嚴 律,陳 浩,高 凡

（1.武漢地鐵運營有限公司 線網(wǎng)運營指揮調(diào)度中心,武漢 430030；2.中國鐵道科學研究院集團有限公司 電子計算技術(shù)研究所,北京 100081）

截至2022 年底,我國城市軌道交通運營線路總長10 287.45 km,較上年新增1 080.43 km,繼續(xù)保持快速增長?？焖僭鲩L的城市軌道交通運營線路對運營管理提出了較大挑戰(zhàn),運營作業(yè)的風險管理與控制成為軌道交通運營單位關(guān)注的重點。2019 年,交通運輸部印發(fā)了《城市軌道交通運營安全風險分級管控和隱患排查治理管理辦法》（簡稱：《辦法》[1]）,對運營單位風險分級管控和隱患排查治理提出了具體規(guī)定和要求。但是,如何將《辦法》有效貫徹落實,充分發(fā)揮雙重預防機制在運營單位安全管理中的作用,是運營單位遇到的難題。

為實現(xiàn)軌道交通安全運營,裴歡等人[2]以南京地鐵為例介紹了安全管理信息系統(tǒng)的主要模塊；蒙國往等人[3]針對軌道交通建設(shè)工程項目,提出了一套完整的風險管理信息化系統(tǒng)開發(fā)方案；王艷輝等人[4]分析了軌道交通運營風險主動防控平臺的邏輯架構(gòu)、功能架構(gòu)、業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)關(guān)系；陳建偉[5]探討了城市軌道交通運營企業(yè)風險管理中的風險管理組織架構(gòu)、ALARP 風險管理原則,以及風險管理過程和方法；陳同喜等人[6]提出了基于安全大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺的鐵路安全綜合管理系統(tǒng)設(shè)計方案；陳云峰等人[7]基于鐵路基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備網(wǎng)格化管理的理論,提出了蘭新（蘭州—烏魯木齊）高速鐵路工務(wù)安全風險管理系統(tǒng)設(shè)計方案；劉光武[8]介紹了廣州地鐵工程安全風險管理信息系統(tǒng)的架構(gòu)體系、主要功能。上述研究中,針對軌道交通作業(yè)風險管控中風險、作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案、事件案例的一體化管理研究較少,為此,本文從運營單位對風險管理的需要出發(fā),提出了基于風險數(shù)據(jù)庫、作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案庫、事件案例庫（簡稱：三庫）融合的城市軌道交通作業(yè)風險管控系統(tǒng)（簡稱：作業(yè)風險管控系統(tǒng)）建設(shè)思路,旨在實現(xiàn)對安全風險、作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案、事件案例的一體化管理,支持多業(yè)務(wù)、多崗位協(xié)同作業(yè),提升運營單位風險管控能力。

1 系統(tǒng)架構(gòu)

作業(yè)風險管控系統(tǒng)架構(gòu)如圖1 所示。

圖1 作業(yè)風險管控系統(tǒng)架構(gòu)

1.1 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層包含風險數(shù)據(jù)庫、作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案庫、事件案例庫。

1.1.1 風險數(shù)據(jù)庫

風險數(shù)據(jù)庫存儲作業(yè)風險分級管控過程中需要和產(chǎn)生的數(shù)據(jù),主要包括作業(yè)活動清單數(shù)據(jù)、作業(yè)活動風險評價數(shù)據(jù)和作業(yè)活動分級管控清單數(shù)據(jù)。其中,作業(yè)風險分級管控清單數(shù)據(jù)是風險數(shù)據(jù)庫的核心數(shù)據(jù),主要數(shù)據(jù)包含作業(yè)活動、作業(yè)步驟、危害因素、風險評級、管控措施、責任人等內(nèi)容。

1.1.2 作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案庫

將軌道交通運營過程中與作業(yè)活動相關(guān)的各層級法律法規(guī)、標準規(guī)范、管理制度、作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案等內(nèi)容進行數(shù)字化和信息化處理,重點是對作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案進行解讀、分類、分解、匯總,數(shù)據(jù)庫架構(gòu)類似于文獻數(shù)據(jù)庫。通過作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案庫的建設(shè),實現(xiàn)對作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案的分類存儲、檢索和應(yīng)用等。

