2.2 鐵路風險評估機制

目前，關于鐵路風險方面的研究較多，相關概念以及評估方法應用雜亂，且尚未形成完整的鐵路風險評估機制體系。本節嘗試梳理鐵路風險評估的相關定義，明確鐵路風險評估的主體結構、評估階段、評估方法等。

2.2.1 鐵路風險評估相關概念

Rausand M［157］在其關于風險評估的著作中詳細介紹了風險評估理論與方法，本節參考其相關理論給出鐵路風險評估的相關概念。

鐵路危險事故是鐵路風險評估的對象，是鐵路系統中客觀存在的、具有潛在危害的各種危害事件，如列車脫軌事故、火災事故、停電事故等，具體見表2.1。

鐵路風險分析是指鐵路系統利用既有信息，識別出系統面臨的各種危險，并預測其對鐵路系統造成的影響，包括人員傷亡、財產損失、設施設備損壞情況、運營中斷時間、對社會產生的影響等。鐵路風險分析包括三個階段，即鐵路危險識別、危險發生的可能性分析與后果嚴重程度分析。

鐵路風險評價是指鐵路系統以其風險分析為基礎，考慮其自身情況，對風險的容忍度做出判斷的過程。如對某一鐵路系統而言，若某一危險事故的風險水平大于某一標準，則認為該鐵路系統不能容忍該風險，需立即采取措施，不顧及成本問題；若某一危險事故的風險水平小于某一標準，則認為鐵路系統是可接受該風險的，無須采取措施；若在兩者之間，則認為該鐵路系統可容忍該風險，但不能忽視該風險，需采取一定的措施使其“在合理可行的范圍內盡可能的低”。

鐵路風險評估即將鐵路風險分析與鐵路風險評價相結合的全部過程。

鐵路風險控制是指鐵路系統依據風險評估結果，制定、實施相關風險控制與預防措施，并監控這些措施實施的情況，以消除或減輕危險產生的影響。

鐵路風險管理是鐵路風險評估與鐵路風險控制的結合。

在鐵路風險管理中，鐵路風險分析、鐵路風險評價、鐵路風險評估以及鐵路風險管理的關系如圖2.3所示。

2.2.2 鐵路風險評估對象與評估主體

2.2.2.1 鐵路風險評估主體

如前所述，我國的鐵路應急管理主體主要分為三級，即中國鐵路總公司、鐵路局和站段。不同層級的不同部門應急管理主體面臨的潛在危險事故不同；即使職務相同，由于運營的環境不同，面臨的可能危險事故也不同。因此，對鐵路系統而言，上至鐵路總公司，下至鐵路車站、站段甚至是某一個業務部門、某一條線路、某一列火車，均應依據自身的業務以及面臨的環境進行風險評估工作。可將鐵路風險評估主體劃分為四個等級，如圖2.4所示。

鐵路總公司下設的安監局、調度部、機務部、工務部、車輛部、電務部、供電部等具體業務部門，以及下屬的建設管理部、資本運營和開發部、運輸局、價格管理部等經營管理部門均需開展風險評估工作。風險評估的對象不僅有全國鐵路系統的運行風險，也包括全國鐵路系統的經營風險以及重點地區或重點階段的風險，如大范圍極端天氣風險、春運期間的大面積旅客滯留風險、鐵路系統設施設備采購風險、中國高鐵走出去風險等。

鐵路局作為鐵路系統的具體運營主體，其風險評估相較于總公司更為具體。鐵路局下設各類業務處級部門，如機、車、工、電、輛等處室以及調度所、安監室，以及具體運營部門，如客運處、貨運處、資產經營開發處等。這些部門均需根據自身業務、所處的環境等開展風險評估工作。風險評估的對象主要是指局級的運行管理風險、經營管理風險以及重點線路的風險，如鐵路局面臨的主要自然災害風險、資產開發風險、高鐵線路風險等。

