Функциональная безопасность тягового железнодорожного подвижного состава

Изложены подходы к определению понятия функциональной безопасности на железнодорожном транспорте. Показана важность соблюдения требований к функциональной безопасности в условиях повсеместного использования программируемых контроллеров и микропроцессорных систем управления. С позиции функциональной безопасности рассмотрен электровоз, приведена его структурная схема, по которой проводят соответствующие проверки. Рассмотрены источники опасных событий, связанные с наличием программного обеспечения и представляющие угрозу нарушения требований безопасности, к которым относятся как отказы некоторых составных частей электровоза, так и внешние воздействия, в том числе ошибочные действия локомотивной бригады. Рассмотрено понятие риска нарушений требований безопасности, приведен подход для оценки уровня риска, который предполагает качественную и количественную оценки вероятности и последствий риска. Показана необходимость учета при оценке рисков возможного ущерба здоровью людей и окружающей среде, а также финансовых потерь. Показана необходимость определения функций безопасности тягового железнодорожного подвижного состава, направленных на противодействие внешним и внутренним опасностям. Представлена методика определения уровней полноты безопасности для различных функций безопасности. Изложена методика по определению фактического уровня полноты безопасности для функций безопасности, реализованных контурами безопасности, основанная на использовании графа безопасности и заключающаяся в анализе устройств, входящих в этот контур. Подробно рассмотрен пример выполнения проверки соответствия одной из функций безопасности электровоза требованиям функциональной безопасности.

функциональная безопасность, уровень полноты безопасности (УПБ), оценка рисков, функция безопасности, микропроцессорные системы

1. Фортов В. Е., Махутов Н. А. Научное обоснование критериев эффективности, безопасности и рисков эксплуатации железнодорожного транспорта // Научное обеспечение инновационного развития и повышения эффективности деятельности железнодорожного транспорта: коллективная монография членов и научных партнеров Объединенного научного совета ОАО «РЖД». М.: Mittel Press, 2014. С. 13 - 15.

2. ГОСТ Р МЭК 61508 - 2012. Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. М.: Стандартинформ, 2014.

3. Никифорова Н. Б., Худорожко М. В., Рогожникова О. В. Задача обеспечения функциональной безопасности при разработке микропроцессорных систем управления // Вопросы развития железнодорожного транспорта в условиях рыночной экономики: сб. науч. трудов / под ред. Ю. М. Черкашина, Г. В. Гогричиани. М.: Интекст, 2007. С. 69 - 75.

4. Никифорова Н. Б., Худорожко М. В., Рогожникова О. В. Анализ функциональной безопасности системы управления электровозом // 7-я международная научно-техническая конференция «Кибернетика и высокие технологии ХХI века»: сборник докладов. Т. 1. Воронеж: НПФ «САКВЕЕ», 2006. С. 26 - 30.

5. Рудановский В. М. Методика определения причинно-следственных связей нарушений безопасности движения // Вестник ВНИИЖТ. 2014. № 3. С. 17 - 23.

6. Юренко К. И., Юренко И. К. Повышение информационной и функциональной безопасности бортовых систем управления локомотивов нового поколения // Вестник Всероссийского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института электровозостроения. 2009. № 2 (58). С. 260 - 264.

7. Смит Д. Дж., Кеннет Симпсон Дж. Л. Функциональная безопасность. Простое руководство по применению стандарта МЭК 61508 и связанных с ним стандартов. М.: Издательский Дом «Технологии», 2004. 208 с.

8. P. Low, R. Pabst, E. Petry. Funktionale Sicherheit in der Praxis. Anwendung von DIN EN 61508 und ISO/DIS 26262 bei der Entwicklung von Serienprodukten. dpunkt Verlag, 2010. 355 S.

9. Шубинский И. Б. Методы обеспечения функциональной надежности программ // Надежность. 2014. № 4 (51). С. 87 - 94.

10. Репина И. Б. Учет влияния человеческого фактора на организационно-технологическую надежность производственных процессов инфраструктуры железных дорог: дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. 2015. 211 с.