针对多项铁路运输新技术的安全评估方案
发布时间:2024-12-31
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【《Signal und Draht》2024年第3期报道】欧洲电工标准化委员会制定的标准为安全评估奠定基础,其通用性底层逻辑可用于铁路系统创新技术领域的安全评估,包括构建完整生命周期框架、系统识别潜在危险并降低风险至可接受水平、选择风险降低策略以及结合安全要求与技术应用需求。
(1)列车自动运行系统
列车自动运行系统在不同场景的定义与功能各异。地铁系统中,其为非安全相关的运输管理工具,靠列车自动防护系统保安全。在铁路系统,一是辅助司机节能驾驶与优化行车时间,多与安全无关;二是承担司机部分或全部职能,需集成安全技术系统,此从安全角度更重要。按规定对铁路人因可靠性进行风险分析,不能直接用其替代列车司机职责。目前可换算司机与安全技术系统特征指标,得出列车自动运行可允许功能故障率指标。
(2)超级高铁系统
超级高铁是低压管道运行的磁浮列车系统,其安全考量需关注真空管道气压下降与爆炸危险,进行针对性危害与风险分析,研制与安全评估应遵循铁路应用的RAMS标准(EN 50126)规定,可借鉴其他领域安全要求与方案。2023年底完成的新应用标准涉及子系统规范设定,但未涵盖生命周期使用阶段规定,可整合EN 50126标准并调整。
(3)氢能动力
氢能源虽前景广阔,但有特定风险,如高压存储隐患、化学反应可能、爆炸危险与窒息风险,易致严重事故。可采用EN 50126风险管理方法及“共同安全方法”验证风险可接受度,若其他领域法规覆盖相关风险也可借鉴。德国铁路研究中心委托项目为氢动力铁路车辆制定专用标准。
(4)人工智能
人工智能发展推动传感器组合及算法进步,但现行标准不适应其应用甚至阻碍推广。因安全关键应用要求系统操作具可预测性,而人工智能系统只能概率预测。虽有方法测试评估集成人工智能的系统,但实际操作需积累经验。核心任务是用具代表性、相关性和准确性的样本训练并验证系统,需海量数据及精细处理,还应研究数据属性以确保涵盖所有感知情境。含人工智能的安全相关系统获认可不易,需在各种环境稳定输出恰当方案。
(5)网络安全
“CLC/TS 50701铁路应用网络安全标准”新草案为铁路系统融入网络安全标准提供指南。按EN 50129规定,安全相关系统需接受网络安全评估,引发软件补丁更新问题。最初的解决方案是根据Bock等学者的建议简单地将实体安全功能和网络安全功能分开。之后,Braband等学者提出了一种选择稳健安全架构的方案,能够应对软件在网络安全方面的任何变动,但尚需在应用中验证效果。
(来源:中国铁道科学研究院集团有限公司科学技术信息研究所)
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