摘要：以中車株機公司設計制造的某型有軌電車為研究對象，首先對有軌電車運營過程中存在的風險進行識別，再分別利用FTA方法和ETA方法計算出某項具體風險發(fā)生的頻率和嚴重度，從而得到某項具體風險的風險水平，將該風險水平與風險接收標準進行比對，若風險水平超出接收標準，則有必要在設計過程中采取相應的風險減輕措施，從而保障車輛的安全運營。

關鍵詞：有軌電車；FTA；ETA；風險分析

AStudyontheRiskAnalysisMethodofTramBasedonFTAandETA

QiuXinghui1YangDongyue2DuYufeng1

1.CRRCZhuzhouLocomotiveCo.，ltdProductDevelopmentCenterHunanZhuzhou412001；

2.CRRCZhuzhouLocomotiveCo.，ltdProjectManagementCenterHunanZhuzhou412001

Abstract：AcertaintypeoftramdesignedandmanufacturedbyCRRCZELCisusedtoidentifytherisksinthecourseoftramoperation，andthencalculatethefrequencyandseverityofaspecificriskbyFTAandETArespectivelytogetalevelofriskforthisspecificrisk.Iftherisklevelexceedstheriskacceptancestandard，itisnecessarytotakethecorrespondingriskmitigationmeasuresinthedesignprocesstoensurethesafeoperationofthevehicle.

KeyWords：tram;FTA;ETA；riskanalysis

有軌電車造價低，建設周期短，填補了公交車與地鐵間的運量空白，已成為城市中小運量的首選模式，適用于大型城市次干線和中小城市主干線。隨著各城市有軌電車的發(fā)展，有軌電車的安全運營不容忽視。風險分析是保障有軌電車安全運營的重要手段。本文基于FTA（故障樹分析）和ETA（事件樹分析）方法對有軌電車進行風險分析，計算各具體風險的發(fā)生頻率和嚴重度，從而得到該項風險的風險水平，將其與風險接收標準做對比，若風險水平超出標準，則需要在設計階段采取必要的風險減輕措施，從而減輕風險對車輛運營安全的影響。

有軌電車運營風險識別

風險事件與風險因素識別

每一件具體的風險事件都需進行風險評估，首先根據(jù)鐵路事故識別風險事件。風險事件跟車輛事故相關，按照火災、碰撞、脫軌和鐵路交通事故加以區(qū)分，隨后，識別各鐵路事故風險事件的詳細風險事件，識別各詳細風險事件的風險因素及發(fā)生原因。由于篇幅原因，本文以火災事故為例進行說明。

火災相關風險事件和具體風險事件分類如表1所示。

按風險事件分類創(chuàng)建事故場景

事故場景旨在合乎邏輯地展開先前確定的有關火災、碰撞、脫軌和交通事故的詳細危險事件導致事故的進程，從而預測事故造成的損害、后果和嚴重程度。事故場景的創(chuàng)建詳見第3小節(jié)。

具體風險事件發(fā)生頻率計算

故障樹采用樹狀的圖形化形式將系統(tǒng)故障與部件失效關聯(lián)起來，能夠清晰描述故障的因果關系和推演路徑。[1]表1中列舉的具體風險事件的發(fā)生頻率采用FTA方法進行計算。以HL_ID1.2.1機械設備起火為例，具體如下圖所示。

每列車機械設備起火的概率為1.611E-07。

HL_ID1.2.1機械設備起火故障樹分析圖

風險接收準則參照標準EN50126-2017執(zhí)行[2]，如表2所示。

根據(jù)表2中的描述，HL_ID1.2.1機械設備起火和HL_ID1.2.2電氣設備起火的發(fā)生頻率水平都為F4，即為罕見的。

具體風險事件嚴重度計算

事件樹是一種從原因到結(jié)果按時間順序描繪事故發(fā)生的樹形模型圖，利用事件樹可以對事故因果關系進行邏輯推理分析[3]。同樣以HL_ID1.2.1機械設備起火為例，機械設備起火事件樹分析的事件序列如表3所示。

根據(jù)有軌電車車輛編組形式，設備布置，運營線路條件等，計算表3中每個事件序列發(fā)生的概率，具體如表4所示。根據(jù)表4的基礎數(shù)據(jù)，通過繪制事件樹，計算得到總共23個分支的事件樹的風險嚴重度為0。根據(jù)表5的風險嚴重度劃分等級[2]，HL_ID1.2.1機械設備起火這個風險事件的嚴重度等級為C1。

根據(jù)EN50126-2017標準[2]中的風險矩陣及風險接收準則，HL_ID1.2.1機械設備起火的風險等級為R4，證明該風險是可以接受的。

通過以上方法，可以分析車輛其他風險事件的風險等級，進而得到整車所有識別到的風險的評估結(jié)果。

1減輕措施

上述風險評估結(jié)果顯示，根據(jù)現(xiàn)有車輛機械設備的設計，按詳細的風險事件評定所有風險等級均可以接受。因此，為了實現(xiàn)這個風險評估結(jié)果，必須確認安全需求，現(xiàn)有車輛機械設備風險減輕措施中的要求，已經(jīng)反映在實際設計中，現(xiàn)有風險減輕措施詳見表6。

風險減輕措施包括消除發(fā)生原因，減少發(fā)生原因發(fā)生率和減輕風險發(fā)生的嚴重度三種。

因此，減輕措施可以分為三類：車輛設計和維修指南，運營及運營維護，鐵路設施建設。

第一類減輕措施的責任主體是設備供應商，設備供應商需要將減輕措施融入到設計當中，并且制定相應的維護指南；第二類和第三類的責任主體是車輛運營商，車輛運營上需要將減輕措施融入到鐵路安全管理系統(tǒng)中。

由于本文的風險評估參照了已有項目的事故資料，所以風險評估的前提是風險減輕措施和安全需求都已經(jīng)反映在車輛設計中。

結(jié)語

本文利用FTA和ETA風險分析方法，以某型有軌電車的機械設備起火這項風險事件為例，通過故障樹方法定量計算風險事件發(fā)生頻率，通過事件樹分析風險事件的嚴重度，再根據(jù)標準中的風險矩陣和風險接收準則判定該風險的等級及針對該風險應采取的風險減輕措施。

參考文獻：

[1]王文煥.基于故障樹及貝葉斯網(wǎng)絡的繼電保護系統(tǒng)風險評估及故障定位方法[J].電力科學與技術(shù)學報，2021（36）：82.

[2]EN50126-1鐵路應用-可靠性、可用性、可維護性和安全性（RAMS）的規(guī)范和證明-第1部分：一般的RAMS過程.2017.

[3]包麗雅.基于事件樹的石油儲罐區(qū)火災風險的定量評估[J].防災科技學院學報，2013（15）：82-87.

作者簡介：邱星慧（1992—），女，漢族，湖北人，碩士研究生，工程師，研究方向：城軌車輛RAMS/LCC系統(tǒng)設計方向。