唐 浩,王丹竹,劉偉達(dá),梁興月
(1.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 運(yùn)輸及經(jīng)濟(jì)研究所,北京 100081;2.中國(guó)鐵路北京局集團(tuán)有限公司 北京貨運(yùn)中心,北京 100076)
鐵路貨運(yùn)安全是推動(dòng)鐵路貨運(yùn)高質(zhì)量發(fā)展的前提。《新時(shí)代交通強(qiáng)國(guó)鐵路先行規(guī)劃綱要》(鐵發(fā)改[2020] 129號(hào))明確提出,要健全預(yù)防控制體系,推進(jìn)安全雙重預(yù)防機(jī)制建設(shè),強(qiáng)化關(guān)口前移、源頭治理、科學(xué)防范和精準(zhǔn)治安[1]。鐵路貨運(yùn)場(chǎng)站作為鐵路貨運(yùn)生產(chǎn)組織節(jié)點(diǎn),是推進(jìn)鐵路貨運(yùn)向現(xiàn)代物流轉(zhuǎn)型可持續(xù)發(fā)展的主陣地,如何提升其安全防護(hù)管理水平,已經(jīng)成為鐵路貨運(yùn)安全管理面臨的重要難題。但既有鐵路貨運(yùn)場(chǎng)站作業(yè)安全防護(hù)體系,仍大多沿用以傳統(tǒng)人眼盯控、經(jīng)驗(yàn)決策為主的粗放式安全防護(hù)作業(yè)模式,作業(yè)效率不高、防護(hù)水平不足,難以滿(mǎn)足鐵路貨運(yùn)場(chǎng)站精細(xì)化管理和高質(zhì)量發(fā)展的要求,關(guān)口前移、源頭治理、科學(xué)防范與精準(zhǔn)治安缺乏智能技術(shù)手段。在物流園區(qū)、物流基地、貨運(yùn)場(chǎng)站等鐵路物流節(jié)點(diǎn)作業(yè)安全防護(hù)領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究與探討多集中在某個(gè)功能區(qū)或某個(gè)具體問(wèn)題,鐵路貨運(yùn)場(chǎng)站整體安全防護(hù)智能化建設(shè)相關(guān)研究相對(duì)較少。因此,在借鑒現(xiàn)代安全風(fēng)險(xiǎn)雙重預(yù)防管理理論的基礎(chǔ)上,從安全風(fēng)險(xiǎn)分析、推進(jìn)路徑思路、轉(zhuǎn)型發(fā)展方向與裝備設(shè)計(jì)要求等視角,提出鐵路貨運(yùn)場(chǎng)站整體安全防護(hù)智能化建設(shè)建議,為提升鐵路貨運(yùn)場(chǎng)站安全防護(hù)水平提供理論參考與方法借鑒。
目前鐵路貨運(yùn)場(chǎng)站外勤作業(yè)安全防護(hù)的人防與物防方面主要依靠員工自覺(jué)遵守規(guī)章制度。人防以安全教育培訓(xùn)、工前會(huì)、巡邏檢查、自控他控互控為主,可能存在僥幸懈怠、用工加倍、簡(jiǎn)化步驟、相互袒護(hù)等問(wèn)題。物防以安全防護(hù)信號(hào)、脫軌器、鐵鞋、安檢儀等安全設(shè)備的人工布控、操作、管理為主,缺乏自動(dòng)控制及監(jiān)控安全防護(hù)設(shè)備的集成管控系統(tǒng)。事前安全防護(hù)作業(yè)基本由外勤貨運(yùn)值班員的經(jīng)驗(yàn)習(xí)慣驅(qū)動(dòng),手動(dòng)操控設(shè)備、人工辨識(shí)風(fēng)險(xiǎn)、巡檢排查隱患,個(gè)人安全警惕意識(shí)與關(guān)注側(cè)重點(diǎn)不同,存在由于麻痹?xún)e幸造成隱患排查有遺漏、風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)不徹底、規(guī)定步驟滯后等問(wèn)題,安全風(fēng)險(xiǎn)防控可靠性難以得到全方位保障。由人驅(qū)動(dòng)的外勤作業(yè)事前安全防護(hù)過(guò)于依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)、缺乏科學(xué)指導(dǎo),導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)能力輸出不穩(wěn)定、執(zhí)行規(guī)范化程度較低[2],相較而言計(jì)算機(jī)信息化系統(tǒng)則依據(jù)預(yù)先設(shè)定程序按步驟執(zhí)行。