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铁路军事运输安全预警信息系统研究

2016-09-22周亚平

军事交通学院学报 2016年2期
关键词:预警系统预警管控

王 乐,王 旭,周亚平,陈 超

(1.驻西安铁路局军事代表办事处,西安 710054; 2.65659部队,辽宁 锦州 121000;3.海南省军区 后勤部,海口 570236)



铁路军事运输安全预警信息系统研究

王乐1,王旭2,周亚平3,陈超3

(1.驻西安铁路局军事代表办事处,西安 710054; 2.65659部队,辽宁 锦州 121000;3.海南省军区 后勤部,海口 570236)

为增强铁路军事运输安全管控决策的科学性、针对性和预见性,在充分利用现有铁路信息资源的基础上,运用现代安全系统工程的理论和方法,分析预测铁路军事运输系统的安全状况与不利因素。阐述了该系统的设计背景和思想,并对系统的逻辑设计进行分析。该系统的实施,将对实现铁路军事运输安全监管工作的信息化、科学化、现代化起到积极的促进作用。

铁路军事运输;安全预警;信息系统

从我军现行的军事交通运输管理体制来看,铁路军事运输安全管控模式为单向反馈控制模式。这种模式旨在统计分析汇总过往事故隐患,找出原因,并制订应对措施。但该模式还停滞在事后处置的管理思想。新时期新阶段,随着我军执行多样化任务日益频繁,武器装备大型化、重载化日趋明显,加之铁路运行密度和速度不断增大,铁路军事运输安全系统的复杂性和风险性也随之提高。单向的安全管控模式已经难以满足目前我军铁路军事运输安全管控的发展要求。

对此,应重点发展铁路军事运输安全预警系统。该系统是为各级铁路军交运输部门提供辅助安全决策的专项信息管理系统。它可以根据铁路军事运输安全管控需求,充分利用目前先进的网络大数据技术,实现计算机自动统计、预测、评价、辅助决策等功能,于此同时,动态监测和识别铁路军事运输过程中各种潜在安全事故和人、事、物的不安全状态,使得各项安全隐患能够及时得到查找和纠正。系统投入使用后,可极大提高铁路军事运输管控层次,将单向反馈模式升级为前馈与反馈相互耦合的预先管控模式,尽最大程度逼近安全决策的时效性、科学性、针对性和准确性,尽最大可能遏止铁路军事运输事故和差错,实现安全管控模式由“事故处置型”向“事故预警型”的转变。

1 预警信息系统的设计思想与原理

1.1设计原理

预警信息系统的设计原理,是从铁路军事运输中的环境、制度、人、技术等4个方面入手,通过整合安全管理科学、安全决策科学与安全信息科学,构建一套集安全信息传输、筛选、处理、决策分析为一体的安全管控信息系统, 通过对物的不可靠状态、人的不规范行为以及制度缺陷等要素的前馈与反馈相耦合的动态监控,从而分析、预判、预警和指导铁路军事运输系统中各种安全措施,进而为铁路军事运输安全管控提供科学依据和决策。

1.2设计依据

在长期的铁路军事运输实践中发现,从表面上看事故都有偶然性和随机性,但从本质来讲事故的发生具有因果性和必然性。在事故发生前,总会出现大量的事故征兆或隐患。一旦量变转换为质变,这些隐患苗头就很可能酿成重大安全事故。通过深究安全事故的发生机理发现,绝大多数事故是因为违反了维系铁路军事运输安全的各项标准、制度和规章造成的。目前,在屏蔽涉密信息的前提下,铁路军事运输的装、运、卸全流程全要素信息早已融入铁路企业内部各种生产信息管理系统。在这些信息系统中,不仅能检索到军事运输信息,还可以通过铁路运输和安监部门完善的信息采集渠道,获取铁路军事运输安全信息。

检索出来的安全信息是发现和预警铁路军事运输安全事故的线索。因此,及时大量汇总、深入挖掘安全隐患信息,并及时加以综合统计、细致分析和安全评估,就可以反映当前铁路军事运输的不稳定因素和安全状况。再根据系统内各种安全事故数据库以及事故发生概率,提前预判可能的事故隐患和差错。因此,预警系统只要抓住了安全信息这一关键环节,借助各级铁路运输和安监部门成熟的信息采集渠道,充分利用好事故致因理论,就可以实现对铁路军事运输安全事故的超前预判、预警和管控。

1.3功能设计

铁路军事运输安全预警系统主要实现两个目标。首先,要能够向各级铁路军事运输安全管控人员提供多角度、多层次、多维度的科学统计数据,这就需要对从铁路运输和安监部门筛选的安全信息进行历史数据分析;其次,要能够从各种征兆和违章事件中预先识别判断导致事故发生的危险源和危险状态,从源头改变安全信息与安全事故之间的关系,这需要对当前的动态安全信息进行数据分析(如图1所示)。