1.1.3 事件案例庫

事件案例庫是將軌道交通運營單位本單位和行業(yè)中發(fā)生的事故事件案例進行數(shù)字化處理,主要數(shù)據(jù)包括事件的發(fā)生經(jīng)過、事件分析、問題及整改措施等內(nèi)容,實現(xiàn)對事件案例信息的存儲、分析和管理等。

1.2 基礎(chǔ)能力層

基礎(chǔ)能力層,實現(xiàn)作業(yè)風險基礎(chǔ)管理、作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案管理、事件案例管理。

1.2.1 作業(yè)風險基礎(chǔ)管理

作業(yè)風險基礎(chǔ)管理主要包括安全風險管控和隱患排查治理,其管理內(nèi)容如圖2 所示。

圖2 作業(yè)風險基礎(chǔ)管理內(nèi)容

1.2.2 作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案管理

軌道交通運營單位內(nèi)、外部作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案繁多,管理和使用的難度較大,在實際工作常常出現(xiàn)規(guī)章制度應(yīng)急預案無法及時更新、相關(guān)規(guī)定無處查找等問題,給作業(yè)活動帶來較大的合規(guī)風險。通過作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案管理,實現(xiàn)新作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案的及時識別通知、錄入更新、便捷檢索。作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案管理內(nèi)容如圖3 所示。

圖3 作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案管理內(nèi)容

1.2.3 事件案例管理

通過對事件案例的數(shù)字化處理,實現(xiàn)事件案例的標準化、規(guī)范化管理,幫助運營單位對事件案例的統(tǒng)計分析,研究、判斷運營事件的發(fā)展規(guī)律。事件案例管理內(nèi)容如圖4 所示。

圖4 事件案例管理內(nèi)容

1.3 應(yīng)用層

應(yīng)用層,面向作業(yè)人員和管理人員,提供風險、作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案、事件案例的一體化管理,以及安全風險警示教育、作業(yè)風險管控、輔助決策等應(yīng)用,更好地輔助運營單位開展作業(yè)風險管控和安全管理工作。

2 系統(tǒng)功能

作業(yè)風險管控系統(tǒng)主要功能如下。

2.1 風險、作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案、事件案例一體化管理

根據(jù)風險、作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案、事件案例這三者之間的關(guān)系,實現(xiàn)一體化管理。當風險管控措施中關(guān)系作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案時,可對相應(yīng)的作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案進行修訂、完善；當作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案進行修訂時,明確作業(yè)風險,落實風險管控措施,同時,落實相關(guān)規(guī)章、規(guī)定,避免合規(guī)性風險；當發(fā)生新的事件時,根據(jù)事件的影響程度,重新進行風險識別和評估,擬定對應(yīng)的整改措施,完善相關(guān)作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案。

2.2 安全風險警示教育

為作業(yè)人員提供各類作業(yè)的風險警示、管理規(guī)定,以及對應(yīng)的事件案例,便于運營單位組織安全風險教育,提升教育實效；特別是對風險較大的專項作業(yè)活動,可以借助該系統(tǒng),提前開展安全交底工作,提高工作效率。

2.3 作業(yè)管控及輔助決策

針對風險較大的作業(yè)活動,實施過程管理,促使每個作業(yè)步驟按照規(guī)定執(zhí)行；針對非正常情況下的應(yīng)急處置,為作業(yè)人員提供應(yīng)急處置預案、相關(guān)歷史事件案例,達到輔助決策目的。

