Anna Kobaszyska-Twardowska
Politechnika Poznaska, Instytut Silników Spalinowych i Transportu
SCENARIUSZE ZDARZE NIEPODANYCH
NA PRZEJAZDACH KOLEJOWO - DROGOWYCH
Rkopis dostarczono, kwiecie 2013
Streszczenie: Przejazdy kolejowo - drogowe stanowi czci infrastruktury gdzie generowane s
liczne zagroenia strat dla ludzi i obiektów. Zidentyfikowanie zagroe oraz konsekwencji aktywacji tych zagroe pozwala na okrelenie rodków redukcji ryzyka. rodki redukcji ryzyka dziaajce na zagroenie zmniejszaj prawdopodobiestwo wystpienia zdarze niepodanych, dziaajce na konsekwencje zapobiegaj im lub je zmniejszaj. rodki redukcji ryzyka mog dziaa równie po wystpieniu zdarzenia niepodanego i po wystpieniu strat pozwalajc przenie negatywne skutki lub ich cz na inny podmiot. W artykule dokonano identyfikacji zagroe generowanych na przejazdach kolejowo - drogowych oraz konsekwencji (zdarze niepodanych) z uwzgldnieniem rodków redukcji ryzyka oraz czynników eskalujcych. Identyfikacji dokonano dla zdarzenia inicjujcego polegajcego na nieuprawnionym wjedzie pojazdu drogowego na przejazd kolejowo - drogowy. Scenariusze rozwoju takiego zdarzenia przedstawiono za pomoc metody BowTie.
Sowa kluczowe: metoda analiz ryzyka BowTie, przejazdy kolejowe, scenariusze zdarze
1. WPROWADZENIE
Analiza ryzyka jest to systematyczne uywanie wszystkich dostpnych informacji w celu rozpoznania zagroe, oszacowania ich ryzyka i jego hierarchizacji [9]. Za autorem pracy [8] mona wskaza, e analiza ryzyka powinna by prowadzona zarówno w fazie funkcjonowania systemu, jak i w fazie projektowania. Najczciej proces analizy ryzyka skada si z trzech kroków [10]:
1. wskazanie zakresu i obszaru analizy, 2. identyfikacja zagroe,
3. dobór modeli i miar ryzyka oraz szacowanie ryzyka.
Metod analiz ryzyka opisanych w literaturze oraz stosowanych w praktyce jest duo. Róni si one stopniem zoonoci, szczegóowoci oraz liczb potrzebnych i wykorzystanych informacji [6]. Najbardziej ogólny podzia metod analiz ryzyka dzieli metody na dwie grupy: metody jakociowe i metody ilociowe. Czsto nie mona jednoznacznie okreli czy metoda zalicza si do grupy metod ilociowych czy jakociowych gdy wykorzystuje techniki obu tych grup metod.
250 Anna Kobaszyska-Twardowska
Dlatego lepiej posugiwa si podziaem przyjmujc za kryterium prawa logiki i wtedy metody analizy ryzyka dzieli si na: metody indukcyjne (np. ETA) – metody typu od szczegóu do ogóu oraz metody dedukcyjne (np. FTA) – metody typu od ogóu do szczegóu gdzie kolejne spostrzeenia wynikaj z poprzednich [8]. Inny podzia metod analiz ryzyka uwzgldnia kryterium modelu ryzyka i takie podejcie przedstawiono na rysunku 1.
Rys. 1. Ogólny podzia metod analiz ryzyka ródo: opracowanie wasne na podstawie [4,7]
Do najczciej stosowanych i opisywanych w literaturze metod analiz/ocen ryzyka nale:
1. ETA (Event Tree Analysis) – metoda analizy drzewa zdarze, 2. FTA (Fault Tree Analysis) – metoda analizy drzewa niezdatnoci, 3. CCA – metoda analizy przyczyn i skutków,
