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驼峰调车作业挤岔事故树的定性分析

文档作者：陈邦文档来源：兰州铁路局武威南车务段		点击数：	更新时间： 2021年09月18日
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第17卷第3期
2011 年7 月
铁道运营技术
R ailway Operation Technology
VO1．17 N O 3
July 2011
驼峰调车作业挤岔事故树的定性分析
陈邦
(兰州铁路局武威南车务段，硕士，助理工程师，甘肃武威733000)
摘 要：应用事故树分析方法， 以驼峰调车作业挤岔为顶事件，根据作业程序调查与事故有关的各种因
素，编制了驼峰调车作业“挤岔” 事故树，并进行了定性分析，进而提出了采取加强设备整治，
建立互控、联控制度，提高作业人员素质等措施， 以加强自动化驼峰调车作业挤岔事故的预防与
控制。
关键词：驼峰调车；挤岔；事故树分析；最小割集；最小径集
中图分类号：U298．5 文献标识码：A 文章编号：1006—8686(2011)03—0034—04
武威南车站自动化驼峰白2006年投入使用以
来就发生过数起调车挤岔事故。挤岔事故不仅给驼
峰的安全作业带来极大威胁，也严重影响驼峰调车
作业的效率。因此，对自动化驼峰调车挤岔事故发
生的原因进行分析，提出预防与控制措施，对保证铁
路运输安全畅通具有十分重要的意义。
事故树分析(Fault Tree Analysis，缩写FTA)，是
一种表示导致事故各种因素之间的因果及逻辑关
系图⋯。即在设计过程中或在现有生产系统和作
业中，通过对可能造成系统事故的各种因素(包括
硬件、软件、人、环境等)进行分析，根据工艺流程、
先后顺序和因果关系绘出逻辑图，从而确定系统故
障原因的各种可能组合方式，并据此采取相应的措
施，以提高系统的安全性和稳定性。它是安全系统
分析的主要方法之一，将所有导致事故的基本原因
通过逻辑推理的方法用逻辑门连接起来，从而能表
示出哪些原因事件组合发展成为顶上事件的动态
过程。
1 编制驼峰调车作业挤岔事故树
通过对武威南车站自动化驼峰调车挤岔典型
事故的分析，根据《铁路技术管理规程》、《铁路调车
作业标准》等有关规定，并组织经验丰富的驼峰调
车作业人员及技术人员座谈讨论，以“自动化驼峰
调车作业挤岔”为顶上事件，编制了事故树，如图1
所示。
34
2 驼峰调车作业挤岔事故树分析
由图1可见，驼峰调车挤岔(T)这一顶上事件发
生的原因是由M，(道岔位置不正确强行通过)，M
(分路不良溜放)，M (自动溜放长轴距车辆)等中间
事件，以及省略事件x。(驼峰控制系统故障)构成
的。该事故树中“或门”事件所占的比重很大，约占
逻辑门总数的79％，说明该系统处于极敏感状态，极
易发生事故或事故苗头。
2．1 挤岔事故原因事件逻辑关系分析事故树中
反映出导致驼峰调车作业挤岔的原因事件很多，但
从事故树中并不能直观地看出各原因事件与顶事件
之间的逻辑关系。通过事故树编号，列出逻辑方程，
并通过布尔代数化简等步骤，就可以清晰的看出各
原因事件与顶事件的关系。
根据图1中各事件的逻辑关系可列出顶事件T
的布尔表达式并计算如下：
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·
驼峰调车作业挤岔事故树的定性分析
X2 X4 X8
图例：
[二]
结果事件
。
原因事件
Xl0 X13
与门
图1 自动化驼峰调车作业挤岔事故树
X9+Xl5·Xlo+X15·X1l+Xl5·X12+Xl5·Xl7·X18+X2l·X22·X23+
Xl5·Xl3·Xl4·X16
经过布尔运算，中间事件被各个原因事件代
替。运算结果中用“+”连接的事件组合表明，只要
该事件组合发生，则必然导致顶事件(事故)的发
生。用“·”连接的事件组合表明，只有该事件组合中
的全部事件都发生才会导致顶事件(事故)发生。通
过对事故树的逻辑运算，我们可以清楚的看到导致
事故发生的原因事件的不同组合形式，为更进一步
分析和预防事故提供了方便。
XI7
条件与门
2．2 基本原因事件组合分析并不是每个原因事
件的发生都会导致最终事故的发生。那么哪些组合
事件的发生会导致事故发生呢?通过求解事故树的
最小割集可以得到明确的答案。
事故树分析中，引起顶事件发生的基本事件集
合，称为最小割集。用结构法求得该事故树最小割
集如下：
k ={X X } k2={X X }
k3={x x } k ={x X }
k ={x x } k ={x：x。}
杏扪
第17卷第3期
2011年7 月
铁道运营技术
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个集合只包含1个基
本事件，其他割集都包含2个以上的基本事件。
最小割集说明，大部分情况下，驼峰调车作业中人
员操作、设备等某一个环节出现了失误或问题，并
不一定导致事故的发生，但当作业过程的多个环
节连续出现问题，事故发生的概率则大大增加。
2．3 基本原因事件的危险性分析造成事故的原
因多种多样，每个原因对事故的影响程度并不一样，
也就是说基本原因事件的危险性有大有小。在采取
防范措施时，应该按轻重缓急，优先解决对事故影响
较大的问题，消除最重要的初始原因。
结构重要度用来权衡各基本事件发生对顶事件
发生影响的程度。当最小割集中基本事件数目相等