在上述功能之中,后者是本文论述的铁路军事运输安全预警系统的核心。

图1 铁路军事运输安全预警系统在安全管控中的作用

1.4设计重点和难点

为实现科学、准确的安全预警,利用安全事故历史概率、当前安全信息、对未来事故进行预判和前瞻性分析,是此系统在设计时需要重点攻克的难点。

因此,铁路军事运输安全预警系统应在安全工程学理论的指导下,合理运用事故树分析法、安全评价法、定量预测技术等多种安全事故预防控制技术,实现安全预警功能。系统在建设和运行过程中,应以“军民融合”理念为指导,充分发挥铁路信息化平台既有功能,动态筛选铁路军事运输安全信息,并及时对历史和当前数据进行综合分析。只要某个环节的安全状况超出设定的警戒值,系统就会警示相应级别铁路军事运输安全管理部门采取相应措施。

铁路军事运输安全预警系统设计的总体思想,就是充分借助现有铁路信息化平台,筛选有关安全信息,并对相关信息进行综合分析评价预测,并在最短时间内向铁路军事运输安全管控部门反馈预警信息,为安全管控部门提供科学的安全态势分析,督促其准确采取合理措施,对环境、制度、人、技术等要素进行事前协调,做到防患于未然。

2  铁路军事运输安全预警系统的实现基础

2.1数据采集基础

在长期的安全管理实践中,铁路总公司和各铁路局已经形成了一套行之有效的安全监管渠道和机制。该机制为铁路军事运输安全预警系统的建设和运转,特别是数据采集筛选工作提供了现实基础。目前,各铁路局和铁路总公司都形成了较为完善的安全信息采集渠道。从纵向的机构设置来看,各铁路局和铁路总公司都设有安全监察部门,分别负责本级的安全信息采集和集中处理工作。从横向的业务分工来看,机务、车务、供电、工务、电务、车辆等部门也都有各自的安全信息采集和处理渠道。因此,铁路企业较为完善的信息采集渠道为铁路军事运输的安全信息采集和筛选提供了前提条件。

2.2数据传输渠道

为保证有关信息在铁路军事运输安全预警系统中合理有序流转,必须建立与铁路军事运输管理体制相适应、与铁路安全信息化平台相匹配的数据传输渠道。现代网络技术中的异网数据单向传输技术,为铁路军事运输安全信息的采集筛选提供了技术保证。总部机关可以通过异网数据单向传输技术从铁路总公司获取安全信息;各驻局军代处可以通过异网数据单向传输技术获取各路局的相关安全信息;各驻站军代处也可通过异网数据单向传输技术从站段办公网中收集信息。当站段网络技术条件不允许时,也可以通过手工方式录入采集信息。由此,在形成总部、驻局军代处和驻站军代处这3个不同层次、不同权限的数据传输渠道的基础上,构成了一个互联互通、纵横交错的信息传输网络。

2.3数据存储结构

预警系统应采用“集中—分布”相结合的数据存储方案,设立总部、驻局军代处、驻站军代处三级数据库,分别由各层级的安全管理部门或人员负责。铁路军事运输安全信息根据不同层次管理需要,分布在总部、驻局军代处、驻站军代处三级数据库中。总部的数据库主要负责存储和管控,偏向于战略性决策的全局性基础数据,驻局军代处数据库则负责存储和管控战术层面的基础数据,驻站军代处数据库存储辖区内相关数据。根据预警层次和内容不同,三级数据库结合各自权限进行数据共享,并进行数据实时同步协调。其中,要重点解决各数据库数据一致的问题,确保所有数据库构成一个数据库群落,不同权限的用户根据各自层级访问本地或者远程数据库。通过搭建数据存储结构,就能够保证相关信息源源不断地汇集进铁路军事运输安全预警系统,为预警决策提供可靠数据来源和支撑。

3 铁路军事运输安全预警系统的逻辑结构与业务流程

3.1逻辑结构

为实现系统既定功能,应根据总部、驻局军代处、驻站军代处3个层级中相应的安全要求和层次,进行总部级战略层级预警、驻局军代处战术层次预警和驻站军代处操作层面预警,形成一个集信息采集、筛选、传输、存储、处理为一体的信息平台。上述3个层次的安全预警系统的功能定位和逻辑结构应相同,其区别仅在于因管控对象和层次的不同而导致的预警策略、内容和权限不尽相同。