鐵路局轄區范圍內機、車、工、電、輛等站段以及相關客貨車站負責的業務內容相較于局級業務部門更為具體，直接與旅客、自然環境接觸且受鐵路局直接管轄。各個部門需依據所負責的工作環節以及所處的工作環境開展風險評估工作。風險評估的對象主要是指站段級別的風險，如車站大客流風險、車輛檢修風險、接發車作業風險等。

在鐵路系統中，除了總公司、鐵路局、站段分別開展全路級別、局級、站段級風險評估工作外，具體的業務部門也需根據具體的業務開展具體的風險評估工作，如某一動車乘務組對該列動車運行開展風險評估工作；工務段中工作車間對某一條線路、某一座橋梁、某一個隧道開展風險評估工作。

通過以上分析可知，鐵路系統中，各個層級的各個部門均需對所負責的各種業務以及面臨的各種社會、自然環境開展風險評估工作。

2.2.2.2 鐵路風險評估對象

鐵路風險評估對象主要是指風險評估主體面對的各類潛在危險事故（見表2.1）。不同的風險評估主體，面臨的潛在危險事故不同，其評估的對象也不同。對于某一風險評估主體而言，其可以評估該主體面臨的各種風險，也可以針對某一具體任務或對象開展風險評估，在明確某一危險事件的情況下還可針對具體危險事件進行風險評估。

危險事故的發生有多種原因，可將致使危險事故發生的原因命名為危險源或危險因素。不同應急主體的職責以及所處的環境不同，面臨的可能危險事故不同，致使危險事故發生的危險因素也不同。可將危險因素分為人的因素、物的因素、環境因素與管理因素，相關的鐵路風險評估主體面臨的危險因素如表2.2所示。

人的因素是指鐵路風險評估主體在運營過程中產生的，與生產各環節有關的，來自人員自身或人為性質的危險因素。

物的因素是指鐵路風險評估主體在運營過程中產生的，與機械、設備、實施、材料等方面有關的危險因素。

環境因素是指鐵路風險評估主體所處的自然與社會環境存在的危險因素。

管理因素是指鐵路風險評估主體在管理方面的失誤、缺陷與不足等。

2.2.3 鐵路風險評估程序

對于某一鐵路風險評估主體而言，完整的鐵路風險評估流程如圖2.5所示。

第一步，鐵路風險評估的計劃與準備：確立風險評估的目標與要求，即風險評估的背景、目的、相關法規、相關利益群體；建立風險評估專家團隊；選擇風險評估方法，選出最適合實際情況的風險評估方法；提供風險評估的背景信息，如相關事件、類似事件等。

第二步，確定系統的邊界和分析的范圍：明確系統的功能，如系統所執行的功能、各子系統；明確系統中哪些資產可能受到傷害，需要考慮哪些危險事故，優先級如何；明確系統已有的安全柵（預防型與響應型，如報警器、營救服務等）、存在的救援資源以及救援資源到達現場的時間等。

第三步，識別系統面臨的危險因素與危險事件：識別危險因素或危險源，即明確哪些危險因素致使相關危險事件發生，這些危險因素位于何處，攻擊哪些資產；識別危險事件，明確哪些危險事件可能發生，這些危險事件分別發生在系統的哪一部分，危險事件發生后系統會采用哪些應對措施。

第四步，確定每一個危險事件的發生原因與頻率：因果分析，即分析危險事件的原因是什么，安裝了哪些危險預防性安全柵用以避免或降低危險事件發生頻率，這些安全柵的效果與可靠性如何；頻率分析，即確定危險事件發生的頻率如何，哪些危險因素是影響危險事件是否發生的最重要因素。

第五步，每一個危險事件的后果分析：識別事故場景，即確定安裝了哪些被動安全柵，安全柵效果如何，存在哪些事故場景；選擇代表性事故場景；確定每一個代表性事故場景的后果；確定每一個代表性事故場景發生的頻率。

