誤)引起的,則可以選擇危險性與可操作性研究;若事故的發生是由許多危險因素共同引起的,則可以選擇事件樹分析、事故樹分析等方法。
4.系統的危險性
當系統的危險性較高時,通常采用系統、嚴格、預測性的方法,如故障類型和影響分析、事件樹分析、事故樹分析等方法。當危險性較低時,一般采用經驗的、不太詳細的分析方法,如安全檢查表法等。
在使用交通安全分析方法時應注意:①使用現有分析方法不能生搬硬套,必要時應進行改造或簡化;②不能局限于已有分析方法的應用,而應從系統原理出發,開發新的交通安全分析方法。
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