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針對多項鐵路運輸新技術的安全評估方案

發布時間:2024-12-31
  【《Signal und Draht》2024年第3期報道】歐洲電工標準化委員會製定的標準為安全評估奠定基礎,其通用性底層邏輯可用於鐵路係統創新技術領域的安全評估,包括構建完整生命周期框架、係統識別潛在危險並降低風險至可接受水平、選擇風險降低策略以及結合安全要求與技術應用需求。

  (1)列車自動運行係統

  列車自動運行係統在不同場景的定義(yi) 與(yu) 功能各異。地鐵係統中,其為(wei) 非安全相關(guan) 的運輸管理工具,靠列車自動防護係統保安全。在鐵路係統,一是輔助司機節能駕駛與(yu) 優(you) 化行車時間,多與(yu) 安全無關(guan) ;二是承擔司機部分或全部職能,需集成安全技術係統,此從(cong) 安全角度更重要。按規定對鐵路人因可靠性進行風險分析,不能直接用其替代列車司機職責。目前可換算司機與(yu) 安全技術係統特征指標,得出列車自動運行可允許功能故障率指標。

  (2)超級高鐵係統

  超級高鐵是低壓管道運行的磁浮列車係統,其安全考量需關(guan) 注真空管道氣壓下降與(yu) 爆炸危險,進行針對性危害與(yu) 風險分析,研製與(yu) 安全評估應遵循鐵路應用的RAMS標準(EN 50126)規定,可借鑒其他領域安全要求與(yu) 方案。2023年底完成的新應用標準涉及子係統規範設定,但未涵蓋生命周期使用階段規定,可整合EN 50126標準並調整。

  (3)氫能動力

  氫能源雖前景廣闊,但有特定風險,如高壓存儲(chu) 隱患、化學反應可能、爆炸危險與(yu) 窒息風險,易致嚴(yan) 重事故。可采用EN 50126風險管理方法及“共同安全方法”驗證風險可接受度,若其他領域法規覆蓋相關(guan) 風險也可借鑒。德國鐵路研究中心委托項目為(wei) 氫動力鐵路車輛製定專(zhuan) 用標準。

  (4)人工智能

  人工智能發展推動傳(chuan) 感器組合及算法進步,但現行標準不適應其應用甚至阻礙推廣。因安全關(guan) 鍵應用要求係統操作具可預測性,而人工智能係統隻能概率預測。雖有方法測試評估集成人工智能的係統,但實際操作需積累經驗。核心任務是用具代表性、相關(guan) 性和準確性的樣本訓練並驗證係統,需海量數據及精細處理,還應研究數據屬性以確保涵蓋所有感知情境。含人工智能的安全相關(guan) 係統獲認可不易,需在各種環境穩定輸出恰當方案。

  (5)網絡安全

  “CLC/TS 50701鐵路應用網絡安全標準”新草案為(wei) 鐵路係統融入網絡安全標準提供指南。按EN 50129規定,安全相關(guan) 係統需接受網絡安全評估,引發軟件補丁更新問題。最初的解決(jue) 方案是根據Bock等學者的建議簡單地將實體(ti) 安全功能和網絡安全功能分開。之後,Braband等學者提出了一種選擇穩健安全架構的方案,能夠應對軟件在網絡安全方麵的任何變動,但尚需在應用中驗證效果。

  (來源:中國鐵道科學研究院集團有限公司科學技術信息研究所)

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