Fakulta dopravní Metody pro analýzu rizik Zejména v silničních tunelech 2009 1 Základní pojmy Riziko (Risk): očekávaný rozsah následků nepříznivých jevů RPN = Sv Lk přijatelné riziko ( (Acceptable Risk): stupeň rizika, které ještě není jednotlivcem nebo společností vnímáno jako vážné, a které může být považováno za referenční společenské riziko ( (Societal Risk): Pravděpodobnost nebo četnost jevu F (zpravidla za 1 rok), při kterém počet úmrtí překročí stanovený limit N Analýza rizik (Risk Analysis): metody vedoucí ke stanovení společenských, ekonomických a dalších rizik pro jednotlivce, společnost, majetek nebo životní prostředí Analýza příčin (Causal Analysis): postup pro popsání a/nebo výpočet pravděpodobností příčin nepříznivých událostí Analýza následků (Consequence Analysis): systematický postup použitý k popisu a/nebo výpočtu následků události 2009 2 1
Individuální vers. společenské riziko Individuální riziko: průměrná nechráněná osoba v místě nebezpečí je usmrcena IR = P f P d Společenské riziko (Societal Risk): četnost události/počet postižených osob F-N křivky: pravděpodobnost překročení daného limitu jako funkci počtu usmrcených osob 1- FN(x) 1.0-02 1.0-03 1.0-04 1 F N f x ( x) = P( N > x) = f ( x) dx N A osoby B 1.0-05 1.0-06 1.0-07 1.0-08 2 1 zdroj rizika IR IR zdroj rizika IR IR 1.0-09 1.0-10 1.0-11 1 - Velká Británie 2 - Hong Kong 3 - Dánsko 4 - Holandsko 10 100 1000 10000 N 4 3 IRA = IRB, SRA < SRB říjen 2009 Seminář Analýza rizik 3 Dálnice A13,, 16 září 2006 Charakteristika tunelu obousměrný (2 JP) otevřen: 1. 12. 1967 délka: 742 m intenzita 8 000 voz/den Nehoda vozidlo-bus Nehoda bus-vozidlo se stěnou (vozidla ihned začala hořet, za 5 s) 100-150 m u severního portálu Bus 24 hokejistů Následky 9 usmrcených, 3 těla mimo vozidlo 1 usmrcený až u jižního portálu 6 zraněných Hasiči dorazili za 11 minut 4 2
Proces řízení rizika Riziko úmrtí vztažené na vzdálenost a čas (zdroj U) Analýza rizika Proces řízení rizika Management rizika definice rozsahu působnosti identifikace nebezpečí odhad rizika Hodnocení rizika rozhodnutí o tolerovatelnosti rizika analýza možností volby Redukce / řízení rizika rozhodování implementace monitorování Posouzení rizika říjen 2009 Seminář Analýza rizik 5 Základní přehled metod Kvalitativní (semi) xpert Judgement: skupina expertů, relativní hodnocení, vliv znalosti expertů i vliv použité metody (porovnávání) Check List: porovnání se standardy upozorňuje na možná rizika What IF Analysis: hledání slabých míst, týmová práce, neumožní komparativní analýzu Preliminary Hazard Analysis: hledání nebezpečných míst, řazení do kategorií atd. Kvalitativní analýza Statistical data Analysis Bayesovská metoda hodnocení rizik Analýza příčin a následků poruch FMA: identifikace událostí a odhady rizik Univerzální metoda rizikové analýzy UMRA: závažnost se odhaduje dle matice říjen 2009 Seminář Analýza rizik 6 3
Stromkové diagramy Analýza stromu poruch (Fault Tree Analysis, FTA): široce používaná technika založená na deduktivní logice, stromkový diagram tvořený uzly a popisující vztahy mezi událostí a příčinou jejího vzniku Analýza stromu událostí (vent Tree Analysis, TA): technika založená na induktivní logice hodnotící možné následky poruch; sleduje průběh procesu od iniciační události přes sekvenci událostí hodnotící funkce říjen 2009 Seminář Analýza rizik 7 2008 Definice dopravní telematiky 8 4
