Приложение В (справочное). Анализ опасностей и оценка рисков

Приложение В
(справочное)

Анализ опасностей и оценка рисков

В.1 Общие положения

В настоящем приложении представлен общий подход, реализуемый в методе анализа опасностей и оценки рисков. Примеры, приведенные в В.2 (тяжесть последствий), В.3 (вероятность воздействия) и В.4 (управляемость), являются демонстрационными и не являются исчерпывающими.

В рассматриваемом аналитическом подходе риск R описывается как функция F от частоты появления опасного события f, от способности предотвратить конкретный вред или ущерб путем своевременной реакции причастных лиц или управляемости С и от потенциальной тяжести последствий, полученного вреда или ущерба S:

.

Частота появления опасного события f, в свою очередь, зависит от нескольких факторов. Одними из рассматриваемых факторов являются частота и длительность нахождения людей в ситуации, когда вышеупомянутое опасное событие может произойти. В настоящем стандарте используется более простая мера - вероятность сценария вождения, в котором может произойти опасное событие (называется - воздействие и обозначается E). Еще одним фактором является интенсивность отказов устройства, которые могут привести к опасному событию (частота отказов, ). Частота отказов характеризуется опасными случайными отказами технических средств и систематическими ошибками, которые остались в системе:

.

Метод анализа опасностей и оценки рисков используется для установления требований к устройству с целью предотвращения неоправданного риска.

Значения УПБА, полученные в результате анализа опасностей и оценки рисков, определяют минимальный набор требований к устройству, выполнение которых обеспечивает управление или снижение вероятности случайных отказов аппаратных средств, а также предотвращение систематических ошибок. Интенсивность отказов устройства не считается априорной (при оценке риска), поскольку неоправданный остаточный риск можно избежать путем реализации результирующих требований безопасности.

Подстадия анализа опасностей и оценки рисков состоит из трех представленных ниже шагов.

a) Анализ ситуации и идентификация опасности (см. 7.4.2). Целью анализа ситуации и идентификации опасностей является выявление случаев возможного непреднамеренного поведения устройства, которые могут привести к опасному событию. Деятельность, связанная с анализом ситуаций и идентификацией опасностей, требует четкого определения устройства, его функциональности и его границ. Она основана на знании поведения устройства, поэтому информация о детальном проекте устройства не обязательно должна быть известна.

Пример - Факторы, учитываемые при анализе ситуации и идентификации опасности, могут включать в себя:

- сценарии использования транспортного средства, например, вождение с высокой скоростью, вождение в городе, парковка, вождение во внедорожных условиях;

- условия внешней среды, например, сцепление с поверхностью дороги, боковой ветер;

- разумно предсказуемое правильное и неправильное использование водителем автомобиля; а также

- взаимодействие между действующими системами.

b) Классификация опасных событий (см. 7.4.3). Схема классификации опасности включаете себя определение степени тяжести последствий, вероятности воздействия и управляемости, связанных с опасностями событий устройства. Тяжесть последствий представляет собой оценку потенциального вреда в конкретной ситуации вождения, в то время как вероятность воздействия определяется соответствующей ситуацией. Управляемость оценивает, насколько легко или трудно для водителя или других участников дорожного движения избежать конкретный тип аварии в конкретной оперативной обстановке. Для каждой опасности, в зависимости от количества связанных с ней опасных событий, классификация приведет к одной или более комбинации из тяжести последствий, вероятности воздействия и управляемости.

c) Определение значения УПБА (см. 7.4.4). Определение необходимого уровня полноты безопасности автомобиля.

В.2 Примеры тяжести последствий

В.2.1 Общие положения

Возможные травмы в результате опасного события оцениваются для водителя, пассажиров и людей вокруг автомобиля или лиц, находящихся вблизи автомобиля, чтобы определить класс тяжести последствий для данной опасности. Затем, используя эту оценку, определяется соответствующий класс тяжести последствий, например, как показано в таблице В.1.

