Метод для расчётных оценок характеристик безопасности железнодорожной автоматики

Рассматривается проблема количественного анализа безопасности микроэлектронных и микропроцессорных систем железнодорожной автоматики и телемеханики. Проблема остаётся актуальной, так как предметом анализа безопасности являются редко происходящие, но очень опасные события. В качестве основных характеристик безопасности выбраны риск и значимость отказа. Определение значимости отказа выбрано по стандарту MIL-STD‑1629A как наиболее адекватное.

Приведены расчётные выражения для значимости отказа. Вероятность возникновения опасного отказа получена методом модельного анализа. Вероятность перерастания отказа в аварию предлагается рассчитывать методами сценарного анализа путём построения древа событий. Приведены расчётные соотношения для рейтингов нарушений, позволяющие сравнивать опасные отказы и аварийные последовательности, в которые отказ может перерасти. Оценка риска эксплуатации систем железнодорожной автоматики выбрана не связанной с экономическими категориями, удобная для нормирования. Она основана на вероятностных представлениях о природе риска и рассчитывается методами теории вероятности. Разработанные расчётные соотношения и модели позволяют анализировать выполнение функций систем обеспечения безопасности движения поездов методами, общими для систем управления, но вместе с тем отражающими особенности работы железнодорожной автоматики.

1. MIL-STD1629A 24 November 1980 Military Standart Procedures for Performing a Failure Mode, Effects and Criticality Analysis. Washington, DC, Department of Defense; Washington, DC: Department of defense, 1980, 25 p. [Электронный ресурс]: https://www.fmea-fmeca.com/milstd1629.pdf. Доступ 27.03.2020.

2. Сапожников В. В., Елкин Б. Н., Кокурин И. М. [и др.] Станционные системы автоматики и телемеханики: Учебник / Под ред. В. В. Сапожникова. – М.: Транспорт, 1997. – 432 с.

3. Андрес Э., Долгий И. [и др.] Системы автоматики и телемеханики на железных дорогах мира: Учеб. пособие. [Пер. с англ.] / Под ред. Т. Тега и С. Власенко. – М.: Интекст, 2010. – 496 с.

4. Сапожников В. В. [и др.] Сертификация и доказательство безопасности систем железнодорожной автоматики / Под ред. В. В. Сапожникова. – М.: Транспорт, 1997. – 288 с.

5. Шубинский И. Б., Новожилов Е. О. Метод нормирования показателей надёжности объектов железнодорожного транспорта // Надёжность. – 2019. – Т. 19. – № 4 – С. 17–23.

6. Шубинский И. Б., Замышляев А. М., Проневич О. Б. Графовый метод оценки производственной безопасности на объектах железнодорожного транспорта // Надёжность. – 2017. – Т. 17. – № 1. – С. 40–45.

7. Маковеев О. Л., Костюнин С. Ю. Оценка пара- метров безопасности и безотказности систем контроля и управления // Надёжность – 2017. – Т. 17. – № 1. – С. 46–52.

8. Braband, J. A practical guide to safety analysis methods. Signal + Draht, 2001, Vol. 93, No. 9, pp. 41–44.

9. Braband, J., Lennartz, A. Systematic Process for the Definition of Safety Targets for Railway Signalling Applicatioins. Signal + Draht, 1999, No. 9, pp. 53–57.

10. Негрей В. Я. Развитие методов оценки без- опасности перевозочного процесса на железнодорожном транспорте // Вестник БелГУТ. Наука и транс- порт. – 2002. – № 2. – С. 12–16.

11. Махутов Н. А., Пермяков В. Н., Аметханов Р. С. и др. Анализ рисков и обеспечение защищённости критически важных объектов нефтегазохимического комплекса. – Тюмень: Тюм. ГНГУ, 2013. – 560 с.

12. Александровская Л. М. [и др.] Безопасность и надёжность технических систем. – М.: Университетская книга, Логос. – 2008. – 378 с.

13. MIL-STD2070 15 April 1983 Military Standart Procedures for Performing a Failure Mode, Effects and Criticality Analysis for Aeronaut and ICAL Equipment. Washington, DC, Naval Publications and Form center, 1983, 24 p.

14. Лисенков В. М. Безопасность технических средств в системах управления движением поездов. – М.: Транспорт, 1992. – 160 с.

15. Бочков К. А. Теория и методы контроля электромагнитной совместимости микроэлектронных систем обеспечения безопасности движения поездов / Дис… док. тех. наук. – М.: МИИТ, 1993. – 379 с.

16. Бестемьянов П. Ф. Методика статистического моделирования электромагнитных помех в каналах автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте // Электротехника. – 2016. – № 9. – С. 2–8.

17. Лисенков В. М. Статистическая теория безопасности движения поездов. – М.: ВИНИТИ РАН, 1999. – 232 с.

18. Баранов Л. А., Кульба В. В., Шелков А. Б., Сомов Д. С. Индикаторный подход в управлении без- опасностью объектов железнодорожного транспорта // Надёжность. – 2018. – Т. 18. – № 2. – С. 34–42.

19. Проневич О. Б., Швед В. Э. Алгоритм расчёта и прогнозирования показателей функциональной безопасности систем электроснабжения железнодорожного транспорта // Надёжность – 2018. – Т. 18. – № 3. – С. 46–55.

20. Малкин В. С. Надёжность технических систем и техногенный риск. – Ростов н/Д: Феникс, 2010. – 452 с.

21. Сосновский Л. А. Риск. Механотермодинамика необратимых повреждений. – Гомель: БелГУТ, 2004. – 317 с.