必維：信號系統(tǒng)的獨(dú)立安全評估決定安全

 

 

　　國際電工委員會（IEC, International Electrician Committee）在20世紀(jì)90年代初制定了安全相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和評估標(biāo)準(zhǔn)IEC61508，在該標(biāo)準(zhǔn)中首次提出了安全相關(guān)系統(tǒng)的“安全完整性等級（SIL, Safety Integrity Level）”的概念來代表產(chǎn)品在應(yīng)用中所能達(dá)到的安全等級，并以此作為對安全相關(guān)系統(tǒng)的綜合評估指標(biāo)。系統(tǒng)或子系統(tǒng)的安全等級是用相應(yīng)的概率計(jì)算來進(jìn)行定量，并以可容忍風(fēng)險發(fā)生率（THR, Tolerant Hazard Rate）來進(jìn)行等級的劃分。安全相關(guān)系統(tǒng)有四種安全完整性等級（SIL4為最高級，SIL1為最低級）。等級越高，安全相關(guān)系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)所要求的安全功能的概率就越低。通常將涉及行車安全的列控設(shè)備、聯(lián)鎖設(shè)備等制定為SIL4等級。鐵路信號系統(tǒng)在投入使用之前，必須通過針對其制定的SIL等級的安全評估，SIL證書也通常作為系統(tǒng)批準(zhǔn)和驗(yàn)收的必要條件。

 

　　在IEC61508發(fā)布之后，歐洲電工委員（CENELEC）會在其基礎(chǔ)上制定了相關(guān)的鐵路信號系統(tǒng)評估標(biāo)準(zhǔn)以及安全認(rèn)證體系，這些標(biāo)準(zhǔn)包括EN50126（可靠性、可用性、可維護(hù)性及安全性規(guī)范和說明）、EN50128（鐵路控制和防護(hù)系統(tǒng)的軟件）、EN50129（信號領(lǐng)域的安全相關(guān)電子系統(tǒng)），對信號系統(tǒng)的生產(chǎn)組織架構(gòu)規(guī)定了要求，并且為產(chǎn)品的全生命周期做了相應(yīng)的規(guī)范，并對生命周期各個階段的安全保障工作和需求做了具體要求。歐洲的鐵路信號系統(tǒng)供應(yīng)商在產(chǎn)品投入市場前都經(jīng)過了上述標(biāo)準(zhǔn)的獨(dú)立安全評估并獲得相應(yīng)證書，我國目前也以EN50126/8/9作為認(rèn)證基礎(chǔ)，對國內(nèi)的鐵路信號系統(tǒng)進(jìn)行獨(dú)立安全評估。

 

 

　　現(xiàn)在世界各國鐵路信號系統(tǒng)采用獨(dú)立安全評估ISA（Independent Safety Assessing）來進(jìn)行安全性評估是一個國際上比較通行的做法，它一般由具有專業(yè)資質(zhì)的商業(yè)組織承擔(dān)，由其對鐵路信號系統(tǒng)進(jìn)行獨(dú)立安全評估，并產(chǎn)生評估報(bào)告。該報(bào)告可以作為鐵路權(quán)威機(jī)構(gòu)判斷其是否許可和接受該產(chǎn)品的重要證據(jù)之一。

 

鐵路信號系統(tǒng)通用接受流程

 

　　獨(dú)立安全評估可以驗(yàn)證在相關(guān)的鐵路信號系統(tǒng)中已經(jīng)采取了合適的安全管理組織、計(jì)劃、程序、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和安全措施，確認(rèn)產(chǎn)品相關(guān)風(fēng)險已經(jīng)降低到了可以接受的程度，且其安全例證提供了足夠的證據(jù)表明系統(tǒng)符合安全要求。這些證據(jù)包括：

 

　　安全要求：指系統(tǒng)或設(shè)備要求達(dá)到的安全性等級。分為安全功能性要求和安全完整性要求，功能性要求指實(shí)際的與安全相關(guān)的各種功能，需要系統(tǒng)、子系統(tǒng)或設(shè)備的參與。完整性要求定義了每一個安全相關(guān)功能需要的安全完整性等級。

 

　　安全計(jì)劃：為達(dá)到系統(tǒng)安全需求規(guī)范而制定的文件，是衡量系統(tǒng)安全認(rèn)證的重要標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計(jì)與制造過程中必須按照計(jì)劃執(zhí)行。安全計(jì)劃包括系統(tǒng)概要、項(xiàng)目框架、風(fēng)險評估標(biāo)準(zhǔn)、安全管理、安全控制、安全文件和外部相關(guān)系統(tǒng)論證等。

 

　　安全案例：表明產(chǎn)品在設(shè)計(jì)和制造過程中符合系統(tǒng)安全要求，系統(tǒng)風(fēng)險已減小到足夠小，提供系統(tǒng)可靠性和安全性方面的信心。安全案例也是進(jìn)行安全評估的依據(jù)，包括系統(tǒng)定義、質(zhì)量管理報(bào)告、安全管理報(bào)告、技術(shù)安全報(bào)告、安全相關(guān)案例及總結(jié)6部分。

 