4. PHA (Preliminary Hazard Analysis) – wstpna analiza zagroe, 5. WI (what if) – co – gdy,
6. HAZOP ( Hazard and Operability Studies) – analiza zagroe i zdolnoci operacyjnych,
7. FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) – analiza rodzajów awarii i ich przyczyn,
8. PSA (Process Safety Analysis) – analiza bezpieczestwa procesu.
Metod wykorzystan w niniejszej pracy do utworzenia scenariuszy nieuprawionego wjazdu pojazdu drogowego na przejazd kolejowo - drogowy jest metoda analizy ryzyka BowTie. Metoda stanowi poczenie metody drzewa niezdatnoci i drzewa zdarze, a nazwa tej metody pochodzi od ksztatu diagramu za pomoc, którego w sposób strukturalny pokazane zostaj zagroenia (przyczyny), scenariusze zdarzenia inicjujcego, konsekwencje oraz rodki redukcji ryzyka [1,2,3,4]. Metoda BowTie posuguje si swoistym jzykiem poj w dziedzinie analiz ryzyka. Nie wszystkie definicje i rozumienie poj s identyczne jak w pracy [10]. Waciwe rozumienie poj dla metody BowTie przedstawiono w dalszej czci pracy.
METODY ANALIZY RYZYKA METODY WSKANIKOWE METODY DRZEW METODY MATRYCOWE METODY STATYSTYCZNE METODY PROBABILISTYCZNE METODA BOWTIE
Me w Que scenar Pónoc wykor szerok pocz na wi analizo inicjuj (tzw. „ i rodk niepo ryzyka SY SKA ródo etoda Bow eensland. Pi riuszy zdar cnym w 19 rzystywa T kiego zasto zenie FTA o izualnym, owanego zd jcego do je „barier”). M kach kontro danych w a BowTie p YMBOL ADOWEJ o: opracowan wTie powst ierwsze pra rze po ka 88 roku. W The Royal osowania. Z oraz ETA z strukturalny darzenia cz ego konsek Metoda prze
oli oraz poz wedug okre rzedstawion NAZW SKADO Identyfik HAZAR Identyfikac Even Identyfikacja Identyfik konsekw Identyfikacja redukcji r Redukcja s Identyfikacja eskaluj Identyfikacja kontrolow czynnik eskaluj nie wasne na
2. MET
taa ponad aktyczne wy atastrofie na W latach 90-Dutch Sh Z techniczn z elementam ym pokaza zy zjawiska kwencji oraz edstawia w zwala na lic lonych sce no w tabeli Skadowe a WA OWEJ kacja RDU W H ( cja Top nt I o a przyczyn I s kacja wencji S p a rodków ryzyka O z skutków O z n n a rodków cych W a rodków wania ków cych O o ( a podstawie [TODA B
d 30 lat ykorzystani a platformi tych XX w ell Group. nego punkt mi modelu R aniu wszyst a, wszystkic z wszystkic uporzdkow czbowe (ilo enariuszy [4 1. algorytmu m Wskazanie ob HAZARD pow (rodki kontro Identyfikacja obszaru analiz Identyfikacja spowodowa T Sformuowani powodujcych Okrelenie ro zmniejszenia p Okrelenie urz zredukowa sk niepodane. K nasilanie si k Wskazanie ok rodków reduk Okrelenie ro ograniczaj sk (barier). [2,3,4]BowTie
temu w e tej metod ie wiertnic wieku metod W Polsce tu widzenia Reasona [2, tkich mol ch moliwy ch istniejcy wany sposó ociowe) os 4]. Skadow metody Bow OPIS S bszarów analiz winien zawier oli), skale, do k zdarzenia inic z, który moe zagroe, któ Top Event. ie zdarze wy h strat. odków redukc prawdopodob zdze i dzia kutki, do który Kontrola, któr konsekwencji. kolicznoci zm kcji ryzyka (m odków kontro kuteczno pie Australii n dy posuyo czej Piper d BowTie z metoda ta a metoda 3,4]. Metod liwych przy ych scenariu ych rodków ób informac szacowanie we algorytm Tie KADOWEJ z. Poprawnie z ra nazw obs której si odn cjujcego, czy wywoa stra rych aktywacjyjciowych (ni
cji ryzyka stos biestwa wyst
a podejmow ych mog dop ra dziaa na w mniejszajcych mechanizmu o li tumicych erwotnych/zas na uniwer o do opraco Alpha na zacza reg a nie ma j BowTie s da BowTie yczyn (zag uszy od zda w redukcji cje o zagro skutków z mu metody a T J zdefiniowany szaru, jego kon nosi oraz konte yli takiego stan at. ja moe iepodanych) sowanych w ce pienia Top E wanych, aby prowadzi zda wielko lub h skutecznoc osabiania bari warunki, któr sadniczych ko rsytecie owania Morzu ularnie jeszcze stanowi polega groe) arzenia ryzyka eniach zdarze analizy Tabela 1 ntrol ekst. nu ) elu Event. arzenia i iery). re ontroli
252 Anna Kobaszyska-Twardowska
Identyfikujc kolejne elementy metody BowTie w rozdziale 3 dokonano analizy scenariuszy Top Event – nieuprawnionego wjazdu pojazdu drogowego na przejazd kolejowo - drogowy.