Таблица В.1 - Примеры классификации тяжести последствий

	Класс тяжести последствий (см. таблицу 1)
	S0	S1	S2	S3
Ссылка на одиночные травмы (из шкалы УШП)	УШП 0 и с вероятностью менее 10 % УШП 1-6; Повреждения, которые не могут быть классифицированы как связанные с безопасностью	С вероятностью более 10 % УШП 1-6 (и не S2 и S3)	С вероятностью более 10 % УШП 3-6 (и не S3)	С вероятностью более 10 % УШП 5-6
Примеры	- Удары с объектами придорожной инфраструктуры. - Наезд на придорожные столбы, ограждения и т.д. - Легкое столкновение. - Легкое повреждение при скользящем ударе. - Повреждение в процессе парковки. - Съезд с дороги без столкновения или опрокидывания	- Боковой удар с узким неподвижным объектом, например, столкновение с деревом (повреждение в зоне пассажира) с очень низкой скоростью. - Боковое столкновение с легковым автомобилем (например, повреждение в зоне салона автомобиля) с очень низкой скоростью. - Заднее/переднее столкновение с другим легковым автомобилем с очень низкой скоростью. - Столкновение с взаимным минимальным проникновением (10 % - 20 %) транспортных средств. Переднее столкновение (например, в заднюю часть впереди идущего автомобиля, полуприцепа грузового автомобиля и т.п.) без повреждения пассажирской зоны	- Боковой удар с узким неподвижным объектом, например, столкновение с деревом (повреждение в зоне пассажира) с низкой скоростью. - Боковое столкновение с легковым автомобилем (например, повреждение в зоне салона автомобиля) с низкой скоростью. - Заднее/переднее столкновение с другим легковым автомобилем с низкой скоростью. - Наезд на пешехода/велосипедиста при совершении поворота (на перекрестках и улицах города)	- Боковой удар с узким неподвижным объектом, например столкновение с деревом (повреждение в зоне пассажира) со средней скоростью. - Боковое столкновение с легковым автомобилем (например, повреждение в зоне салона автомобиля) со средней скоростью. - Заднее/переднее столкновение с другим легковым автомобилем со средней скоростью. - Наезд на пешехода/велосипедиста (например, на 2-х полосной дороге). - Переднее столкновение (например, в заднюю часть впереди идущего автомобиля полуприцепа грузового автомобиля и т.д.) с повреждением пассажирской зоны

В таблице В.1 приводятся примеры последствий, которые могут возникнуть для данной опасности и соответствующий класс тяжести для каждого последствия.

Из-за сложности аварий и многообразия возможных вариантов аварийных ситуаций примеры, приведенные в таблице В.1, представляют собой лишь приблизительную оценку последствий аварии. Они представляют собой ожидаемые значения, основанные на предыдущих результатах аварий. Поэтому из этих отдельных описаний не могут быть получены общезначимые (общепринятые) заключения.

Для определения распределения травм, которые можно ожидать для различных типов аварий, может быть использована статистика несчастных случаев.

В таблице В.1 упрощенная шкала повреждений (УШП) представляет собой классификацию классов травм, но только для единичных травм. Вместо УШП могут быть использованы другие классификации, такие как максимально упрощенная шкала повреждений (МУШП) и классификация тяжести повреждения (ISS).

Использование конкретной шкалы повреждений зависит от состояния медицинских исследований во время выполняемого анализа. Таким образом, целесообразность использования различных шкал травм, таких как УШП, ISS и NISS, может со временем меняться [2], [4] и [5].

В.2.2 Описание классов УШП

Для оценки тяжести последствий используется УШП, представляющая собой классификацию тяжести травм. Она создана Ассоциацией по развитию автомобильной медицины (АААМ) [2]. Метод, использующий УШП, создан для сопоставления степени повреждения на международном уровне. Шкала разделена на семь классов:

УШП 0. Нет повреждений.

УШП 1. Легкие повреждения, такие как поверхностные раны, боли в мышцах, повреждение мягких тканей шеи и т.д.

УШП 2. Умеренные повреждения, такие как глубокие раны, сотрясение с потерей сознания на 15 минут, переломы трубчатой кости без осложнений, переломы ребра без осложнений и т.д.

УШП 3. Тяжелые повреждения, не угрожающие жизни, такие как перелом основания черепа без травмы головного мозга, вывихи позвонков ниже четвертого шейного позвонка без повреждения спинного мозга, перелом более одного ребра без парадоксального дыхания и т.д.