3.2业务流程

3.2.1信息处理子系统

该子系统可以实现各类信息的录入、导入、查询、管理、修改以及删除功能。铁路军事运输安全防范风险点是预判事故征兆和违章违规行为的基本依据。它由铁路军事运输各级安全管控负责人员,根据现行铁路军事运输作业标准和规章制度汇总而成。安全防范风险点应该全面、详细、准确地涵盖铁路军事运输工作中各种可能出现的问题。与此同时,铁路军事运输安全防范风险点的逻辑编码还应根据国家、部队和铁路的有关信息编码标准制订。

3.2.2统计报表子系统

统计子系统主要有两个模块:一个是安全报表管控模块,它可以自动统计分析结果,并对结果加以整理、汇总,以需要的格式将相关数据导入日常报表中;另一个是统计信息管控模块,它可以应用趋势图、直方图、分布图、圆形结构图、对比趋势图等形式,准确统计安全信息,形象反映历史和当前安全状况,同时还可以提供横向、纵向数据对比和排序分析。上述模块都具有打印输出功能以及报表的上传下达功能。

3.2.3信息预警子系统

该子系统可以进一步细化为定量预测、安全评价、事故树预警3个模块。它们从不同的角度和需求实现安全事故的动态监控,超前预判和实时预警。

(1)定量预测模块。利用多种时间序列分析预测数学模型,对预测对象的时间序列进行综合分析,预测某批铁路军事运输的安全发展态势和趋势。该模块允许用户根据预测对象的不同来选择适合的数学模型,还允许通过人工调节相关参数让预测结果尽可能逼近实际情况。

(2)安全评价模块。运用多指标安全评价法考察评价对象的安全属性。这个模块使用直接赋值法或层次分析法衡量权重指标,再使用线性加权评价法推导评价指标体系无量纲的评价值或主观效用。另外,为避免使用一类指标评价的片面性,尽最大可能全面反映铁路军事运输安全状况,评价指标体系要统筹考虑事故指标与隐患指标,既考虑对象在指定时段内的安全动态绩效,还要考量其安全隐患状况。

(3)事故树模块。建立相应的铁路军事运输安全预警事故树模型,以铁路军事运输安全信息作为基本事件,求解其最小径集、最小割集及基本事件结构重要度,进而预判铁路军事运输系统的危险性和安全性。该模块还综合运用概率统计、德尔菲法和模糊数学理论,提供事故树顶上事件的发生概率。此外,当警情预警发生时,示警功能还同时给出处置顶上事件相应的对策措施,提供辅助决策。

3.2.4系统管控支持子系统

系统管控支持子系统起到辅助支持、系统管控等功能,主要包括3个方面:一是用户及用户权限的管理调配;二是处理好各层级系统之间的数据同步协调问题;三是形成相关辅助信息数据库,如军事装备物资信息库、军事运输环境信息库、铁路行车事故信息库、安全事故对策信息库、应急保障方案信息库等。

4 结 语

如何运用现代安全管控理论与安全信息技术,保障部队人员和物资安全、迅速、准确地完成位移,是各级铁路军交部门关注的重点。铁路军事运输安全预警系统,为满足铁路军事运输管控需要,将成熟的安全工程学方法集成整合于此系统,实现对铁路军事运输安全信息进行分析预测,从而极大提高了铁路军事运输安全管控的数据分析处理、安全状态超前辨识预防的能力和效率。铁路军事运输安全预警系统应用后,将实现铁路军事运输安全管控从事后管控到事前预防、事中控制的转变,能够为实战化、规范化铁路军事运输提供强有力的安全支撑。

[1]曹松.铁路行车安全预警理论与方法研究[D].北京:中国铁道科学院,2011.

[2]周蓉.企业安全事故风险预警体系研究[D].武汉:武汉理工大学,2008.

[3]李阳.铁路安全预警系统的研究与设计[J].中国安全科学学报 ,2008,14(6):36-40.

(编辑:闫晓枫)

Safety Forewarning Information System in Military Railway Transportation

WANG Le1,WANG Xu2, ZHOU Yaping3, CHEN Chao3

(1.Military Representative Office Stationed in Xi’an Railway Bureau, Xi’an 710054, China;2.Unit 65659,Jinzhou 121000, China; 3.Logistics Division, Military Region of Hainan Province, Haikou 570236, China)

To strengthen the science, pertinence and foreseeability of safety control decision in military railway transportation, the paper analyzes the safety state and negative factors of prediction system on the base of making full use of existing railway information resources and using theory and method of modern safety system engineering. It elaborates the design background and idea, and analyzes the logic design of the system. The implementation of this system will play a positive role in realizing information, science and modernization of safety supervision work in military railway transportation.

military railway transportation; safety forewarning; information system

2015- 07-13;

2015-11- 06.

王乐(1982—),男,硕士,助理员.

10.16807/j.cnki.12-1372/e.2016.02.005

U298

A

1674-2192(2016)02- 0018- 04

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