3. APLIKACJA METODY BowTie DLA PRZEJAZDÓW
KOLEJOWO - DROGOWYCH
Przejazdy i przejcia kolejowo - drogowe to wane elementy infrastruktury systemu transportu ldowego. Zwizane one s ze skrzyowaniami linii kolejowych z drogami publicznymi, których przekraczanie odbywa si na poziomie szyn.
W Polsce jest ponad 19 tysicy kilometrów linii kolejowych, na których znajduje si cznie ponad 16 tysicy przejazdów i przej kolejowo - drogowych. Stanowi one obszary, w których generowane s zagroenia strat dla ludzi i obiektów, uczestników transportu ldowego. Aktywizacja tych zagroe prowadzi do zdarze niepodanych. Wedug [5] w 2012 roku na przejazdach kolejowo - drogowych odnotowano 224 zdarzenia niepodane, w których m.in. 33 osoby zostay ranne, a 37 osób ponioso mier. We wszystkich tych zdarzeniach uczestniczyy pojazdy drogowe i prawie we wszystkich przypadkach bezporedni ich przyczyn by nieuprawniony wjazd pojazdu drogowego na przejazd kolejowo - drogowy. Aby wskaza moliwoci zmniejszenia prawdopodobiestwa aktywizacji zagroe na przejazdach kolejowo - drogowych oraz zmniejszy skutki zdarze niepodanych jeli do nich dojdzie przeanalizowano za pomoc metody BowTie zdarzenie inicjujce: nieuprawniony wjazd pojazdu drogowego na przejazd kolejowo - drogowy.
Identyfikacja kolejnych skadowych algorytmu metody BowTie przedstawia si nastpujco:
1. HAZARD – prowadzenie pojazdu drogowego przez przejazd kolejowo - drogowy. 2. TOP EVENT – nieuprawniony wjazd pojazdu drogowego na przejazd kolejowo -
drogowy.
3. PRZYCZYNY – sze zdefiniowanych przyczyn to: utrata zdolnoci do prowadzenia pojazdu, apetyt na ryzyko, ze warunki atmosferyczne, niezdatny pojazd drogowy, niedostosowanie prdkoci do warunków drogowych oraz brak wiedzy kierowcy o zblianiu si do przejazdu.
4. KONSEKWENCJE – dziewi zdefiniowanych konsekwencji: uderzenie taboru, uderzenie pojazdu drogowego, uszkodzenie ciaa, uszkodzenie ciaa przez pasaerów lub/i obsad pocigu, zniszczenie rodowiska naturalnego, zniszczenie przejazdu kolejowego, utrata mienia ruchomego, utrata pracy przez uczestników zdarzenia oraz ograniczenia w ruchu.
Powizania pierwszych czterech skadowych algorytmu metody BowTie przedstawia schemat pokazany na rysunku 2.
