上海控安在轨道交通功能安全方面的安全分析

浪浪沙

在轨道交通各类系统的安全评估工作中，风险分析是一个非常重要的环节，确定被评估系统的边界、功能、接口、工作环境，识别系统可能产生的危害，以及危害发生概率和伤害的严重度所构成的风险，以此采用针对性的风险降低措施以保证安全性。传统的风险分析方法有FMECA（失效模式影响和危害性分析），FTA（故障树分析），HAZOP（危害和可操作性分析）等，这些方法在安全系统的风险分析中应用已非常广泛。它们起源于上个世纪五六十年代，分析的基础为组成系统的部件失效，失效模式可识别且失效概率可量化，通过逐项穷举的方法进行分析，为目前安全分析的主要方法。随着系统复杂程度的提高，软件在系统中占有的比重增大，系统之间交互的接口越来越多，传统的风险分析方法应用显得有些吃力：
（1） 耗费了大量的人力和时间成本去对每个部件的失效模式进行分析，寻找各个组件的失效概率，而识别的危害难以覆盖全面，未知的危害还是会发生；
（2） 系统的每个部件并没有故障，而部件构成的整体系统却发生了事故，发现是部件之间的交互出现了问题，需求和场景考虑不全面；
（3） 事故的调查过程中发现，导致事故的原因是一连串多个部件都无法正常工作，这些现象看似是没有关联的，貌似是巧合，未能寻找深层次的原因。
为什么会导致这些困惑呢，使用的方法本身并没有问题，而分析的对象由于系统及所处的环境复杂度增加，导致方法的适用性发生了变化。这需要引入现代系统理论新的分析方法，以系统工程思维重新认识问题。功能安全什么是系统工程思维，不了解的同学感觉非常高深，其实它的基本概念并不复杂，经典控制理论中，任何控制系统由以下四部分构成，控制器、传感器、执行器、被控对象，它们形成一个闭环。比如车门控制系统，控制器是门控器，执行器是电磁阀和继电器，传感器是检测车门位置的限位开关，被控对象就是车门本身。系统工程论就是分析这四个对象之间的关系，达到所要求的平衡态。
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