第六步，風險評價：明確系統的風險容忍度，依據各危險事件發生的可能性與危害程度，確定各危險事件的風險等級，并明確各危險事件是否可容忍、可接受。

以上六個步驟即完整的風險評估環節。此外，風險管理還包括風險控制，即第七步。

第七步，風險控制：對風險水平較高的危險事件提出合理、可行的控制措施，使其風險水平達到合理的范圍。針對不同風險水平的危險事件所采取的措施不同，但可將各類控制措施分為兩類，即危險事件發生前的預防措施和風險發生后的后果控制措施，前者有風險回避、損失控制、非保險轉嫁等，后者有風險自留和保險等。明確控制措施外，還需做好實施與監控工作。

2.2.4 鐵路風險評估方法

風險評估環境復雜，評估方法眾多，不同的風險評估環境適用于不同的風險評估方法。風險評估階段較多，不同的階段所達到的目的不同，從而也致使不同的階段所采用的方法也不同。在鐵路風險評估的各階段中，危險因素與危險事件的識別、危險事件的原因與頻率確定、危險事件的后果分析以及風險評價四個階段將采用不同的風險評估方法。

危險因素與危險事件識別階段所采用的方法有檢查表與頭腦風暴法、初步危險分析（PHA）、失效模式影響與重要度分析（FMECA）、危險與可操作性分析（HAZOP）、結構化因果分析技術（SWIFT）等。其中，檢查表是一份根據過去經驗制作的有關危險或危險事件的書面清單，清單條目通常以問題的形式出現，幫助專家團隊能考慮與研究對象相關的每一個方面，主要關注早期的系統設計階段與工作程序的建立階段。PHA主要用于系統規劃的早期階段發現潛在危險、威脅與危險事件。FMECA主要用于識別系統元件所有可能的失效模式，尋找這些失效模式的成因，并評估每一種失效模式對整個系統的可能影響。HAZOP用于識別系統的運行是否偏離了設計初衷，這種方法基于團隊合作的方式并采用引導詞進行結構化的頭腦風暴法。SWIFT可看作HAZOP的簡化版，即在頭腦風暴環節召集一組專家，提出并回答一系列因果問題。

危險事件的原因與頻率確定階段所采用的方法有因果圖、故障樹、貝葉斯網絡、馬爾科夫、佩特里網等。因果圖可以用于分析某一特定事件的原因，并對其進行分類描述。該方法易于使用，但不能提供定量結果。故障樹是危險事件原因分析最為常用的方法，通過自上而下逐級分析，以查出事故的根本原因。該方法不僅可用于定性分析，也可用于定量分析，但不適用于太過復雜的系統。貝葉斯網絡方法越來越普及，可稱為故障樹的良好替代方案，且比故障樹更為靈活，但該方法相對復雜，需要大量的時間進行量化。馬爾科夫方法主要用于分析小型但具有動態效果的復雜系統，可與故障樹一同使用，但不能識別危險事件的原因。佩特里網能夠取代馬爾科夫方法，應用最為靈活，但也不能識別危險事件的原因。

危險事件的后果分析階段主要采用事件樹分析方法。事件樹是一種圖形化的概率方法，采用正向邏輯推理的方式，對事故場景進行建模與分析。事件樹常與故障樹結合使用，構成領結結構，即故障樹用于分析危險事件的成因，事件樹則用于分析由危險事件引發的可能風險場景。

風險評價常借助風險矩陣來判定危險事件的風險等級。風險矩陣的橫軸表示危險事故發生的頻率，縱軸表示危險事故的嚴重程度，依據系統的容忍程度劃分不可接受區、可接受區、可容忍區，而后依據危險事故在風險矩陣的位置判定其風險等級。此外，有些研究利用危險事故后果嚴重程度與發生頻率的乘積作為評判其風險水平的依據。

以上方法有適用于定性分析的，也有適用于定量分析的，還有均適用于定性定量分析的。但適用于定量分析的方法均需要大量的歷史數據作為支撐，而在實際應用中，尤其是針對高速鐵路的風險評估問題，由于相關歷史數據并不充分，評估人員很難給出準確的評估值。針對該情況，一些學者將模糊集理論應用于風險評估中，要求決策專家采用具有較強模糊性與不確定性的模糊數或語言模糊數給出評估信息，以提升風險評估的可行性與有效性，具體參見1.2.1節。