Rys. 2. Powizania czterech skadowych algorytmu metody BowTie
ródo: opracowanie wasne na podstawie [2]
5. RODKI REDUKCJI RYZYKA – rodki redukcji ryzyka wpywajce na prawdopodobiestwo wystpienia zdarzenia inicjujcego (lewa strona schematu). rodki redukcji ryzyka dla poszczególnych przyczyn zdarzenia inicjujcego – nieuprawnionego wjazdu pojazdu drogowego na przejazd kolejowo - drogowy – przedstawiono w tabeli 2.
Tabela 2
rodki redukcji ryzyka dla przyczyn zdarzenia inicjujcego – nieuprawnionego wjazdu pojazdu drogowego na przejazd kolejowo - drogowy
PRZYCZYNY RODKI REDUKCJI RYZYKA
Utrata zdolnoci do kierowania pojazdem drogowym przez kierowc
Zakaz uywania telefonów komórkowych, jedzenia itp. Zapewnienie odpowiednie stanu psychofizycznego Lekarskie badania okresowe
Utrata zdolnoci pojazdu drogowego do sterowania
Kontrolki stanu pojazdu Przegldy okresowe
Brak wiedzy o zblianiu si do przejazdu kolejowego
Nawigacja GPS Planowanie trasy podróy Znaki drogowe
Kontrole stanu technicznego przejazdów kolejowych Rogatki
wiata na rogatkach
Zastosowanie farb odblaskowych na elementach infrastruktury Owietlenie przejazdu i drogi dojazdowej
Apetyt na ryzyko
Kampanie na rzecz bezpieczestwa Szkolenia
Przepisy kodeksu drogowego Badania psychologiczne kierowców Niedostosowanie prdkoci do
warunków drogowych
Progi zwalniajce
Wywietlacze prdkoci – nakazy „zwolnij” ródo: opracowanie wasne
Prowadzenie pojazdu drogowego przez przejazd kolejowo - drogowy Niezdatny pojazd drogowy Apetyt na ryzyko Ze warunki
atmosferyczne Uderzenie taboru
Uderzenie pojazdu drogowego Ograniczenia w ruchu Nieuprawniony wjazd pojazdu drogowego na przejazd kolejowo - drogowy .... ....
254 Anna Kobaszyska-Twardowska
Na rysunku 3 przedstawiono zidentyfikowane rodki redukcji ryzyka dla wybranej przyczyny zdarzenia inicjujcego a zdefiniowanej jako „ze warunki atmosferyczne”. Do prezentacji tych rodków ryzyka wykorzystano moliwoci programu BowTieXp.
Rys. 3. Wybrana cieka metody BowTie prowadzca do zdarzenia inicjujcego
ródo: opracowanie wasne na podstawie [2]
6. REDUKCJA SKUTKÓW – rodki redukcji ryzyka stosowane w celu zmniejszenia wielkoci szkód (prawa strona schematu). W tabeli 3 przedstawiono rodki redukcji ryzyka dla zdefiniowanych konsekwencji scenariuszy rozwoju zdarzenia inicjujcego – nieuprawnionego wjazdu pojazdu drogowego na przejazd kolejowo - drogowy.
