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駝峰調車作業擠岔事故樹的定性分析

文檔作者：陳邦文檔來源：蘭州鐵路局武威南車務段		點擊數：	更新時間： 2021年09月18日
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第17卷第3期
2011 年7 月
鐵道運營技術
R ailway Operation Technology
VO1．17 N O 3
July 2011
駝峰調車作業擠岔事故樹的定性分析
陳邦
(蘭州鐵路局武威南車務段，碩士，助理工程師，甘肅武威733000)
摘 要：應用事故樹分析方法， 以駝峰調車作業擠岔為頂事件，根據作業程序調查與事故有關的各種因
素，編制了駝峰調車作業“擠岔” 事故樹，并進行了定性分析，進而提出了采取加強設備整治，
建立互控、聯控制度，提高作業人員素質等措施， 以加強自動化駝峰調車作業擠岔事故的預防與
控制。
關鍵詞：駝峰調車；擠岔；事故樹分析；最小割集；最小徑集
中圖分類號：U298．5 文獻標識碼：A 文章編號：1006—8686(2011)03—0034—04
武威南車站自動化駝峰白2006年投入使用以
來就發生過數起調車擠岔事故。擠岔事故不僅給駝
峰的安全作業帶來極大威脅，也嚴重影響駝峰調車
作業的效率。因此，對自動化駝峰調車擠岔事故發
生的原因進行分析，提出預防與控制措施，對保證鐵
路運輸安全暢通具有十分重要的意義。
事故樹分析(Fault Tree Analysis，縮寫FTA)，是
一種表示導致事故各種因素之間的因果及邏輯關
系圖?。即在設計過程中或在現有生產系統和作
業中，通過對可能造成系統事故的各種因素(包括
硬件、軟件、人、環境等)進行分析，根據工藝流程、
先后順序和因果關系繪出邏輯圖，從而確定系統故
障原因的各種可能組合方式，并據此采取相應的措
施，以提高系統的安全性和穩定性。它是安全系統
分析的主要方法之一，將所有導致事故的基本原因
通過邏輯推理的方法用邏輯門連接起來，從而能表
示出哪些原因事件組合發展成為頂上事件的動態
過程。
1 編制駝峰調車作業擠岔事故樹
通過對武威南車站自動化駝峰調車擠岔典型
事故的分析，根據《鐵路技術管理規程》、《鐵路調車
作業標準》等有關規定，并組織經驗豐富的駝峰調
車作業人員及技術人員座談討論，以“自動化駝峰
調車作業擠岔”為頂上事件，編制了事故樹，如圖1
所示。
34
2 駝峰調車作業擠岔事故樹分析
由圖1可見，駝峰調車擠岔(T)這一頂上事件發
生的原因是由M，(道岔位置不正確強行通過)，M
(分路不良溜放)，M (自動溜放長軸距車輛)等中間
事件，以及省略事件x。(駝峰控制系統故障)構成
的。該事故樹中“或門”事件所占的比重很大，約占
邏輯門總數的79％，說明該系統處于極敏感狀態，極
易發生事故或事故苗頭。
2．1 擠岔事故原因事件邏輯關系分析事故樹中
反映出導致駝峰調車作業擠岔的原因事件很多，但
從事故樹中并不能直觀地看出各原因事件與頂事件
之間的邏輯關系。通過事故樹編號，列出邏輯方程，
并通過布爾代數化簡等步驟，就可以清晰的看出各
原因事件與頂事件的關系。
根據圖1中各事件的邏輯關系可列出頂事件T
的布爾表達式并計算如下：
T=M l+M2+M3+Xl
= M4·M5+Xl+Xl9+X20+X2l·X22·X23
= Xl+Xl9+X20+X2·X5+X2·X6+X2·X7+X2·X8+X2·X9+
X2·Xlo+X2·Xl1十X2·Xl2+X2·X13·X14·X16+X2·X17·Xl 8+
X3·X5+X3·X6+X3·X7+X3·X8+X3·X9+X3·Xlo+X3·XIl+
X3·Xl2+X3·Xl3·Xl4·X16+X3·X17·Xl8+X4·X5+X4·X6+X4·
