一个可能的风险评估通用方法

欧洲的共同解决方案与不同的方法

在任何技术系统中，都不存在完全消除风险的安全措施，因为绝对安全的概念是乌托邦式的——尤其是在铁路领域。因此，必须确立社会和经济上可接受的安全价值。在欧洲，通用风险评估方法的定义具有挑战性，特别是由于影响每个国家决策的文化差异。多年来，人们一直在进行一场旨在综合出一个和谐解决方案的辩论。这导致了2009年欧洲共同安全方法(CSM)的定义¹州;如果铁路系统发生重大变化，成员国必须通过应用一套书面规则的业务守则来评估风险，或通过使用GAMAB原则将新系统与等效的参考系统进行比较²．如果这两种方法都不能使用，则使用显式风险估计来执行风险可接受性。

对于风险接受度的评估，可以采用不同的方法，即使用定量分析。例如:对于纯粹由技术故障引起的危险，可能会产生严重或灾难性的后果，根据CSM，所谓的“协调设计目标”被定义为不能超过的技术故障率上限^3、4．另一种方法是根据ALARP方法(“合理可行的尽可能低”)进行风险评估，该方法侧重于成本效益分析，并以社会经济为导向²．或者，MEM(“最小内生死亡率”)方法考虑个体风险极限的风险可接受性估计，即使用该系统的个体所暴露的风险²．瑞士联邦运输局(FOT)为不符合所有法定法规的铁路项目推荐的明确风险分析方法也采用了这种方法。其目的是证明，尽管不遵守法律，但不会对乘客和铁路员工产生不可接受的个人风险⁵．在整个欧洲，除了交通运输，还有许多应用个人风险概念的例子，例如土木工程、自然灾害或能源生产。

正如我们将在英国和意大利看到的那样，这些不同的方法可以相互结合，在英国和意大利使用定量分析。关于集体风险(也称为“社会风险”)和“个人风险”的详细说明如下。

英国铁路公司大多使用ALARP方法评估风险⁶:将实施特定安全措施的成本与降低风险的收益进行比较，并相应地将结果货币化。此外，根据类别计算和分类个人风险:可接受的，广泛可接受的或不可接受的。然而，这并不被用作风险接受标准，而是被整合到风险分析中，并被用作安全管理工作优先级的指标。英国的风险承受能力是建立在监管层面上的。

在意大利，关于铁路安全、警察和秩序的总统法令⁷规定以下原则(第8(1)条):在铁路运行中，必须根据技术和实际考虑采取措施和预防措施，以防止事故发生。”。这个原则被应用了⁸在英国，一例死亡被认为是“灾难性”后果，但在EN 50126中，它被描述为“危急”后果²．这是一个如何以不同的方式看待风险的例子，也说明了在整个欧洲铁路中定义一个协调的风险评估框架的困难。此外，关于隧道安全的部长法令⁹风险可接受性基于个人风险，可细分为三类:可接受的，广泛可接受的或不可接受的。如果风险属于中间类别，则需要进一步的研究和准确的文件，如果存在剩余的不确定性，则必须进行ALARP评估。

SBB信号部门的风险评估方法

FOT的安全概念相当于CSM10:“我们只接受残余风险，据我们所知，这些风险是合理的，不能通过采取合理措施消除¹⁷不过，瑞士交通部和瑞士法律允许铁路公司自由选择确切的运输方式。¹⁸．为了评估风险是否可接受，SBB近年来制定了一些关于风险评估的内部规定^12、13．在这些正式规定之前，SBB信号部门的安全小组(以下简称SAZ)从'年代icherungs一个nlagen和Zugbeeinflussung)独立开发了一种评估与信号技术系统操作相关的风险的方法¹⁴．该方法是基于概率风险评估的定量两步方法，与FOT概念一致¹⁰以及瑞士联邦银行的内部规定¹³．当确定可能的危险时，第一步是将该危险引起的个别风险与MEM得出的上限进行比较。第二步，根据ALARP方法对安全措施进行评估。风险和措施的明确比较是通过集体风险的货币化来进行的，基于所谓的“防止死亡的价值”，即社会为防止死亡的“支付意愿”。请注意:这是不一个人的价值!因此，这种方法首先关注于接受系统中每个人本质上所承担的风险，然后转向集体风险的经济可行极限。

风险评估

某一特定灾害的集体风险被定义为其发生频率和严重程度的乘积，即死亡人数和程度(受伤人数)¹⁹，以及对车辆、基础设施和环境的损害)。对危险进行分析，例如使用故障或事件树，考虑到技术系统的限制以及人为处理和错误。事实上，在大多数情况下，人类的基本误差率要比技术系统的误差率大得多。另一方面，当他们注意到某些错误或意外时，也可以帮助避免事故，即在技术系统出现故障时介入。