УШП 4. Тяжелые повреждения (опасные для жизни, вероятное выживание), такие как сотрясение мозга с или без перелома основания черепа с потерей сознания на 12 часов, парадоксальное дыхание.

УШП 5. Критические повреждения (опасные для жизни, сомнительное выживание), такие как переломы позвонков ниже четвертого шейного позвонка с повреждением спинного мозга, разрывы кишечника, кардиальные разрывы, потеря сознания более чем на 12 часов, включая внутримозговое кровоизлияние.

УШП 6. Чрезвычайно критические или смертельные повреждения, такие как переломы шейного отдела позвоночника выше третьего шейного позвонка с повреждением спинного мозга, открытые раны полостей тела (грудная и брюшная полости) и т.д.

В.3 Примеры и объяснения вероятности воздействия

Оценка вероятности воздействия требует оценки сценариев, в которых оказывают влияние соответствующие факторы внешней среды, способствующие возникновению опасности. Сценарии, которые будут оцениваться, включают в себя широкий спектр процессов вождения или эксплуатационных ситуаций.

Эти оценки при обозначении опасных сценариев попадают в одну из пяти классификаций вероятности воздействия, которые составляют следующий набор: Е0 (самый низкий уровень воздействия), Е1, Е2, Е3 и Е4 (самый высокий уровень воздействия).

Первый из них, Е0, присваивается ситуациям, которые, хоть и выявлены в ходе анализа опасностей и рисков, считаются необычными или невероятными. После оценки опасности, связанные исключительно со сценариями уровня Е0, могут быть исключены из дальнейшего анализа.

Пример - Типичные примеры сценариев уровня Е0 включают в себя:

a) очень необычные или неосуществимые, одновременно возникающие обстоятельства, например,

- транспортное средство, попавшее в ДТП с участием другого транспортного средства, которое перевозит опасные материалы (необходимо заметить, что это не распространяется на транспортное средство, которое предназначено для перевозки такого материала);

- транспортное средство, попавшее в инцидент, в котором участвует самолет, совершающий посадку на шоссе;

b) стихийные бедствия, например, землетрясение, ураган, лесной пожар.

Остальные Е1, Е2, Е3 и Е4 уровни предназначены для ситуаций, которые могут стать опасными либо в зависимости от продолжительности ситуации (частичного совпадения во времени) или частоты возникновения ситуации.

Примечание - Классификация может зависеть, например, от географического положения или вида использования (см. 7.4.3.4).

Если воздействие ранжируется на основе продолжительности ситуации, то вероятность воздействия можно оценить с помощью отношения времени нахождения в рассматриваемой ситуации к общему времени работы (когда включено зажигание). В особых случаях общее время работы может быть сроком службы транспортного средства (в том числе, когда включено зажигание). В таблице В.2 приведены примеры классификаций по длительностям этих ситуаций и ранжирование типичных воздействий в каждой из них.

Примечание - Опасность может быть связана с продолжительностью данного сценария (например, среднее время преодоления транспортных развязок), в то время как другая опасность может быть связана с частотой этого же сценария (например, частота повторного преодоления автомобилем транспортных развязок).

Кроме того, некоторые оценки воздействия могут быть определены более точно, если использовать частоту возникновения ситуации, связанной с вождением. В этих условиях уже существующие сбои системы приводят к опасному событию в течение короткого интервала после возникновения такой ситуации. Примеры таких дорожных ситуаций и ранжирование типичных воздействий на них приведены в таблице В.3.

Таблица В.2 - Классы вероятности воздействия в зависимости от продолжительности эксплуатационной ситуации