Tabela 3
rodki redukcji ryzyka dla konsekwencji scenariuszy rozwoju zdarzenia inicjujcego – nieuprawnionego wjazdu pojazdu drogowego na przejazd kolejowo - drogowy
KOSEKWENCJE RODKI REDUKCJI RYZYKA
Uderzenie pojazdu drogowego w ... (pocig, infrastruktur)
Wysoka klasa CRASH TEST
Elementy systemu bezpieczestwa aktywnego Elementy systemu bezpieczestwa biernego AC/OC
Zniszczenie przejazdu kolejowego
Dziaania zapobiegajce i oczyszczajce Etap projektu
Przepisy dot. usytuowania przejazdu kolejowego
Uszkodzenie ciaa
Kompetencje osób trzecich
Dziaania sub: policja, pogotowie, stra poarna Wyposaenie apteczka
Cechy konstrukcyjne pojazdu drogowego Uszkodzenie ciaa paserów
pocigu/ obsady pocigu
Klatka bezpieczestwa – kabina maszynisty Dziaania sub: policja, pogotowie, stra poarna Zniszczenie rodowiska
naturalnego
Dziaania zapobiegajce i oczyszczajce Dziaania sub: policja, pogotowie, stra poarna Utrata mienia ruchomego przez
uczestników zdarzenia
Ubezpieczenie Kopie zapasowe Zabezpieczenie bagau Ograniczenia w ruchu
Zastpcze rodki transportu Objazdy
Dziaania awaryjne policji Utrata pracy przez uczestników Ubezpieczenie od utraty pracy
ródo: oprawianie wasne
Za pomoc programu BowTieXp rodki redukcji ryzyka stosowane w celu zmniejszenia strat w wyniku wybranych konsekwencji scenariuszy rozwoju rozwaonego w tej pracy zdarzenia inicjujcego, przedstawiono na rysunku 4.
Rys. 4. Wybrana cieka metody BowTie prowadzca od zdarzenia inicjujcego do wybranej konsekwencji
ródo: opracowanie wasne na podstawie [2]
rodkami redukcji ryzyka mog by zarówno urzdzenia, maszyny, zachowania ludzkie jak i procedury obowizujce dla danego obszaru czy dla danego postpowania. Zgodnie z powyszym dla rodków redukcji ryzyka przypisano odpowiednio:
typ rodka (bariery): konstrukcja, czynnik ludzki, procedura,
podmioty odpowiedzialne za funkcjonowanie rodków: dzia kadr, dzia projektu i rozwoju, dzia kontroli jakoci, dzia obsugi technicznej i utrzymania, dzia organizacji i planowania, operatorzy transportu oraz osoby trzecie,
stopie skutecznoci dziaania rodków (na schemacie przedstawiono odpowiednio za pomoc kolorów): bardzo saby – czerwony, saby – pomaraczowy, nieznany – óty, dobry – jasny zielony, bardzo dobry – zielony, nie dotyczy – szary.
7. CZYNNIKI ESKALUJ£CE – zarówno po stronie przyczyn jak i konsekwencji okrelono czynniki eskalujce tzw. „mechanizmy osabiajce dziaanie rodka (barier)”. Przykadem czynnika eskalujcego dla rodka redukcji ryzyka, jakim s rogatki moe by nie zamknicie ich (rysunek 5).
8. RODKI KONTROLUJ£CE CZYNNIKI ESKALUJ£CE – rodki tumice skuteczno dziaania czynników eskalujcych.
Przykad czynnika eskalujcego wraz ze rodkami kontrolujcymi ten czynnik przedstawiono na rysunku 5.
Rys. 5. rodki kontrolujce wybrany czynnik eskalujcy ródo: opracowanie wasne na podstawie [2]
Dla zdarzenia inicjujcego, jakim jest nieuprawniony wjazd pojazdu drogowego na przejazd kolejowo - drogowy zdefiniowano wszystkie skadowe algorytmu metody BowTie z wykorzystaniem programu BowTieXp. Efektem pracy jest diagram zaprezentowany na rysunku 6. Okrelono skuteczno dziaania rodków redukcji ryzyka, rodzaj tych rodków oraz podmioty odpowiedzialne za ich dziaanie. Wskazano przepisy prawne informujce o sposobie zarzdzania poszczególnym rodkami redukcji ryzyka.