个人风险评估:伦理方面

当系统的集体风险确定后，根据数值估计或统计数据，将其分配给系统重度用户(即通勤者)的平均数量和该地区涉及的火车司机的数量。这允许评估他们各自的风险。不同的限制归因于不同的风险类别，因为与只坐在火车上的不那么自愿的通勤者相比，火车司机在防止事故方面有更大的影响力。列车司机的阈值是根据与工作有关的典型事故定义的，值为10⁴每年死亡人数^5、16．乘客的等效限制为MEM的1/20，对应于10⁵每年死亡人数(见第00页表1)²．如果估计的个人风险超过这些限制，则无论成本如何，都将采取强制性措施，因为对个人而言风险高得不可接受。这确保了铁路系统不会为单个人增加不合理的风险“预算”。第00页图2中的虚线是由MEM标准定义的。在此限制之下，应用ALARP原则。根据我们的经验，乘客的个人风险通常在可接受的范围内，而铁路工作人员更多关注的是不可接受的个人风险。

集体风险评估:经济方面

在第二种情况下，如果从个人角度来看风险是可以接受的，我们将进一步使用ALARP标准。将不同类别的集体风险货币化，以便比较风险降低和安全措施的成本。为了做到这一点，我们使用基于“防止死亡价值”的边际成本作为转换因子。与英国铁路相比，英国铁路应用了独特的价值⁶在SAZ中，不同的边际成本被分配给不同的风险类别，与对个人风险接受标准所做的工作一致:与火车司机相比，乘客的边际成本更高。然后，我们考虑厌恶的影响，通过引入不同的风险厌恶加权因子取决于严重程度。这一因素考虑到了公众对风险的认知:在一起更大的事故中，与许多总严重程度相同的小型事故相比，公众对风险的认知比例过高。厌恶的概念是有争议的，但有必要就如何考虑它达成一致意见。SAZ对厌恶因子的定义是严重程度的平方根的0.8倍¹¹．货币化的集体风险由集体风险、相关类别的边际成本和厌恶加权因子的乘积给出。措施的效益是最初的集体风险与应用安全措施后的剩余风险之间的差值。措施的年度总成本是在其生命周期内分配的投资和其年度维护成本的总和。不具有成本效益的措施的成本收益比大于1。最优度量对应于剩余风险和年成本的最小总和。运营期间的其他损失也可以考虑在有效成本中进行比较的可能措施。

结论

瑞士联邦铁路信号部门使用的风险评估方法定义了基于两步方法的风险接受度，该方法确保:(i)根据MEM原则，没有个人暴露在不可接受的风险中;(ii)根据ALARP方法，基于成本效益分析，实现了集体安全的最佳状态。它考虑到个人的安全权利(伦理方面)和社会对高度严重事件的厌恶。它是透明的、客观的、合理的和可理解的，因为措施的风险、成本和收益(经济方面)可以计算和比较。近年来，这种方法已经证明了它在我们日常工作生活中的实用性。此外，所提出的技术不仅限于铁路信号，还可以用于其他地方来定义风险接受标准。

确认

我们要感谢Roman Slovak (FOT，瑞士)，George Bearfield (RSSB，英国)，Maria Grazia Marzoni和Roberto Calamai (ANSF，意大利)进行了富有成效的讨论并审阅了本文。

参考文献

1. 欧洲联盟(2009)委员会实施2009年4月24日关于采用欧洲议会和比利时理事会指示2004/49/EC第6(3)(a)条所述风险评估和评估通用安全方法的规例(EC) No 352/2009
2. en50126:铁路应用。可靠性、可靠性、可用性、可维护性和安全性(RAMS)的规范和演示。
3. 欧盟(2013)委员会实施2013年4月30日关于风险评估和评估通用安全方法的法规(EU) No 402/2013，并废除法规(EC) No 352/2009¹、比利时
4. 欧盟(2015)委员会实施条例，2015年7月13日(EU) 2015/1136修订关于风险评估和评估通用安全方法的实施条例(EU) No 402/2013，比利时
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17. FOT正在准备一项新的安全规定，将很快公布。
18. FOT目前正在验证一种评估个人风险的新方法^5、13、14
19. 在EN 50126的附件中，中等、高度伤害的转换发生了一个数量级的变化，即100个中等伤害= 10个高度伤害= 1个死亡²．

传记

François Bianco博士他是物理学家，在瑞士联邦铁路信号部门的安全小组担任安全工程师。他在日内瓦大学获得了纳米物理学博士学位。

伊莎贝拉·马里亚尼博士他是物理学家，在瑞士联邦铁路信号部门的安全小组担任安全工程师。她在伯尔尼大学获得了气候科学博士学位。

专员Hanspeter Schlatter他是一名工程师，也是瑞士联邦铁路信号部门安全团队的负责人。他在苏黎世联邦理工学院获得了工程学文凭。他担任铁路系统安全专家已有15年，是本文所述风险评估方法的作者之一。