因此,有必要開(kāi)發(fā)鐵路貨運(yùn)場(chǎng)站智能安全防護(hù)平臺(tái),從實(shí)際場(chǎng)景需求出發(fā),剖析貨運(yùn)作業(yè)安全規(guī)章制度,歸納安全防護(hù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),固化形成依情景設(shè)定的穩(wěn)定可靠、持續(xù)迭代的軟件信息系統(tǒng),驅(qū)動(dòng)外勤貨運(yùn)值班員執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)與隱患排查步驟,推進(jìn)安全防護(hù)作業(yè)科學(xué)化規(guī)范化管理。
目前鐵路貨運(yùn)場(chǎng)站外勤作業(yè)安全防護(hù)的技防方面以視頻監(jiān)控、超偏載檢測(cè)儀與軌道衡為主,如加裝門(mén)吊高清視頻監(jiān)控與裝載機(jī)高清行車(chē)記錄儀[3-4],較多場(chǎng)站布設(shè)超偏載檢測(cè)儀及軌道衡檢測(cè)鐵路車(chē)輛重量。部分智能化改造場(chǎng)站,如天津集裝箱中心站、義烏西鐵路貨運(yùn)場(chǎng)站等,加裝激光測(cè)距、門(mén)架防撞與超偏載檢測(cè)等裝置改造軌道式門(mén)吊,加裝傳感器裝置監(jiān)測(cè)正面吊、裝載機(jī)等設(shè)備工作狀態(tài)。超偏載檢測(cè)儀與軌道衡通過(guò)準(zhǔn)確實(shí)時(shí)計(jì)量車(chē)輛載重,可實(shí)現(xiàn)貨物運(yùn)輸途中安全的全程跟蹤監(jiān)控預(yù)警。
相較而言,當(dāng)前大部分鐵路貨運(yùn)場(chǎng)站視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用設(shè)施多點(diǎn)安裝攝像頭、中控室集中監(jiān)控與內(nèi)外勤無(wú)線電通信的方式,事前安全防護(hù)作用有限,更多是事故發(fā)現(xiàn)告警、事中處置指揮與事后查定追責(zé),存在一定局限:受限于安裝位置、鏡頭角度、天氣能見(jiàn)度影響等因素存在監(jiān)控盲區(qū);安監(jiān)員同時(shí)盯控多點(diǎn)視頻,難以兼顧多貨區(qū)全場(chǎng)域近況,依靠經(jīng)驗(yàn)辨識(shí)風(fēng)險(xiǎn)的能力不夠穩(wěn)定;無(wú)線電通信受限于電磁干擾與嘈雜背景音溝通交流效果不佳;內(nèi)勤安監(jiān)員與外勤值班員分別受限于視頻監(jiān)控盲區(qū)與行走速度及視野范圍,均只能獲取貨區(qū)部分信息,緊急情況下可能存在溝通協(xié)調(diào)不夠及時(shí)充分的問(wèn)題[5]。
鐵路貨運(yùn)場(chǎng)站安全防護(hù)設(shè)備是實(shí)現(xiàn)場(chǎng)站安全防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、度量化管理的抓手,社會(huì)典型物流企業(yè)均根據(jù)自身業(yè)務(wù)定位定制化開(kāi)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)設(shè)備。當(dāng)前部分鐵路貨運(yùn)場(chǎng)站智能化改造仍在探索起步階段,存在盲目引進(jìn)路外設(shè)備不適應(yīng)鐵路本地化場(chǎng)景、定制化開(kāi)發(fā)的硬件設(shè)備人機(jī)交互體驗(yàn)不佳與技術(shù)集成硬件不適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)變化的功能需求等問(wèn)題。