		Класс вероятности воздействия в эксплуатационных ситуациях
		Е1	Е2	Е3	Е4
Продолжительность (% от среднего времени работы)		Не задано	< 1 % среднего времени работы	1 % - 10 % среднего времени работы	> 10 % среднего времени работы
Примеры	Дороги	-	- Горный перевал с необустроенным большим уклоном. - Пересечение проселочной дороги. - Шоссейный въезд на эстакаду. - Шоссейный съезд с эстакады	- Улица с односторонним движением	- Шоссе. - Второстепенная дорога. - Проселочная дорога
	Дорожное покрытие	-	- Снег и лед на дороге. - Скользкие листья на дороге	- Мокрая дорога	-
	Близлежащие элементы	- Потерянный груз или препятствие в полосе движения (на шоссе)	- В автомойке. - Приближение к концу пробки (на шоссе)	- В туннеле. - Пробки на дорогах	-
	Автомобиль в стационарном состоянии	- Автомобиль во время запуска от внешнего источника. - В ремонтном гараже (на катковом стенде)	- С трейлером на прицепе. - С багажником на крыше. - Транспортное средство на заправке. - В ремонтном гараже (во время диагностики или ремонта. - На подъемнике	- Автомобиль на уклоне (удержание на уклоне)	-
	Маневр	- Движение под уклон с выключенным двигателем (на перевале)	- Движение задним ходом (с парковки). - Движение задним ходом (по улице города). - Обгон. - Парковка (со спящим человеком в автомобиле). - Парковка (с трейлером на прицепе)	- Интенсивное движение (режим старт стоп)	- Ускорение. - Замедление. - Выполнение поворота (руление). - Парковка (на стоянке). - Перестроение (на улице города). - Остановка у светофора (на улице города). - Перестроение (на шоссе)
	Обзор (Видимость)	-	-	- Неосвещенные ночью дороги	-

Таблица В.3 - Классы вероятности воздействия в зависимости от частоты эксплуатационных ситуаций

		Класс вероятности воздействия в эксплуатационных ситуациях (см. таблицу 2)
		Е1	Е2	Е3	Е4
Частота ситуаций		Происходит реже, чем один раз в год для большинства водителей	Происходит несколько раз в год для большинства водителей	Происходит раз в месяц или чаще для среднестатистического водителя	Происходит во время почти каждой поездки в среднем
Примеры	Дороги	-	- Горный перевал с необустроенным большим уклоном	-	-
	Дорожное покрытие	-	- Снег и лед на дороге	- Мокрая дорога	-
	Близлежащие элементы			- В туннеле. - В автомойке. - Пробки на дорогах	-
	Автомобиль в стационарном состоянии	- Автомобиль остановился и требует перезапуска двигателя (на железнодорожном переезде). - Автомобиль на буксире. - Автомобиль во время запуска от внешнего источника	- С трейлером на прицепе. - С багажником на крыше	- Транспортное средство на заправке. - Автомобиль на уклоне (удержание на уклоне)	-
	Маневр		- Маневр уклонения, с отклонением от желаемого пути	- Обгон	- Трогание с места. - Механическое переключение передачи. - Ускорение. - Замедление. - Выполнение поворота (руление). - Движение по показаниям приборов. - Маневрирование автомобиля в парковочное положение. - Движение задним ходом

Дорожная ситуация характеризуется как продолжительностью, так и частотой, например вождение автомобиля на автостоянке. В таком случае примеры, приведенные в таблицах В.2 и В.3, не могут привести к одинаковой категории воздействия, поэтому выбирается наиболее подходящий класс вероятности воздействия для анализа рассматриваемого сценария вождения.

Если период времени, в котором отказ остается скрытым, сопоставим с периодом времени, в течение которого может произойти опасное событие, то для оценки вероятности воздействия рассматривают этот период времени. Обычно это касается устройств, которые должны действовать по запросу, например, система управления подушками безопасности.

В этом случае вероятность воздействия оценивается как  х T, где является частотой возникновения опасных событий и Т является длительностью временного периода, в течение которого отказ не воспринимается (возможно, срок службы автомобиля). Это приближение  х T справедливо, если его значение мало.

Примечание - Что касается продолжительности рассматриваемого отказа, то следует отметить, что анализ опасностей и оценка рисков не учитывает механизмов безопасности, являющихся частью устройства (см. 7.4.1.2).

В.4 Примеры управляемости (возможности избежать вреда)

Для определения класса управляемости для данной опасности необходимо оценить вероятность того, что среднестатистический водитель сможет сохранить или восстановить контроль над транспортным средством при появлении данной опасности.

