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針對多項鐵路運輸新技術的安全評估方案

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  【《Signal und Draht》2024年第3期報道】歐洲電工標準化委員會制定的標準為安全評估奠定基礎,其通用性底層邏輯可用于鐵路系統(tǒng)創(chuàng)新技術領域的安全評估,包括構建完整生命周期框架、系統(tǒng)識別潛在危險并降低風險至可接受水平、選擇風險降低策略以及結合安全要求與技術應用需求。

 ?。?)列車自動運行系統(tǒng)

  列車自動運行系統(tǒng)在不同場景的定義與功能各異。地鐵系統(tǒng)中,其為非安全相關的運輸管理工具,靠列車自動防護系統(tǒng)保安全。在鐵路系統(tǒng),一是輔助司機節(jié)能駕駛與優(yōu)化行車時間,多與安全無關;二是承擔司機部分或全部職能,需集成安全技術系統(tǒng),此從安全角度更重要。按規(guī)定對鐵路人因可靠性進行風險分析,不能直接用其替代列車司機職責。目前可換算司機與安全技術系統(tǒng)特征指標,得出列車自動運行可允許功能故障率指標。

 ?。?)超級高鐵系統(tǒng)

  超級高鐵是低壓管道運行的磁浮列車系統(tǒng),其安全考量需關注真空管道氣壓下降與爆炸危險,進行針對性危害與風險分析,研制與安全評估應遵循鐵路應用的RAMS標準(EN 50126)規(guī)定,可借鑒其他領域安全要求與方案。2023年底完成的新應用標準涉及子系統(tǒng)規(guī)范設定,但未涵蓋生命周期使用階段規(guī)定,可整合EN 50126標準并調(diào)整。

 ?。?)氫能動力

  氫能源雖前景廣闊,但有特定風險,如高壓存儲隱患、化學反應可能、爆炸危險與窒息風險,易致嚴重事故??刹捎肊N 50126風險管理方法及“共同安全方法”驗證風險可接受度,若其他領域法規(guī)覆蓋相關風險也可借鑒。德國鐵路研究中心委托項目為氫動力鐵路車輛制定專用標準。

 ?。?)人工智能

  人工智能發(fā)展推動傳感器組合及算法進步,但現(xiàn)行標準不適應其應用甚至阻礙推廣。因安全關鍵應用要求系統(tǒng)操作具可預測性,而人工智能系統(tǒng)只能概率預測。雖有方法測試評估集成人工智能的系統(tǒng),但實際操作需積累經(jīng)驗。核心任務是用具代表性、相關性和準確性的樣本訓練并驗證系統(tǒng),需海量數(shù)據(jù)及精細處理,還應研究數(shù)據(jù)屬性以確保涵蓋所有感知情境。含人工智能的安全相關系統(tǒng)獲認可不易,需在各種環(huán)境穩(wěn)定輸出恰當方案。

 ?。?)網(wǎng)絡安全

  “CLC/TS 50701鐵路應用網(wǎng)絡安全標準”新草案為鐵路系統(tǒng)融入網(wǎng)絡安全標準提供指南。按EN 50129規(guī)定,安全相關系統(tǒng)需接受網(wǎng)絡安全評估,引發(fā)軟件補丁更新問題。最初的解決方案是根據(jù)Bock等學者的建議簡單地將實體安全功能和網(wǎng)絡安全功能分開。之后,Braband等學者提出了一種選擇穩(wěn)健安全架構的方案,能夠應對軟件在網(wǎng)絡安全方面的任何變動,但尚需在應用中驗證效果。

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