(1)鐵路貨物交接環(huán)節(jié)安檢查危、清點(diǎn)核對(duì)、計(jì)費(fèi)承運(yùn)、外交付等場(chǎng)景作業(yè)辦理區(qū)域集中、功能需求相似,既有普遍應(yīng)用在機(jī)場(chǎng)、地鐵及快遞企業(yè)的安檢裝備適用于小件行李快件,不符合多品類(lèi)大尺寸的包件貨物成托盤(pán)通過(guò)與射線穿透能力等要求,無(wú)法滿(mǎn)足稱(chēng)重、量方等業(yè)務(wù)需求[6-7]。簡(jiǎn)單引用其他交通運(yùn)輸行業(yè)設(shè)備,在軟件設(shè)計(jì)、功能集成、技術(shù)應(yīng)用方面也不能滿(mǎn)足鐵路貨運(yùn)特殊場(chǎng)景的業(yè)務(wù)需求。
(2)部分集裝箱正面吊堆場(chǎng)安裝觸控平板終端進(jìn)行集裝箱箱區(qū)箱位管理,但司機(jī)每次操作后均需要手指點(diǎn)擊輸入箱號(hào)與對(duì)應(yīng)箱位,徒增作業(yè)步驟,降低作業(yè)效率,增加失誤概率。硬件設(shè)備設(shè)計(jì)未充分考慮現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員日常使用便捷性,人機(jī)交互界面作業(yè)步驟增多、體驗(yàn)不夠友好,導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)人員放棄使用、退回舊有操作方式,即作業(yè)完畢箱區(qū)盤(pán)點(diǎn)時(shí)外勤紙質(zhì)抄錄箱位箱號(hào),內(nèi)勤手工填報(bào)線上系統(tǒng)。
(3)部分場(chǎng)站裝配集成拍照、顯示屏、照明、通訊等多功能的手電筒,現(xiàn)場(chǎng)人員反映操作使用體驗(yàn)不佳,存在手感笨重、續(xù)航較差、圖像模糊、存儲(chǔ)導(dǎo)出操作復(fù)雜等缺陷。過(guò)分強(qiáng)調(diào)硬件研發(fā)的技術(shù)集成,不符合讓變更更容易(ETC)原則,不適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)作業(yè)中操作用戶(hù)的需求變化,相比功能模塊化組合產(chǎn)品,硬件模塊一體化封裝存在單體成本高、更新周期長(zhǎng)的突出問(wèn)題。
鐵路貨運(yùn)場(chǎng)站環(huán)境復(fù)雜多變、作業(yè)流程較長(zhǎng)、操作步驟較多、環(huán)境條件艱苦、誘因繁雜細(xì)碎、危險(xiǎn)源分布分散、隱患點(diǎn)隱蔽性強(qiáng),“人機(jī)料法環(huán)”多主體相互關(guān)聯(lián)影響產(chǎn)生連鎖反應(yīng),組成一個(gè)多主體相互影響的復(fù)雜系統(tǒng)。將貨運(yùn)場(chǎng)站作業(yè)按散堆裝、長(zhǎng)大笨、集裝箱、包裝成件、商品車(chē)、冷鏈等劃分成各大類(lèi)貨物作業(yè)流程,各流程再按“貨物交接、倉(cāng)儲(chǔ)暫存、鐵路裝卸、站內(nèi)搬運(yùn)”等若干環(huán)節(jié)細(xì)分,各環(huán)節(jié)依據(jù)作業(yè)步驟切分為若干不同作業(yè)場(chǎng)景。運(yùn)用案例分析法吸取歷史事故教訓(xùn),建立各作業(yè)場(chǎng)景下風(fēng)險(xiǎn)事故與隱患原因的分析案例庫(kù)。借鑒雙重預(yù)防中安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)研判的思想,結(jié)合安全規(guī)章制度中安全管理紅線、禁止性條款,聚焦細(xì)分作業(yè)場(chǎng)景中的“人機(jī)料法環(huán)”多主體與互動(dòng)過(guò)程,運(yùn)用魚(yú)骨圖分析法對(duì)其中點(diǎn)、線、面、體分別開(kāi)展全過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)研判,其中“點(diǎn)”是分析設(shè)備設(shè)施自身潛在風(fēng)險(xiǎn),“線”是分析管理及作業(yè)流程中作業(yè)的錯(cuò)誤疏忽遺漏,“面”是分析崗位職工不同角色的違規(guī)危險(