　　安全證據(jù)：當(dāng)面臨安全管理責(zé)任的時候，一般都需要提供相關(guān)的證據(jù)，主要包括鐵路安全案例、工程安全案例和技術(shù)文檔等3個文檔。

 

　　安全案例的核心是案例安全證據(jù)，必須在安全案例中提供安全相關(guān)的證據(jù)以證明案例中安全相關(guān)系統(tǒng)的安全性能。安全評估的過程實(shí)質(zhì)上是安全證據(jù)演繹安全完整性等級的過程和方法，安全評估依賴于安全證據(jù)。安全案例包含部分安全證據(jù)，又是所有安全證據(jù)文檔的一部分。

 

 

　　系統(tǒng)生命周期是指一個系統(tǒng)從形成初始概念到退役的整個過程以及各階段完成的任務(wù)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)EN50126系統(tǒng)將生命周期劃分為14個階段，每個階段都有各自的任務(wù)。全生命周期一般用“V”形圖表示。左側(cè)由上到下的分支被稱為開發(fā)，從系統(tǒng)構(gòu)想開始，直至系統(tǒng)部件的制造。右側(cè)由下至上的分支則表示整個系統(tǒng)的裝配、安裝、驗(yàn)收和運(yùn)行。

 

　　對于安全相關(guān)系統(tǒng)，各階段完成的具體任務(wù)不同：在概念階段主要考慮項(xiàng)目的安全性含義和系統(tǒng)定義；在應(yīng)用環(huán)境階段應(yīng)建立全面的安全計(jì)劃，并以可容忍風(fēng)險發(fā)生率進(jìn)行定義。

 

　　獨(dú)立安全評估的各項(xiàng)評估都針對生命周期各個階段進(jìn)行。評估工作分為兩類：

 

　　驗(yàn)證：生命周期每個階段完成后都必須實(shí)施的安全性評價。只有通過驗(yàn)證才能進(jìn)入下一階段,其目的在于證明每個階段的可交付使用的項(xiàng)目全面符合該階段的要求。

 

　　確認(rèn)：在系統(tǒng)驗(yàn)收前進(jìn)行,主要針對系統(tǒng)需求進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證和第三方獨(dú)立安全評估。其目的在于證明系統(tǒng)在開發(fā)的所有步驟上以及在其安裝后全面符合系統(tǒng)最初的需求。

 

　　歐洲鐵路安全評估體系中，強(qiáng)調(diào)評估機(jī)構(gòu)獨(dú)立性；強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)生命周期成本（LCC）；同時,強(qiáng)調(diào)評估對象是系統(tǒng)的應(yīng)用（Application）而不是具體的產(chǎn)品或設(shè)備。

 

 

　　必維鐵路交通物流部是國際上認(rèn)可的，具有鐵路信號系統(tǒng)專業(yè)認(rèn)證資質(zhì)的第三方檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，獲得大量國際通行的授信資質(zhì)，例如：N° 1782授信，歐洲高鐵及傳統(tǒng)鐵路2008/57/EC，檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)EN/ISO/IEC 17020，產(chǎn)品EN45011等資質(zhì)。與世界知名的鐵路交通信號系統(tǒng)供應(yīng)商，比如卡斯柯、安薩爾多、龐巴迪、阿爾斯通以及泰雷茲等都有成功的合作經(jīng)驗(yàn)。在國際上和國內(nèi)鐵路信號通用產(chǎn)品（Generic Product）、通用應(yīng)用（Generic Application）和特定應(yīng)用（Specific Application）三類安全評估中都有相當(dāng)多的成功案例。在國際上：瑞典Ester ETCS項(xiàng)目博登—哈帕蘭達(dá)線（GA），捷克ETCS Poricany—柯林 RBC（SA），博洛尼亞—佛羅倫薩，托里偌—米蘭的高鐵線和軌旁子系統(tǒng)（GA & SA）以及Smartlock系統(tǒng)CIXI-2產(chǎn)品安全評估（GP）等。已經(jīng)進(jìn)入中國軌道交通業(yè)20余年的必維在國內(nèi)鐵路交通也有相當(dāng)多的案例和經(jīng)驗(yàn)，包括特定應(yīng)用的武漢2號線，武漢4號線，無錫2號線，寧波1號線以及南京機(jī)場線等，通用應(yīng)用有高鐵項(xiàng)目的EVC_C2以及通用產(chǎn)品iLock-IPS聯(lián)鎖產(chǎn)品，LKD2-K列控系統(tǒng)和TSRS-K限速系統(tǒng)等等。

 

 

　　鐵路信號系統(tǒng)是安全相關(guān)產(chǎn)品，安全管理是鐵路信號產(chǎn)品開發(fā)的核心。安全管理是持續(xù)不斷改進(jìn)的閉環(huán)過程，需要在系統(tǒng)生命周期內(nèi)各個階段，通過一系列的分析、計(jì)劃、評估、確認(rèn)措施進(jìn)行控制，提升組織開發(fā)能力，保障產(chǎn)品安全性。獨(dú)立安全評估正是針對安全管理，包括流程、組織架構(gòu)等環(huán)節(jié)，對產(chǎn)品進(jìn)行安全方面的驗(yàn)證與確認(rèn)。所以說，獨(dú)立安全評估是鐵路信號系統(tǒng)的安全衛(wèi)士。