2.4 作業(yè)風險聯(lián)防聯(lián)控

在作業(yè)風險管控中,由于組織機構(gòu)和管理職責的關(guān)系,不同崗位的作業(yè)風險往往獨立辨識和評估,管控措施的擬定和落實也是針對獨立的崗位。在一項多崗位協(xié)作的作業(yè)活動中,作業(yè)人員可能僅了解自己崗位的作業(yè)規(guī)定,而不了解其他崗位的作業(yè)流程,難以在整體層面實現(xiàn)風險控制。本文設(shè)計的作業(yè)風險管控系統(tǒng)向作業(yè)人員提供所有崗位的作業(yè)活動、作業(yè)流程、作業(yè)規(guī)定和作業(yè)風險預警,實現(xiàn)作業(yè)風險聯(lián)防聯(lián)控。

2.5 作業(yè)風險動態(tài)管理

統(tǒng)計分析事件案例,提供不同階段、不同運營時間、不同地點的風險情況和發(fā)展特征,輔助運營單位有針對性地開展風險管控,將風險控制在隱患形成之前。

3 三庫融合實施步驟

本文設(shè)計的作業(yè)風險管控系統(tǒng)與傳統(tǒng)的安全風險管控系統(tǒng)最大區(qū)別是實現(xiàn)了風險數(shù)據(jù)庫、作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案庫、事件案例庫的三庫融合,實施步驟如下。

3.1 構(gòu)建作業(yè)活動清單

由于軌道交通運營的作業(yè)活動具有數(shù)量多、種類多、配合復雜的特點,構(gòu)建作業(yè)活動清單,既是作業(yè)風險辨識的一個重要步驟,也是實現(xiàn)三庫融合的關(guān)鍵。

3.1.1 以崗位為單位構(gòu)建作業(yè)活動清單

軌道交通運營單位各生產(chǎn)崗位根據(jù)崗位職責和該崗位相關(guān)的作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案,構(gòu)建作業(yè)活動清單。在實際構(gòu)建時,可以將每個崗位作業(yè)活動清單分為正常情況下的作業(yè)、非正常情況下的作業(yè)、事件的應(yīng)急處置等3 類,并遵循作業(yè)活動內(nèi)容劃分合理、功能獨立的原則。

3.1.2 分類整合崗位作業(yè)清單

從運營單位整體角度進行分類整合,主要分為2 類作業(yè)。

（1） 單個崗位獨立完成的作業(yè),不需要整合,直接作為整體作業(yè)活動清單中的項目。

（2） 涉及多崗位協(xié)同的作業(yè),運營單位需要對其進行整合,整合后作為一項作業(yè),列入活動清單。

分類、整合完成后,形成作業(yè)活動清單列表,列表主要包括作業(yè)活動名稱、作業(yè)活動編號、關(guān)聯(lián)崗位、作業(yè)活動概述等內(nèi)容。

3.2 建設(shè)數(shù)據(jù)庫

基于作業(yè)活動清單,完成數(shù)據(jù)庫的建設(shè)。

3.2.1 風險數(shù)據(jù)庫建設(shè)

根據(jù)作業(yè)活動清單,運用作業(yè)工作危害分析法（JHA,Job Hazard Analysis）,針對每個作業(yè)活動中的每個作業(yè)步驟或作業(yè)內(nèi)容,識別出與此步驟或內(nèi)容有關(guān)的危險源；據(jù)此進行風險評估,形成作業(yè)活動分級管控清單數(shù)據(jù),完成風險數(shù)據(jù)庫建設(shè)。

3.2.2 作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案庫、事件案例庫建設(shè)

在作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案錄入數(shù)據(jù)庫前,對作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案進行分解、分類,并對關(guān)鍵條款進行解讀,將作業(yè)活動規(guī)定的條款直接與作業(yè)活動關(guān)聯(lián)。作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案庫的主要數(shù)據(jù)包括作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案編碼、名稱,以及主要條款編號、內(nèi)容、關(guān)鍵詞、關(guān)聯(lián)作業(yè)活動編號等內(nèi)容。事件案例庫的建設(shè)與作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案庫類似,重點是將事件案例與具體的作業(yè)活動相關(guān)聯(lián)。

4 關(guān)鍵技術(shù)

三庫的建設(shè)與融合關(guān)鍵技術(shù)如下。

4.1 分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)

考慮到數(shù)據(jù)量大、業(yè)務(wù)復雜等情況,選擇分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu),其水平擴展能力強、數(shù)據(jù)冗余備份可用性高。