256 Anna Kobaszyska-Twardowska
Rys. 6. Schemat diagramu metody BowTie ródo: opracowanie wasne na podstawie [2]
4. PODSUMOWANIE
W niniejszym artykule przedstawiono metod analizy ryzyka BowTie. Za pomoc schematu opracowanego z wykorzystaniem programu BowTieXp zaprezentowano scenariusze przyczyn i konsekwencji moliwych do zrealizowania w przypadku nieuprawnionego wjazdu pojazdu drogowego na przejazd kolejowo - drogowy. Wskazano istniejce rodki redukcji ryzyka wpywajce na zmniejszenie prawdopodobiestwa wystpienia zdarzenia niepodanego i rodki redukcji ryzyka minimalizujce skutki, gdy
do zdarzenia dojdzie oraz zaproponowano nowe rozwizania. Zalet zaprezentowanego podejcia do jest to, e pozwala ono na analiz zdarze niepodanych, które nie wystpiy w przeszoci, co czyni t metod uzupenieniem do metod statystycznych. Za pomoc schematu metody BowTie mona wskaza wiele moliwych scenariuszy niezalenych od siebie oraz wskaza wzajemne oddziaywanie na siebie poszczególnych elementów skadowych metody. Do stworzenia scenariuszy zebrano informacje o obiektach, jakim s przejazdy kolejowe i przeanalizowano stany eksploatacyjne tych obiektów, zidentyfikowano zagroenia na podstawie danych historycznych oraz wasnych obserwacji. W schemacie zaprezentowano zarówno konsekwencje o najwikszych skutkach i najbardziej prawdopodobne jak i takie, których prawdopodobiestwo wystpienia jest znikome, a skutki nieznaczne.
Bibliografia
1. Lebecki K.: Zagroenie wybuchem pyów a bezpieczestwo funkcjonalne strona internetowa, Gówny Instytut Górnictwa, http://e-bmp.pl/File/bmp_484fcb66b918d.pdf.
2. Rudnicki R.: Materiay szkoleniowe; warsztaty na temat metod analizy ryzka BowTie Method _Politechn, niepublikowane.
3. Rudnicki R.: Zarzdzanie ryzykiem, strona internetowa: http://ryzyko.blox.pl/2012/05/BowTieXP-nowa-odslona.html
4. Strona internetowa: http://www.risklogic.pl/bowtie.html
5. Strona internetowa: http//:nakolei.pl W 2012 roku wicej wypadków na przejazdach kolejowych 6. Szopa T.: Niezawodno i bezpieczestwo, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej ,Warszawa
2009.
7. Szopa T.: Ilociowa analiza ryzyka w przedsibiorstwie, w: mat. na Midzynarodow Konferencj Naukow nt. „Zarzdzanie Bezpieczestwem w Procesach Pracy”, Toru, 1996.
8. Szymanek A., Bezpieczestwo i ryzyko w technice, Wyd. Politechniki Radomskiej, Radom 2006. 9. Zintegrowany system bezpieczestwa transportu. II Tom. Uwarunkowania rozwoju integracji systemów
bezpieczestwa transportu. Praca zbiorowa red. R. Krystek, Politechnika Gdaska. Podrozdzia 7.3.2. Kadziski A., Integracja poj, s. 285÷288, WK, Warszawa 2009.
10. Zintegrowany system bezpieczestwa transportu. III Tom. Koncepcja zintegrowanego systemu bezpieczestwa transportu w Polsce. Praca zbiorowa red. R. Krystek, Politechnika Gdaska. Podrozdzia 4.3. Jamroz K., Chruzik K., Gucma L., Kadziski A., Skorupski J., Szymanek A., Koncepcja zintegrowanego systemu bezpieczestwa transportu w Polsce, WK, Warszawa 2010.
THE SCENARIOS OF ADVERSE EVENTS ON THE RAILWAY CROSSING
Summary: The railway crossings are part of the railway infrastructure where the risk of loss generated for
people and objects. Identified the risks and consequences of them allows to determine risk reduction measures. The reduction measures of the risk having influence on the hazard reduce the probability undesirable events and prevent or reduce the consequences of it. The reduction measures of risk may act after the undesirable events and in case of loss is possible to transfer negative effects or part of then on other entity. This article generated identifying of hazards on the railway crossings and the consequences (undesirable events) including measures to reduce risk and escalating factors. The identification was made for initiating events involving the unauthorized vehicle entry on the railway crossing. The scenarios for the development of such an event presented by the BowTie method.