X7+X4·X8+X4·X9+X4·X10+X4·Xl1+X4·X12+X4·Xl3·Xl4·
Xl6+X4·X17·X 8+X15·X5+Xl5·X6+Xt5·X7+Xl5·X8+Xl5·
駝峰調車作業擠岔事故樹的定性分析
X2 X4 X8
圖例：
[二]
結果事件
。
原因事件
Xl0 X13
與門
圖1 自動化駝峰調車作業擠岔事故樹
X9+Xl5·Xlo+X15·X1l+Xl5·X12+Xl5·Xl7·X18+X2l·X22·X23+
Xl5·Xl3·Xl4·X16
經過布爾運算，中間事件被各個原因事件代
替。運算結果中用“+”連接的事件組合表明，只要
該事件組合發生，則必然導致頂事件(事故)的發
生。用“·”連接的事件組合表明，只有該事件組合中
的全部事件都發生才會導致頂事件(事故)發生。通
過對事故樹的邏輯運算，我們可以清楚的看到導致
事故發生的原因事件的不同組合形式，為更進一步
分析和預防事故提供了方便。
XI7
條件與門
2．2 基本原因事件組合分析并不是每個原因事
件的發生都會導致最終事故的發生。那么哪些組合
事件的發生會導致事故發生呢?通過求解事故樹的
最小割集可以得到明確的答案。
事故樹分析中，引起頂事件發生的基本事件集
合，稱為最小割集。用結構法求得該事故樹最小割
集如下：
k ={X X } k2={X X }
k3={x x } k ={x X }
k ={x x } k ={x：x。}
杏捫
第17卷第3期
2011年7 月
鐵道運營技術
Railway Operation Technology
V Ol 17 N O 3
July 2011
kT={x x， } ks={X X。 }
k9={X x } k,0={x X }
k．，={x X } kl2={x X。}
k,3={X X } k ={X X 。}
kl 5={X，x。，} k ={X X。 }
k。 ={x x } k,8={X X }
k ={X x } k2o={x X }
k：，={X X } k ：={x x 。}
k 3={x X， } k24={X X． }
k ={x． x } k26={X x }
k ={x， X } k28={x x }
k 9={X。5X9} k3【)={x1 5x 0}
k3l={x1 5x11} k32={Xl 5Xl 2}
k3=l={x2xl 7xl 8} k 34={X3x】7X1 8}
k35={X4X1 7Xl 8} k36={X1 5x17X1 8}
k37={X 2lx22X23} k38={x2x1 3x14x16}
k39={x3x1 3x14X16} k4o={X4xl 3Xl4xl6}
k4l：{xl 5xl3Xl4X16} k42={x J}
k4,={x } k44={x：。}
最小割集k ，k ，，k 中3個集合只包含1個基
本事件，其他割集都包含2個以上的基本事件。
最小割集說明，大部分情況下，駝峰調車作業中人
員操作、設備等某一個環節出現了失誤或問題，并
不一定導致事故的發生，但當作業過程的多個環
節連續出現問題，事故發生的概率則大大增加。
2．3 基本原因事件的危險性分析造成事故的原
因多種多樣，每個原因對事故的影響程度并不一樣，
也就是說基本原因事件的危險性有大有小。在采取
防范措施時，應該按輕重緩急，優先解決對事故影響
較大的問題，消除最重要的初始原因。
結構重要度用來權衡各基本事件發生對頂事件
發生影響的程度。當最小割集中基本事件數目相等
時，在最小割集中重復出現的次數越多，其結構重要
度越大。當最小割集中基本事件數目不等時，基本
事件少的割集中的事件比基本事件多的割集中的基
本事件重要度大。以I表示結構重要度，整體中各
基本事件結構重要度如下：
I(X )=I(X。 )=I(X 。)>I(x：)=I(x，)=I(x )=I(x． )>
