Методы оценки риска при железнодорожных перевозках подразделяются на апостериорные методы, априорные методы и методы, основанные на использовании байесовского подхода.
Отличительными признаками этих методов являются особенности получения исходной информации об опасных отказах и ошибках.
Апостериорные методы основаны на использовании данных, получаемых в результате некоторого опыта - в процессе эксплуатации технических средств, в процессе работы оператора или в результате специального эксперимента.
Поэтому в данном случае более правильно говорить о "статистических" вероятностях, т.е. об относительных частотах опасных дестабилизирующих факторов.
Под априорными принято понимать методы, при которых используется информация об опасных отказах и ошибках, получаемая "теоретическим" путем, а именно, путем экспертных оценок, на основе интуитивных соображений, в результате математического моделирования процессов, обусловливающих появление опасных отказов и ошибок, путем пересчета или экстраполяции и т.д.
Анализируемым явлением может быть внешний или внутренний опасный отказ технического средства транспортной системы, технического персонала и т.д. Априорная информация может быть о виде закона распределения времени безопасной работы элемента или системы в целом, о значении параметров модели процесса, приводящего к появлению опасного отказа определенного вида, о причине крушения и т.д.
Внутренние и внешние факторы приводят к смещениям оценок экспертов относительно истинных значений оцениваемых величин. Для уменьшения этих смещений используются специальные приемы и методы, совокупность которых и получила название методов экспертных оценок.
Методы, использующие байесовский подход, отличаются возможностью использования при исследовании характеристик всех видов информации - априорной и апостериорной. В основе этого метода лежит процедура пересмотра вероятностей при получении новых данных в соответствии с теоремой Байеса.
Каждый из этих методов имеет свои достоинства и недостатки, которые делают его применение наиболее целесообразным на том или ином этапе жизненного цикла технического средства.
Достоинством апостериорных методов анализа является точность, так как при их применении используют фактические данные об опасных отказах. Однако она достигается лишь при условии, что эти данные достаточно полные и достоверные. Для получения такой информации необходимы либо длительная эксплуатация большого числа технических средств, либо их длительные испытания в условиях, максимально приближающихся к эксплуатационным. При этом в первом случае должна функционировать специальная система сбора данных об опасных отказах и ошибках. Поэтому апостериорный анализ связан с большими экономическими затратами и требует значительного времени для получения исходной информации.
Математической основой апостериорных методов анализа является математическая статистика. Поэтому задачами апостериорного анализа, в математическом смысле, являются задачи, обычно решаемые в математической статистике: определение закона распределения случайной величины, проверка правдоподобия гипотезы о законе распределения и определение неизвестных параметров закона распределения.
Достоинством априорных методов анализа безопасности является то, что они позволяют даже на ранних этапах разработки системы довольно хорошо сравнивать эффективность различных мер и различных технических решений, направленных на обеспечение необходимого уровня безопасности движения поездов. Точность абсолютных оценок безопасности в этом случае существенно зависит от адекватности математических моделей реальным процессам. Вместе с тем значение априорного анализа на этапе разработки систем весьма велико, так как позволяет выбрать наиболее рациональные в том или ином смысле пути обеспечения нормативных значений показателей безопасности всех структурных составляющих подсистем и, в конечном счете, показателей безопасности движения поездов.
Весьма часто при анализе безопасности технических комплексов оказывается недостаточно полной информация как апостериорная, так и априорная. Именно это побудило исследователей к созданию методов, которые позволяли бы получать максимально точные оценки показателей безопасности при совместном использовании всех видов данных об опасных отказах и ошибках как априорного, так и апостериорного характера. Байесовские методы позволяют совместно использовать информацию о системе-аналоге, "исторические" данные и др.
Для выбора правильного пути решения этих задач необходимо четкое понимание того, что при этом следует подразумевать под опасным отказом технического средства - опасный отказ определенного вида, опасный отказ элемента или опасный отказ технического устройства в целом.
Подразделение технических средств на элементы весьма условно и основной отличительной особенностью элемента является то, что частота его опасных отказов определяется независимо от частот опасных отказов составляющих его частей. Отличительной особенностью технического средства, состоящего из нескольких элементов, является то, что частота его опасных отказов рассчитывается через частоты опасных отказов элементов с учетом их соединения между собой.
Так, например, способность средств контроля своевременно обнаруживать опасные отказы зависит от их инерционности - чем больше инерционность, тем меньше вероятность обнаружения опасного отказа до того, как он вызовет переход движения в опасное состояние. Инерционность встроенных средств обнаружения опасных отказов микропроцессорных систем управления движением составляет доли секунды; инерционность рельсовых цепей обнаруживать изломы рельсов составляет уже несколько секунд; инерционность контроля целостности рельсов с помощью дефектоскопа зависит от цикличности этого контроля и может составлять уже сотни часов. В ряде случаев опасные отказы обнаруживаются лишь в результате визуального контроля, т.е. в результате осмотра технического средства техническим персоналом.
Из этого следует, что каждый опасный отказ и опасная ошибка обладают только им присущими способностями влиять на безопасность движения. Поэтому при апостериорном анализе опасных отказов и ошибок должны определяться частоты опасных отказов и ошибок отдельных видов, отличительными признаками которых и являются их способности влиять на безопасность движения поездов.