（1）采用分布式關(guān)系型數(shù)據(jù)庫PostgreSQL,由多臺服務(wù)器組成集群,實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的水平擴展。

（2）利用分布式特性,數(shù)據(jù)按類別存儲在不同節(jié)點上,如風險數(shù)據(jù)在節(jié)點A、規(guī)章數(shù)據(jù)在節(jié)點B、案例數(shù)據(jù)在節(jié)點C,這樣便于托管大量數(shù)據(jù)。

（3）采用主從復制技術(shù),數(shù)據(jù)同步到多個節(jié)點,提高可用性。主節(jié)點負責讀寫,從節(jié)點負責備份同步。

（4）利用Hash 分片技術(shù),按作業(yè)活動編號分片存儲,擴展數(shù)據(jù)吞吐量,提高查詢效率。

4.2 數(shù)據(jù)庫內(nèi)容設(shè)計

（1）風險數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容包括作業(yè)活動信息表、作業(yè)步驟信息表、風險信息表、風險評價信息表、風險管控措施表等。

（2）作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案庫的內(nèi)容包括規(guī)章信息表、規(guī)章條款信息表、規(guī)章–作業(yè)活動關(guān)聯(lián)表等。

（3）事件案例庫的內(nèi)容包括事件信息表、事件過程信息表、事件分析信息表、事件–作業(yè)活動關(guān)聯(lián)表等。

4.3 三庫關(guān)聯(lián)

三庫中均包含作業(yè)活動清單的內(nèi)容,通過作業(yè)活動名稱、作業(yè)活動編號、關(guān)聯(lián)崗位、作業(yè)活動概述等內(nèi)容實現(xiàn)三庫關(guān)聯(lián)。查詢時,可通過聯(lián)合查詢,獲得作業(yè)活動的風險信息、相關(guān)規(guī)章信息和案例信息等。

4.4 大數(shù)據(jù)分析技術(shù)

基于Hadoop/Spark 大數(shù)據(jù)框架,對數(shù)據(jù)進行批處理和分析。

（1）使用Hadoop/Spark 進行作業(yè)日志、監(jiān)控數(shù)據(jù)的離線分析計算。

（2）利用MapReduce 進行風險評估模型的并行處理,如交叉驗證、特征工程。

（3）使用Spark SQL 進行規(guī)章條款關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘,找到作業(yè)活動之間的規(guī)章關(guān)聯(lián)。

（4）使用Spark Streaming 對實時監(jiān)控數(shù)據(jù)進行風險預警識別。

4.5 數(shù)據(jù)接口設(shè)計

設(shè)計標準的RESTful API（Application Programming Interface）,采用JSON 數(shù)據(jù)格式,實現(xiàn)與其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享,如與監(jiān)控系統(tǒng)獲取作業(yè)過程數(shù)據(jù),與培訓系統(tǒng)交換作業(yè)風險信息等。

4.6 數(shù)據(jù)庫安全機制

采用基于角色的訪問控制方式,啟用安全套接層（SSL,Secure Socket Layer）協(xié)議訪問數(shù)據(jù)庫；使用備份工具pg_dump 定期進行全量及增量備份等安全措施,保證數(shù)據(jù)安全。

通過采用分布式數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)、標準接口等技術(shù),實現(xiàn)三庫的高效建設(shè)與融合。

5 結(jié)束語

風險、作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案、事件案例,三者相互聯(lián)系、相互支撐。本文從運營管理的需要出發(fā),提出了基于三庫融合的城市軌道交通作業(yè)風險管控系統(tǒng)建設(shè)思路,旨在將風險數(shù)據(jù)、作業(yè)規(guī)章及應(yīng)急預案數(shù)據(jù)、事件案例數(shù)據(jù)有效融合,促進軌道交通運營單位將重點安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)有效整合,提升作業(yè)風險管控能力。在該系統(tǒng)的建設(shè)階段,將進一步完善其功能,使其能夠更好地服務(wù)于運營單位。