Транспортные системы, их виды и особенности эксплуатации

В.В. Балясников

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"БЕЗОПАСНОСТЬ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ"

 

Для специальностей

Безопасность технологических процессов и производств»

Организация перевозок и управление в единой транспортной системе»

Математическое моделирование процессов управления на транспорте»

Сервис на транспорте»

 

 

Санкт-Петербург

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………3
ТЕМА 1. Транспортные системы, их виды и особенности эксплуатации……...5

Лекция 1. Транспортные системы, их виды и особенности эксплуатации……..5

ТЕМА 2. Опасность на транспорте, ее возникновение и развитие……………16

Лекция 2. Особые ситуации………………………………………………….16

Лекция 3. Модель развития опасности. Взаимосвязь показателей

надежности и безопасности функционирования

транспортных систем. …………………………………………….30

ТЕМА 3. Система обеспечения безопасности транспортных систем………....37

Лекция 4. Система обеспечения безопасности транспортных систем…………37

ТЕМА 4. Правовое и нормотворческое регулирование

безопасности на транспорте ………………………………..............57

Лекция 5. Правовое и нормотворческое регулирование

безопасности на транспорте ……………………………………….57

ТЕМА 5. Ожидаемые условия эксплуатации. Нормы годности……..…...65

Лекция 6. Ожидаемые условия эксплуатации. Нормы годности…………65

ТЕМА 6. Человеческий фактор………………………………………………79

Лекция 7. Деятельность человека. Ошибки в деятельности…………….. 79

Лекция 8. Использование ресурсов человека в целях

обеспечения безопасности …………………………………………95

ТЕМА 7. Выявление опасности. Оценка и анализ безопасности

транспортных систем………………………………………………..104

Лекция 9. Оценка уровня безопасности…………………………………....105

Лекция 10. Причинный анализ……………………………………………...113

ТЕМА 8. Управление безопасностью транспортных систем……………..123

Лекция 11. Управление безопасностью транспортных систем…………...123

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Конспект лекций содержит описание теоретических и практических подходов по разработке и эксплуатации системы обеспечения безопасности на транспорте. Особое внимание обращено на использовании методов выявления, оценки опасности и разработке мероприятий по ее устранению. Конспект лекций предназначен для формирования у студентов научных и профессиональных знаний об опасности транспортного процесса, необходимых для организации и использования систем управления безопасностью. Он ориентирован на приобретение теоретических знаний, практических навыков и умений в области обеспечения безопасности транспортных систем, соответствующих профессиональной деятельности по данному профилю подготовки.

Конспект лекций содержит:

- основы теории надежности и безопасности транспортных систем;

- основы формирования качественной и количественной оценки функционирования транспортных систем (комплексов);

- законодательную и нормативно-правовую базу в области обеспечения безопасности транспортных систем;

- принципы и методы нормирования системной безопасности;

- принципы построения и структуру системы обеспечения надежности и безопасности транспортных систем;

- основы причинного и факторного анализа;

- особенности влияния человеческого фактора на возникновение и развитие особых ситуаций в процессе эксплуатации транспортных систем.

Конспект лекций является электронной версией измененного варианта методического обеспечения дисциплины. Основной причиной внесенных изменений стал перевод образования на стандарты третьего поколения. В стандартах третьего поколения место данной дисциплине отводится дисциплине "Ноксология". Конспект лекций, сохраняя традиционную специфику дисциплины, максимально адаптирован к целям, задачам и содержанию Ноксологии. Кроме того в материалах, содержащихся в конспекте лекций, содержатся методические материалы по реализации концепции управления безопасности полетов в гражданской авиации, обобщающие международный опыт и рекомендованные в настоящее время ИКАО для внедрения.

Транспорт - одна из важнейших отраслей хозяйства, выполняющая функцию своеобразной кровеносной системы в сложном организме страны. Вопросы обеспечения безопасности с каждым го­дом приобретают все большее значение. В настоящее время они вышли на уровень государственной и международной значимости. Это обусловлено теми огромными материальными и еще большими моральными потерями, которые несет обще­ство в результате происшествий.

Обеспечение сохранности здоровья и жизни людей при выполнении полетов является частью общей задачи охраны здоровья людей и находится под неослабленным вниманием и контролем со стороны общества. Проблема обеспечения безопасности полетов многоплано­вая. Она содержит множество различных сторон. Все они могут быть сведены к трем главным.

Первая сторона представляет собой социальный аспект проблемы. Он заключается в том, что в условиях научно-технической революции растет опасность ошибок людей в их преобразовательной деятельности. Это обуславливает необходимость самого широкого привлечения общественного мнения в обсуждение всех сторон преобразовательной деятельности и в первую очередь оказывающих влияние на здоровье людей. Применительно к транспортной системе такой подход означает необходимость создания условий, при которых общественное мнение будет оказывать самое непосредственное влияние на устанавливаемый уровень риска.

Вторая сторона проблемы характеризуется потенциалом организационных возможностей в рамках той или иной системы хозяйствования. Значительный спад активности в общественной и производственной сферах жизни нашего общества не мог не сказаться на замедлении темпа роста уровня безопасности.

И, наконец, третья сторона. Она составляет научное содержание проблемы. Ее изучение является целью научной и учебной дисциплины «Безопасность транспортных систем».