Такая оценка вероятности включает рассмотрение вероятности того, что среднестатистические водители смогут сохранить или восстановить контроль над транспортным средством, если опасность должна была произойти, или вероятности того, что люди, попавшие в ситуацию или находящиеся в непосредственной близости от нее, будут способствовать тому, чтобы предотвратить опасность в результате своих действий. Это соображение основано на предположениях о необходимости управления своими действиями для лиц, участвующих в опасных сценариях для сохранения или восстановления контроля над ситуацией, а также для поведения среднестатистического водителя, управляющего автомобилем (которое может быть связано с потенциальным кругом покупателей, возрастом физического лица, координацией глаз-рука, опытом вождения, культурой, и т.д.).

Примечание - На оценку управляемости может влиять ряд факторов, в том числе культурный фон аналитиков, потенциальный круг покупателей транспортных средств или профили водителя для потенциального круга покупателей.

В таблице В.4 приведены примеры дорожных ситуаций, в которых введены сбои, и предположения о соответствующем управлении поведением, которое позволило бы избежать вреда. Эти ситуации отображаются в ранжировании управляемости посредством введения уровней 90 % и 99 % для оценки управляемости участников.

Таблица В.4 - Примеры возможной управляемости опасными событиями для водителей или лиц, потенциально подвергающихся риску

Факторы и сценарии вождения		Классы управляемости (см. таблицу 3)
		С0	С1	С2	С3
		Полная контролируемость	99 % или более всех водителей или других участников дорожного движения, как правило, в состоянии избежать вреда	90 % или более всех водителей или других участников дорожного движения, как правило, в состоянии избежать вреда	Менее 90 % всех водителей или других участников дорожного движения, как правило, в состоянии или едва могут избежать вреда
Примеры	Ситуации, которые считаются отвлекающими	Поддерживать намеченный путь вождения	-	-	-
	Неожиданное увеличение громкости радио	Поддерживать намеченный путь вождения	-	-	-
	Предупреждение - низкий уровень газа	Поддерживать намеченный путь вождения	-	-	-
	Недоступность системы оказания помощи водителю	Поддерживать намеченный путь вождения	-	-	-
	Неисправность регулировки положения сиденья во время движения	-	Торможение для замедления/остановки транспортного средства	-	-
	Заблокированная рулевая колонка при запуске автомобиля	-	Торможение для замедления/остановки транспортного средства	-	-
	Выход из строя ABS во время экстренного торможения	-	-	Поддерживать намеченный путь вождения	-
	Сбой в фарах при вождении ночью на средней/высокой скорости на неосвещенной дороге	-	-	Свернуть на обочину и/или затормозить, чтобы остановиться	-
	Неисправность двигателя при высоких боковых ускорениях (выезд из автострады)	-	-	Поддерживать намеченный путь вождения	-
	Отказ ABS при торможении на поверхности с низким коэффициентом трения дороги во время выполнения поворота	-	-	-	Поддерживать намеченный путь вождения, остаться в полосе
	Отказ тормозов	-	-	-	Тормозить для замедления/остановки транспортного средства
	Неправильный угол поворота при высокой угловой скорости на средней или высокой скорости движения автомобиля (изменение угла поворота рулевого колеса не соответствуют намерению водителя)	-	-	-	Поддерживать намеченный путь вождения, остаться в полосе
	Неисправность механизма срабатывания подушки безопасности водителя при движении на высокой скорости	-	-	-	Поддерживать намеченный путь вождения, остаться в полосе. Тормозить для замедления/остановки транспортного средства
Примечания 1 Для С2 возможный сценарий испытаний, выполненный в соответствии с проектом RESPONSE 3 [3], принят как адекватный: "Практический опыт тестирования показал, что 20 действительных наборов данных на сценарий могут обеспечить базовый показатель обоснованности". Если каждый из 20 наборов данных удовлетворяет критериям прохождения теста, то уровень управляемости со значением 85 % (с уровнем доверия 95 %, который, как правило, принимается для тестирования человеческих факторов) может быть обеспечен. Это является надлежащим доказательством обоснования оценки С2. 2 Для С1 проверка, обеспечивающая обоснование, что 99 % водителей "прошли" тест на конкретном сценарии трафика, может быть невыполнимой, потому что необходимо огромное количество испытуемых для соответствующего доказательства такого обоснования. 3 Поскольку никакая управляемость не принята для категории С3, то нет необходимости иметь соответствующее доказательство обоснования для такой классификации.