xiǎn)行為,“體”是分析如天氣等環(huán)境條件對(duì)各主體的安全風(fēng)險(xiǎn)影響,辨識(shí)人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)、環(huán)境的不安全因素和管理缺陷,繪制點(diǎn)線面體安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)魚(yú)骨圖,理清危險(xiǎn)源、風(fēng)險(xiǎn)、隱患、事故之間的關(guān)系,透徹剖析作業(yè)場(chǎng)景安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。同時(shí)借鑒海因里希因果連鎖的事故致因論,即傷亡事故并非孤立事件而是一系列原因事件相繼發(fā)生的結(jié)果,即傷害與各原因相互具有連鎖關(guān)系,繪制環(huán)境不安全因素影響下隱患事故連鎖反應(yīng)的因果圖[8]。
當(dāng)前節(jié)支降耗背景下,大部分場(chǎng)站技術(shù)改造經(jīng)費(fèi)有限,安全防護(hù)智能化建設(shè)遵循事故預(yù)防理論的木桶原理,即將有限資源投入較高等級(jí)隱患預(yù)防和治理中,方可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全水平最大化。安全防護(hù)智能化建設(shè)過(guò)程應(yīng)立足不同時(shí)期不同階段,重點(diǎn)防范中高風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生并遏制損失擴(kuò)大。學(xué)習(xí)借鑒雙重預(yù)防理論中的風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控部分,運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)矩陣法從發(fā)生可能性及后果嚴(yán)重性2個(gè)維度劃分風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),運(yùn)用專(zhuān)家評(píng)價(jià)法分析鐵路貨運(yùn)生產(chǎn)全過(guò)程中突出問(wèn)題和薄弱環(huán)節(jié),兩者相互補(bǔ)充明確中高風(fēng)險(xiǎn)事故。重點(diǎn)圍繞中高風(fēng)險(xiǎn)事故,基于各作業(yè)場(chǎng)景點(diǎn)線面體安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)魚(yú)骨圖與隱患事故因果圖,以各項(xiàng)隱患點(diǎn)為對(duì)象,辯證客觀評(píng)價(jià)當(dāng)前安全防護(hù)體系相應(yīng)措施的防護(hù)效果。針對(duì)人防物防效果不佳的隱患,研究相應(yīng)的信息采集處理等智能技術(shù)選擇,多維度量化比較智能裝備技術(shù)路徑的性能參數(shù),定制化開(kāi)發(fā)軟件系統(tǒng)與技術(shù)集成硬件裝備,創(chuàng)新應(yīng)用智能技術(shù)改造既有人防物防技防體系。優(yōu)先解決高風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題得到場(chǎng)站現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員認(rèn)可,方能產(chǎn)生智能化建設(shè)的“飛輪”效應(yīng)。集中資金聚焦當(dāng)下高風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題,逐個(gè)擊破場(chǎng)站安全防護(hù)風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題,漸次推進(jìn)安全防護(hù)智能化建設(shè),不斷趨近場(chǎng)站作業(yè)零風(fēng)險(xiǎn)零隱患。