 

ТЕМА 1

Транспортные системы, их виды и особенности эксплуатации

Исходные понятия и определения систем. Общая характеристика и классификация систем. Виды и эксплуатационные особенности транспортных систем. Транспортная система РФ. Задачи и методы исследования надежности и безопасности транспортной системы РФ.

Лекция 1. Транспортные системы, их виды и особенности эксплуатации

 

Методологической основой при решении задач по обеспечению безопасности полетов является системный подход, при котором объект изучения представляется как система или ее элемент.

Под системой понимают объект, представляющий совокупность элементов, взаимодействующих в процессе выполнения определенного круга задач и взаимосвязанных функционально.

Элемент системы - это ее простейшая часть, но только в рамках конкретного рассмотрения. В более общем случае каждый элемент системы может быть представлен в виде самостоятельной системы.

Система должна рассматриваться как единство системообразующих элементов. Это единство достигается системными связями двух видов:

- системообразующие, без которых система не выполняет основной целевой задачи, т. е. не может существовать;

- дополнительные, позволяющие выполнять ос­новную задачу с тем или иным качеством.

Каждый элемент системы несет специфические функции. Система существует в окружающей среде, с которой происходит обмен энергией и информацией. При определении системы, ее элементов и окружающей среды всегда исходят из целевого назначения системы. Систему определяет цель.

Все системы могут классифицироваться по различным признакам, в том числе и по участию в них человека: автоматические, неавтоматические, автоматизированные.

Автоматизированные системы образуют класс систем вида «человек - машина». Иногда СЧМ называют эргатическими, антропотехническими или биотехническими.

Целевое назначение систем оказывает определяющее влияние на все характеристики и потому является исходным признаком. По целевому назначению выделяют следующие виды систем:

- управляющие (основной задачей которых является управление машиной);

- обслуживающие (осуществляющие контроль, поиск неисправностей, наладку технических устройств и т. д.);

- обучающие (технические средства обучения, тренажеры);

- информационные (обеспечивающие поиск, накопление или получение информации);

- исследовательские (использующиеся при анализе тех или иных явлений, процессов).

Особенность управляющих и обслуживающих систем состоит в том, что объектом целенаправленной деятельности в них является техника. Для обучающих и информационных систем таким объектом является человек. В исследовательских системах объектом деятельности может быть как человек, так и техника.

По признаку характеристики «человеческого звена» выделяют два класса ТС: моно - и полисистемы. Полисистемы в свою очередь подразделяются на паритетные и иерархические. Паритетные системы представляют собой вид СЧМ, в которых отсутствует подчиненность, тогда как для иерархических систем она обязательна.

В основу классификации ТС по типу взаимодействия может быть положена степень непрерывности взаимодействия. При этом различают системы непрерывного и эпизодического взаимодействия.

Как и все системы, ТС делятся на простые и сложные. Признаками сложных систем являются: наличие большого количества связей и элементов; наличие иерархической системы управления; возможность деления на подсистемы, имеющие свои самостоятельные задачи.

Кроме того, сложным ТС присущ ряд общих черт. Они являются динамическими, целеустремленными, самоорганизующими, адаптивными.

К динамическим относятся системы, состоящие из взаимосвязанных и взаимодействующих элементов различной природы и характеризующиеся изменением состава и взаимосвязей во времени.

К целеустремленным системам относятся системы, преследующие одну и ту же цель. Существенной особенностью целеустремленных систем является их способность получать одинаковые результаты различными способами.

Адаптивные - это системы, способные к уменьшению энтропии после выхода их из устойчивого, состояния в результате различного рода возмущений.

Рассмотренные особенности ТС определяются наличием в их структуре человека, его способностью правильно решать поставленные задачи в зависимости от конкретных условий и обстоятельств. Это означает, что исходным моментом анализа ТС должна стать целесообразность деятельности человека.

Методической основой изучения ТС является системный анализ, что позволяет избежать многих ошибок. Конкретная схема системного анализа зависит от вида изучаемой ТС, но во всех случаях она характеризуется следующими четырьмя общими требованиями:

- возможно более полным и точным определением назначения ТС, целей, задач;

- исследованием структуры систем, характера связей, границ системы, ее изменчивости;

- последовательным изучением характера функционирования ТС, в том числе ее отдельных подсистем и элементов;

- рассмотрением системы в динамике на различных этапах жизненного цикла: при проектировании, производстве и эксплуатации.

Основное содержание системного подхода формулируется в его принципах. Важнейшим принципом системного анализа является принцип максимума эффективности системы. С его помощью формулируется основа проектирования ТС. Система разбивается на части по функциональному признаку. Между частями устанавливаются возможные варианты реализации связей. На заданном множестве вариантов выбирается структура, имеющая максимальную эффективность.

Транспортная система обеспечивает потребности хозяйства и населения в перевозках. Вместе с городами она образует «каркас» территории, является крупнейшей составной частью инфраструктуры, служит материально-технической базой формирования и развития территориального разделения труда, оказывает существенное влияние на динамичность и эффективность социально-экономического развития отдельных регионов и страны в целом. (Таблицы 1, 2, 4).

 

 

Таблица 1.