Метод для расчётных оценок характеристик безопасности железнодорожной автоматики

Abstract

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.

The problem of quantitative analysis of safety of microelectronic and microprocessor systems of railway automation and telemechanics is considered. The problem remains relevant, since the subject of safety analysis is rarely occurring, but extremely dangerous events. The risk and significance of failure are selected as the main safety features of these systems. The way to identify a failure was chosen according to MIL-STD-1629A standard, as the most adequate. Calculated expressions for significance of a failure are proposed. The probability of a dangerous failure is calculated by the method of model analysis. It is proposed to calculate the probability of a failure further developing into an accident using scenario analysis methods by constructing event trees. Calculated ratios for ratings of violations are suggested, allowing to compare dangerous failures and emergency sequences developed from a failure. The risk assessment of operation of railway automation systems was selected not related to economic categories, and thus convenient for rationing. It is based on probabilistic concepts of the nature of risk and is calculated using the methods of probability theory. The developed design ratios and models make it possible to analyze performance of the functions of train traffic safety systems by methods common to control systems, at the same time reflecting the features of operation of railway automation.