構(gòu)建安全風(fēng)險(xiǎn)防護(hù)設(shè)備管理平臺(tái)作為鐵路貨運(yùn)生產(chǎn)作業(yè)及安全管控平臺(tái)的一部分,從作業(yè)全流程、多環(huán)境因素、多氣象條件等方面全盤(pán)考慮安全防護(hù)采集數(shù)據(jù)源點(diǎn),規(guī)避重復(fù)投入分散研發(fā)系統(tǒng),依據(jù)試點(diǎn)應(yīng)用的反饋設(shè)計(jì)設(shè)備接入與數(shù)據(jù)采集的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,避免推廣應(yīng)用階段軟硬件不適用不兼容。
目前大部分鐵路貨運(yùn)場(chǎng)站技防發(fā)展不均衡、安全防護(hù)作業(yè)管理不閉環(huán),仍然處在被動(dòng)安全防護(hù)與結(jié)果管理階段。圍繞關(guān)口前移、源頭治理、科學(xué)防范與精準(zhǔn)治安的目標(biāo)要求,智能化安全防護(hù)建設(shè)要推動(dòng)鐵路貨運(yùn)場(chǎng)站由被動(dòng)向主動(dòng)轉(zhuǎn)型,安全防護(hù)系統(tǒng)由視頻監(jiān)控向集成管控升級(jí),穩(wěn)步推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、數(shù)字孿生等智能技術(shù)的探索運(yùn)用。由被動(dòng)、輔助、滯后的安全管理模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)、本質(zhì)、超前的安全管理模式,需在事前安全防護(hù)與事后安全防護(hù)2方面著手,事前安全防護(hù)向隱患排查程序化、問(wèn)題治理規(guī)范化轉(zhuǎn)型,事后安全防護(hù)向?yàn)?zāi)害預(yù)案多樣化、應(yīng)急演練實(shí)戰(zhàn)化轉(zhuǎn)型,在防患未然與及時(shí)止損2方面提升現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)安全防護(hù)管理水平[9]。事前安全防護(hù)的核心是隱患排查治理與安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí):根據(jù)信息采集場(chǎng)景對(duì)空間與時(shí)間的要求合理選擇外勤人檢、視頻監(jiān)控與無(wú)人機(jī)巡檢方案,盡可能全面覆蓋場(chǎng)站隱患點(diǎn)動(dòng)態(tài)軌跡或靜態(tài)分布位置;將輔助提醒隱患排查治理的功能嵌入外勤貨運(yùn)值班員手持機(jī)終端程序,拍照采樣與語(yǔ)音交互及時(shí)反饋情況與過(guò)程留痕;圖像識(shí)別算法判斷監(jiān)控?cái)z像頭非靜止畫(huà)面自動(dòng)彈窗,安監(jiān)員選擇隱患選項(xiàng)供其自主學(xué)習(xí)。事后安全防護(hù)的核心是災(zāi)害預(yù)案制定與應(yīng)急處置演練:災(zāi)害預(yù)案制定考慮極端惡劣天氣等更多突發(fā)事件,重點(diǎn)標(biāo)識(shí)場(chǎng)站內(nèi)危險(xiǎn)源、潛在風(fēng)險(xiǎn)與次生事故,制定人員醫(yī)療急救與重點(diǎn)物資轉(zhuǎn)移方案;事發(fā)地附近外勤值班員實(shí)時(shí)反饋周邊人車(chē)貨等情況,巡檢無(wú)人機(jī)或倉(cāng)庫(kù)監(jiān)控實(shí)時(shí)回傳視頻或熱成像,安監(jiān)員或管理層精準(zhǔn)定位事發(fā)地點(diǎn)并及時(shí)調(diào)整方案措施,提高調(diào)度資源力量處置突發(fā)事件的應(yīng)急指揮 能力。