I(x )：I(x )=I(X )=T(X )=I(x。)=I(x。。)=I(x )=
I(X。 )>I(X )=I(X， )=I(x： )=I(x )=I(x )>I(x．，)=
I(X )=I(X， )
6
結構重要度的排序，即原因事件危險系數的排
序。結構重要度越大，其危險性也越大，越容易導致
事故的發生。
3 擠岔事故的預防與控制
結構重要度反映了原因事件的危險性，但消除
危險性最大的事件，或努力使某個危險性最大的事
件不發生并不能絕對避免事故的發生。通過求解事
故樹最小徑集可以很好的找出預防與控制事故發生
的方法。
3．1 求解駝峰調車事故最小徑集 某些基本事件
的集合不發生，則頂事件也不發生，這種事件的集合
稱為徑集。使頂事件不發生所必須的最低限度的徑
集稱為最小徑集。將圖1中的“與門”改為“或門”，
“或門”改為“與門”，事故樹即變為成功樹。求出成
功樹的最小割集即為駝峰調車作業擠岔事故樹的最
小徑集。駝峰調車作業擠岔事故樹全部徑集如下：
Sl={X1 X2 X3 X4 X15 Xl 9 X20 X2l}
s2={Xl X5 Xl 9 X2l X 8 X7 X20 X1l Xl 3 X12 X6 Xl0 X9 X1 7}
$3-{X2 X】9 X22 X1 X20 X1 5 X4 X 3}
$4-{X2 Xl9 X23 Xl X2o X】5 X4 X3}
s5={X5 Xl9 X22 X1 XR X7 X20 X6 Xll Xl 3 X1 2 X1o X9 Xl 7}
$6-{X5 Xl9 X23 X1 X8 X7 X20 X6 Xj1 X1 3 X12 Xlo X9 X1 7}
s7={X5 Xl9 X2l Xl X8 X7 X20 Xl】X1 3 Xl 2 X6 X】0 X9 X1}
s8={X5 Xl9 X2l X】X8 X7 X 20 X1l X1 3 X12 X6 Xl0 X9 Xl6}
s9={X5 X】9 X22 Xl X8 X7 X2o X6 X1l Xl 3 X12 Xlo X9 Xl 8}
s10={X5 X19 X22 Xl X8 X7 X20 X6 X】l XI 3 X12 Xl0 X9 X16}
Sll={X5 Xl9 X23 Xl X8 X7 X20 X6 Xll Xl3 Xl 2 X10 X9 Xl 8}
sl 2={X5 Xl9 X23 X1 X8 X7 X20 X6 Xll X1 3 Xl 2 X】0 X9 Xl6}
s1F{X5Xl9 X2l X1 X8 X7 X20 Xll Xl4 Xl2 X6 Xl0 X9 Xl 8}
s14={X5 X19 X2l Xl X8 X7 X20 Xll X14 Xl2 X6 Xlo X9 Xl6}
sl 5={X5 Xl9 X22 X1 X8 X7 X20 X6 Xll Xl4 Xl2 Xl0 X9 XI 8}
sI6={X5 Xl 9 X22 Xl X8 X7 X20 X6 Xl1 X14 Xl2 X】0 X9 Xl6}
s】7={X 5 Xl9 X23 Xl X8 X7 X20 X6 Xll Xl4 X12 Xl0 X9 XI 8}
sl 8={X5 X19 X23 Xl X8 X7 X2o X6XlI X】4 Xl2 Xl0 X9 Xl6}
sl9={X5 Xl9 X21 Xl X8 X7 X20 Xll X14 Xl2 X6 X】0 X9 Xl7}
s20={X5 Xl9 X22 X1 X8 X7 X20 X6 Xll X14 Xl2 Xl0 X9X17}
s2I={X5 X19 X23 X1 X8 X7 X20 X6 Xll Xl4 Xl2 Xl0 X9 Xl 7}
3．2 擠岔事故預防與控制思路駝峰調車作業事
駝峰調車作業擠岔事故樹的定性分析
故樹的最小徑集共有21個基本事件的集合，意義為
當每個集合中的所有事件都不發生時則不可能發生
擠岔事故。如：集合s，表示，假如車輪、道岔區段沒
