
- 收藏
- 加入书签
基于人因可靠性的道岔失表故障处置量化分析
摘要:设备值班员进入岔区后,容易忽略对道岔的检查,导致列车存在冒进挤岔风险,值班站长应全程做好值班员的盯控与提醒;从操作角度看,各车站的钩锁器型号有所不同,建议同一线路使用同一类型的钩锁器,同时加强对钩锁器使用的培训。而对于现场标准化作业时间,建议可根据车站的类型,如核心有岔站和有岔通过站进行分级分类设定,最大程度地降低运营列车的延误水平。基于此,文章展开了分析,期望能够带来相应的借鉴。
关键词:轨道交通;人因可靠性;道岔失表故障
1绪论
道岔失表是城市轨道交通线路中发生频率较高的故障之一。该故障大多是由于转辙机内部装置故障、尖轨与基本轨之间存在异物、道岔滑床板被异物卡住等原因导致的。一旦故障发生,将致使列车晚点、车站客流积压,甚至引发乘客投诉等问题。目前,城市轨道交通车站应对道岔失表采取的措施为先由行车值班员进行道岔单独操作(以下简称“单操”)测试,若无效,则需要值班站长和设备值班员协同合作,执行手摇道岔接发车作业[1]。
2THERP+HCR分析方法
既有研究表明,在常见的12种人因可靠性分析方法中,THERP与HCR方法在综合评价表现上较为良好,具有广泛的适用性。
2.1人因失误率预测技术
THERP主要利用HRA(人因可靠性分析)事件树模型将值班员的某项任务划分成一系列按照操作规程的子任务,并基于THERP手册给出每个动作的人因失误概率(以下简称“人误率”),同时考虑其所处环境,利用行为形成因子加以修正,再依据任务之间的相关性测算获得最终的人误率。
2.2人员认知可靠性
HCR模型在对人因可靠性进行分析时,从人因失误机理入手,结合认知过程中的心理学,着重研究在突发事件下值班员故障应急处置中的认知过程。人在认知过程中的行为类别分为技能型、规则型和知识型,而HCR模型在此基础上提出每种行为类型的失误概率[2]。
2.3模型计算
基于THERP+HCR模型,将道岔失表作为算例,对值班员故障处置中的认知和操作过程进行人误率估算。从道岔失表事件失误分析可知,按照时间发展序列,值班员存在4种失误路径。
3试验过程
3.1试验目的及方法
在轨道交通系统中,值班员实际操作的失误数据并不会被系统或者人为记录,因此通过车站作业仿真试验的方法,依据每次试验的失误次数以及执行总次数测算实际人误率。引入贝叶斯估计参数思想,即在试验测得的人误率基础上加入先验信息进而获得后验信息,后验分布的期望即为所要研究的值班员故障处置失误率的实际精确值。
3.2试验对象
将12名应届学生(均为男性,平均年龄为25岁)作为试验对象,对其进行专业培训,使其熟悉常规的ATS操作及故障处置流程,并分组进行道岔失表故障处置试验。
3.3试验仪器与设备
本试验通过模拟的车站控制室、道岔转辙机、屏蔽门及调度指挥台完成,能够满足值班员日常行车业务办理及故障应急处置[2]。
3.4试验情景设计
上海交通3号线中山公园站ATS线路示。行车值班员完成岗前一系列操作后,下行列车在中山公园站清客并运行至TC63E轨道区段,但此时12E道岔突发故障,控制台弹出挤岔报警提示框,行调通知车控室行车值班员进行道岔故障处置,在单操测试无响应后,命令值班站长与设备值班员准备手摇工具进入岔区,检查12E道岔并进行手摇操作。
3.5数据处理
在试验过程中,通过人工评判记录每项操作步骤的失误次数,同时用计算机辅助记录作业时间,若超过标准作业时间也将判为失误。值班员8次模拟故障处置试验的平均人误率为0.109,方差为0.021。结合新线试运行16次演练、共计128项操作步骤的道岔故障处置情况,经评估统计共7次人员失误。最终计算出道岔失表应急故障处置的实际人误率为5.62×10-2。实测值与理论值误差为4.2%,精度良好,故可认为THERP+HCR模型适用于计算值班员道岔失表应急处置人误率。
3.6室外常见故障及应对措施
道岔密贴不良:确认道岔是否密贴,如不能密贴应现场进行调整。保证定反位基本轨与尖轨密贴良好,间隙小于1mm。调整方法如下:(1)如为密贴力过小导致转换过程中动作杆停止运动,道岔转换不到位,需重新调整道岔密贴力使道岔密贴,保证2mm锁闭,4mm不锁闭。(2)如为摩擦联结器摩擦力过小,不足以带动道岔转换,可通过调整摩擦力使道岔转换到位且密贴良好。(3)如为挤脱装置挤脱,需立刻恢复挤脱装置,并检查各部件是否完好。若有损坏,立即进行更换。(4)如为尖轨与基本轨夹有异物,及时将异物取出。(5)如为非信号原因导致道岔不密贴,需及时联系相关专业。
表示缺口:跑口确认表示缺口是否正常,如出现跑口现象现场需对表示缺口进行调整,表示杆缺口间隙为2mm±0.5mm。调整完成后横向来回拽动表示杆,表示杆应固定良好、无移位可能,表示口无变化。
动静接点、安全接点接触不良:动静接点、安全接点是否存在接触不良,接触深度不够,接点磨损、脏污现象,如有及时对其进行清洁、调整或更换,清洁可用干净的麂皮对动静接点和安全接点进行擦拭,如有接点磨损,可对相应的动静接点或安全接点进行更换,更换的同时要保证同一台转辙机内的动静接点和安全接点为同一厂家的,更换完毕后需对动静接点的打入深度和接点压力进行测试。
结束语
本文针对人因失误数据难以采集的问题,通过构建THERP(人因失误率预测技术)+HCR(人员认知可靠性)模型,细化了道岔故障导致ATS(列车自动监控系统)工作站失去表示(以下简称“道岔失表”)故障处置作业流程,开展了人因操作失误的定量化分析,并通过仿真试验验证了所提模型的有效性。
参考文献
[1]阳六兵,刘军,陈梁,陈燕霞.城市轨道交通S700K转辙机第二牵引点卡缺口故障研究[J].铁路通信信号工程技术,2021,18(07):67-71+85.
[2]马宏军.探究天津地铁2、3号线正线道岔失表示故障及处理方法[J].数字通信世界,2020(05):36+41.
[3]陈琦,陈静梅.ATS与Overlap命令冲突导致道岔故障的研究[J].铁道通信信号,2017,53(09):78-81.DOI:10.13879/j.issn1000-7458.2017-09.17252.