时，在最小割集中重复出现的次数越多，其结构重要
度越大。当最小割集中基本事件数目不等时，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表示结构重要度，整体中各
基本事件结构重要度如下：
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
结构重要度的排序，即原因事件危险系数的排
序。结构重要度越大，其危险性也越大，越容易导致
事故的发生。
3 挤岔事故的预防与控制
结构重要度反映了原因事件的危险性，但消除
危险性最大的事件，或努力使某个危险性最大的事
件不发生并不能绝对避免事故的发生。通过求解事
故树最小径集可以很好的找出预防与控制事故发生
的方法。
3．1 求解驼峰调车事故最小径集 某些基本事件
的集合不发生，则顶事件也不发生，这种事件的集合
称为径集。使顶事件不发生所必须的最低限度的径
集称为最小径集。将图1中的“与门”改为“或门”，
“或门”改为“与门”，事故树即变为成功树。求出成
功树的最小割集即为驼峰调车作业挤岔事故树的最
小径集。驼峰调车作业挤岔事故树全部径集如下：
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 挤岔事故预防与控制思路驼峰调车作业事
驼峰调车作业挤岔事故树的定性分析
故树的最小径集共有21个基本事件的集合，意义为
当每个集合中的所有事件都不发生时则不可能发生
挤岔事故。如：集合s，表示，假如车轮、道岔区段没
有出现分路不良，驼峰自动控制系统没有发生故障，
作业前、变更计划后计划都彻底传达了，作业人员没
有错排进路、盲目取消变更进路，并且没有自动溜放
换长超过1．6的车辆，就不会发生挤岔事故；集合S
表示，司机确认好信号再动车，调车长确认好信号后
再指挥动车，压信号动车前确认好道岔开通位置，推
进前试拉，并按规定连结风管、选闸，不超速连挂，并
且车轮、道岔区段没有出现分路不良，没有自动溜放
换长超过1．6的车辆，驼峰自动控制系统没有发生故
障，就不会发生挤岔事故。其他最小割集意义类似，
不再一一描述。
事故树最小径集为我们提供了自动化驼峰调车
挤岔事故预防与控制的一个方向，那就是尽可能地
消除最小径集中的原因事件。比如，对x ，x ，x ，
x ，x x 。等事件，可以采取加强设备整治、贯彻执
行各项规章制度等方式，力争消除某些不安全因素，
减少以致杜绝挤岔事故的发生 。对x ，x ，x ，x。，
x ，x x x ：等事件，可以通过建立互控、联控制
度，开展行车班组间、班组成员间的互控、联控活动，
预防调车挤岔事故的发生。从最小径集的分析中还
可看出，作业人员的技能水平对作业的安全起到至
关重要的作用。因此，实行岗位责任制，加强对作业
有关人员的技术培训，提高其业务水平和技术素质，
严格标准化作业，对预防和控制调车挤岔事故的发
生具有重要意义 。
4 结束语
驼峰调车作业事故中由于人为因素多，无法对
事故进行准确定量分析。通过事故树简明形象的定
性分析，不仅能分析出事故的直接原因，而且能揭示
事故的潜在危险，能够满足事故分析的需要。事故
树最小割集预示出系统发生事故的途径，而最小径
集则提供了消灭顶上事件最经济、最省事的方案。
因此，应用事故树对驼峰调车作业挤岔等事故进行
定性分析，从而提出预防与控制措施，对加强驼峰调
车作业安全控制，保证铁路运输安全畅通具有十分
重要的意义 。实践中，驼峰调车作业事故分析就
事论事的多，应用系统安全分析方法进行有理论高
度的深入分析却并不多见。为了给驼峰调车作业安
全性的改善提供正确、全面、有效的决策依据，有必
要在基层站段推广事故树分析法这种使用范围广、
简单易用、分析效果好的方法。
参考文献：
[1]隋鹏程，陈宝智，隋旭．安全原理[M]．北京：化学工业出版
社，2005
[2]周江明，吴忠明．编组站自动化驼峰调车安全探讨[J]．铁
道运输与经济．2003，25(12)
[3]孙志强．确保驼峰调车作业安全的思考[J]．铁道技术监
督，2009，37(6)
[4]虞桂海．确保自动化驼峰作业安全的思考[J]．铁道运输与
经济，2004，26(9)
[5]施其洲．运输安全系统工程[M]．成都：西南交通大学出版
社．1995．
论文摘要写作的注意事项
1．摘要中应排除本学科领域已成为常识的内
容；切忌把应在引言中出现的内容写入摘要；一般也
不要对论文内容作注释和评论(尤其是自我评价)。
2．不得简单重复题名中已有的信息。
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后写什么要按逻辑顺序来安排。句子之间上下连
贯，互相呼应。摘要慎用长句，句型力求简单。每句
话要表意明白，无空泛、笼统、含混之词。摘要不分
段
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究”、“分析了⋯ ⋯现状”等，不必使用“本文”、“笔者”
等作为主语。
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的符号和术语。
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图和表格。也不用引文。
7．缩写语、略称、代号，除了相邻专业的读者也
能清楚理解的以外，在首次出现时，必须加以说明。
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