有出現分路不良，駝峰自動控制系統沒有發生故障，
作業前、變更計劃后計劃都徹底傳達了，作業人員沒
有錯排進路、盲目取消變更進路，并且沒有自動溜放
換長超過1．6的車輛，就不會發生擠岔事故；集合S
表示，司機確認好信號再動車，調車長確認好信號后
再指揮動車，壓信號動車前確認好道岔開通位置，推
進前試拉，并按規定連結風管、選閘，不超速連掛，并
且車輪、道岔區段沒有出現分路不良，沒有自動溜放
換長超過1．6的車輛，駝峰自動控制系統沒有發生故
障，就不會發生擠岔事故。其他最小割集意義類似，
不再一一描述。
事故樹最小徑集為我們提供了自動化駝峰調車
擠岔事故預防與控制的一個方向，那就是盡可能地
消除最小徑集中的原因事件。比如，對x ，x ，x ，
x ，x x 。等事件，可以采取加強設備整治、貫徹執
行各項規章制度等方式，力爭消除某些不安全因素，
減少以致杜絕擠岔事故的發生 。對x ，x ，x ，x。，
x ，x x x ：等事件，可以通過建立互控、聯控制
度，開展行車班組間、班組成員間的互控、聯控活動，
預防調車擠岔事故的發生。從最小徑集的分析中還
可看出，作業人員的技能水平對作業的安全起到至
關重要的作用。因此，實行崗位責任制，加強對作業
有關人員的技術培訓，提高其業務水平和技術素質，
嚴格標準化作業，對預防和控制調車擠岔事故的發
生具有重要意義 。
4 結束語
駝峰調車作業事故中由于人為因素多，無法對
事故進行準確定量分析。通過事故樹簡明形象的定
性分析，不僅能分析出事故的直接原因，而且能揭示
事故的潛在危險，能夠滿足事故分析的需要。事故
樹最小割集預示出系統發生事故的途徑，而最小徑
集則提供了消滅頂上事件最經濟、最省事的方案。
因此，應用事故樹對駝峰調車作業擠岔等事故進行
定性分析，從而提出預防與控制措施，對加強駝峰調
車作業安全控制，保證鐵路運輸安全暢通具有十分
重要的意義 。實踐中，駝峰調車作業事故分析就
事論事的多，應用系統安全分析方法進行有理論高
度的深入分析卻并不多見。為了給駝峰調車作業安
全性的改善提供正確、全面、有效的決策依據，有必
要在基層站段推廣事故樹分析法這種使用范圍廣、
簡單易用、分析效果好的方法。
參考文獻：
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社，2005
[2]周江明，吳忠明．編組站自動化駝峰調車安全探討[J]．鐵
道運輸與經濟．2003，25(12)
[3]孫志強．確保駝峰調車作業安全的思考[J]．鐵道技術監
督，2009，37(6)
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[5]施其洲．運輸安全系統工程[M]．成都：西南交通大學出版
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論文摘要寫作的注意事項
1．摘要中應排除本學科領域已成為常識的內
容；切忌把應在引言中出現的內容寫入摘要；一般也
不要對論文內容作注釋和評論(尤其是自我評價)。
2．不得簡單重復題名中已有的信息。
3．結構嚴謹，表達簡明，語義確切。先寫什么，
后寫什么要按邏輯順序來安排。句子之間上下連
貫，互相呼應。摘要慎用長句，句型力求簡單。每句
話要表意明白，無空泛、籠統、含混之詞。摘要不分
段
4．用第三人稱。建議采用“對? ? 進行了研
究”、“分析了? ?現狀”等，不必使用“本文”、“筆者”
等作為主語。
5．要使用規范化的各詞術語，不用非公知公用
的符號和術語。
6．一般不用數學公式和化學結構式，不出現插
圖和表格。也不用引文。
7．縮寫語、略稱、代號，除了相鄰專業的讀者也
能清楚理解的以外，在首次出現時，必須加以說明。
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