鐵路貨運(yùn)場(chǎng)站作業(yè)安全事故大多發(fā)生在外勤作業(yè)過(guò)程中,目前外勤作業(yè)仍以無(wú)線電手持機(jī)為通信聯(lián)絡(luò)設(shè)備,以私人智能手機(jī)為信息采集設(shè)備,存在信息獲取受干擾有延時(shí)、私人手機(jī)消息分散注意力、采集信息碎片化增加后期管理難度等問(wèn)題。相較內(nèi)勤信息化設(shè)備與外勤設(shè)施設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)裝置,外勤作業(yè)環(huán)境工況復(fù)雜、涉及信息繁雜,其物聯(lián)網(wǎng)智能裝備體系的研發(fā)與使用過(guò)程中,包括業(yè)務(wù)需求、操作用戶(hù)、研發(fā)人員等多主體對(duì)其均提出要求。是否滿(mǎn)足信息采集、崗位交互、環(huán)境影響等業(yè)務(wù)需求,是否滿(mǎn)足研發(fā)人員對(duì)裝備體系自身低成本迭代升級(jí)要求,人機(jī)交互界面體驗(yàn)是否友好也直接影響操作用戶(hù)使用意愿與作業(yè)效率。建議研發(fā)過(guò)程設(shè)立研發(fā)人員、操作用戶(hù)與裝備體系三者溝通協(xié)作的長(zhǎng)效機(jī)制,研發(fā)人員長(zhǎng)期跟隨并實(shí)操現(xiàn)場(chǎng)作業(yè),以明晰信息采集需求、作業(yè)交互需求與外界條件約束等因素及關(guān)聯(lián)為基礎(chǔ)搭建人機(jī)交互軟件界面。過(guò)度強(qiáng)調(diào)多功能硬件集成不利于快速響應(yīng)、迭代更換裝置,難以滿(mǎn)足操作用戶(hù)需求變化,建議以用戶(hù)易使用為宗旨,裝置易迭代為前提,高內(nèi)聚低耦合的功能模組為設(shè)計(jì)思路,綜合運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建人機(jī)交互硬件裝置體系,從產(chǎn)業(yè)化發(fā)展角度長(zhǎng)期跟蹤、持續(xù)優(yōu)化,在用戶(hù)需求、技術(shù)可行、成本合算三者間尋找平衡點(diǎn)。
智能化安全防護(hù)建設(shè)投資較大,在節(jié)支降耗背景下大部分場(chǎng)站技術(shù)改造經(jīng)費(fèi)有限,智能技術(shù)規(guī)?;墒鞈?yīng)用尚待孵化,推動(dòng)智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用,應(yīng)充分遵循“問(wèn)題導(dǎo)向、場(chǎng)景滿(mǎn)足、試點(diǎn)應(yīng)用、分步推進(jìn)”的基本原則。因此,近期智能化安全防護(hù)建設(shè)應(yīng)立足外勤值班員與安監(jiān)員等既有崗位,由安全防護(hù)平臺(tái)與物聯(lián)網(wǎng)終端裝備系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)隱患排查治理與安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)作業(yè)的規(guī)范化執(zhí)行,中遠(yuǎn)期將以具體隱患為研究對(duì)象穩(wěn)步推進(jìn)智能技術(shù)應(yīng)用,辯證分析當(dāng)前高等級(jí)風(fēng)險(xiǎn)既有安全防護(hù)措施的防護(hù)效果,評(píng)估引進(jìn)信息采集技術(shù)的技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)性?xún)r(jià)比與效率效益方面溢出效應(yīng)。進(jìn)一步將研究?jī)?yōu)化的安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)與隱患事故致因果分析方法,挖掘事前事后安全防護(hù)對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出的更高功能要求,設(shè)計(jì)并示范應(yīng)用外勤技術(shù)裝備,以滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)業(yè)務(wù)需求、適應(yīng)產(chǎn)品市場(chǎng)需求。