Deterministické modely Model fyzikálních jevů : popisuje dynamický vývoj důsledku události ve formě matematického modelu různých fyzikálních jevů (šíření tepla, kouře atd.); pro modelování se používají analytické metody nebo numerické metody, jakou je metoda konečných prvků; vakuační modely : pokud možno věrně simulují chování cestujících v místě události od okamžiku, kdy si uvědomí nebezpečí, až po jejich únik do bezpečí; model tedy popisuje první okamžiky po vzniku události, tedy údobí samozáchrany; říjen 2009 Seminář Analýza rizik 9 Simulace evakuace osob - SIMULX 10 Počet evakuovaných (osob) 9 8 7 6 5 4 3 2 dálniční 500 dálniční 500_P 1 0 Počet osob v tunelu (osob) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 Doba evakuace (s) 260 240 dálniční 500 220 dálniční 500_P 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 rychlost 0,5 m.s -1 rychlost 1,4 m.s -1 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 Celková doba evakuace (s) říjen 2009 Seminář Analýza rizik 10 5
Metoda kauzálních sítí náhodné uzly (angl. Random nodes) zachycují náhodné proměnné (jevy) s příslušným rozdělením pravděpodobností: Únikové cesty (výborný, velmi dobrý, dobrý a dostatečný) rozhodovací uzly (angl. Decision nodes) umožňují určitá rozhodnutí nebo alternativní volbu pro významné faktory; užitkové uzly (angl. Utility nodes) popisující užitek nebo škody vyplývající z příslušných příčinných (rodičovských) uzlů (vyjádřený cenovými nebo jinými ukazateli). 2-Počet nehod 4-Cena C1 1- Únikové cesty 3-Počet ohrožených 5-Zdraví Z Analýza přínosy/náklady říjen 2009 Seminář Analýza rizik 11 Pravděpodobnostní stromy s heuristikou Strahovský tunel 0,68 pravděpodobnost ident. požáru 0,82 doplnění gradientu teploty říjen 2009 Seminář Analýza rizik 12 6
Analýza rizik části MO v úseku Pelc Tyrolka- Balabenka a Libeňské spojky 13 Cíl projektu Posouzení 5 variant řešení Městského okruhu a Libeňské spojky Minimalizace subjektivního posuzování eliminací verbální argumentace Metody pro hodnocení rizika (Failure Mode and ffect Analysis) modifikovaná SAFMA: kvantitativní numerická metoda vyhledání jakákoli rizikové události (faktor rizika), která s jistou pravděpodobností může ovlivnit jakýkoli segment projektu RIZIKO hodnocení rizikových faktorů expertní činnost matematické metody vyhodnocování objektivizace výsledků 14 7
Segmenty rizika Analýza rizika musí vést k vyjasnění toho, 1. které faktory rizika jsou významné a nejvíce ovlivňují riziko dané varianty, popřípadě, které faktory lze je zanedbat: fáze Identifikace rizika, 2. jak velké je riziko dané události: fáze Hodnocení rizika ), 3. jakými opatřeními je možné snížit riziko dané varianty na přijatelnou míru. Fáze Řízení rizika. Segmenty rizika z hlediska aktérů investora stavby uživatelů samosprávy z hlediska projektu při výstavbě: vyšší investiční náklady, nesplnění hgm, stavebně-technická při provozu: nižší bezpečnost, prodloužení cestovních dob, snížení tržeb 15 Postup práce nalezení rizikových faktorů 16 8
17 18 9
Skupina expertů Vypořádání připomínek: Ing. Marek Zděradička Ing. arch. Vlasta Klokočková Ing. Jan Tománek Ing. Jarmila Herbrychová doc. PaedDr. Jan Farkač, CSc. doc. Neubergová 19 Formulář č. 2 - hodnocení 20 10
Vyplňování dotazníku (1) xpertní hodnocení RPN = Sv Lk Doporučuje se vyplnit formulář najednou. Pokud se vyplňování přerušuje, ztrácí expert celkový obraz. Nespěchejte, formulář si před vyplňováním prohlédněte. Pokud není expert s problematikou konkrétního RF seznámen nevyplňovat nic; vždy ale vyplnit obě hodnoty Stupnice Sv a Lv spolu nijak nesouvisí 21 Způsob hodnocení V každém řádku j se pro každého experta k vypočtou hodnoty indexu RPN jk ze vztahu RPN = Sv Lk jk jk jk Pro každý řádek je tedy zjištěno n expertních hodnot. Pro každý řádek (rizikový faktor) se vypočte střední hodnota základního souboru RPN mrpn ne k= j = 1 RPN n e jk Pokud je expertů více než pět, lze stanovit směrodatnou odchylku každého řádku srpn j = 1 n 1 e 2 ( RPN jk mrpn j ) k Dále je vhodné stanovit odhad kvantilu rozdělení RPN (kvantil je orientační hodnota průměr plus směrodatná odchylka dávající představu o náhodnosti indexu. Pokud by šlo o soubor s normálním, byla by hodnota qrpn j rovna 0,84 kvantilu rozdělení pravděpodobnosti) j j qrpn = mrpn + srpn j V dalším kroku se vyhledá maximální hodnota max Sv jk a výsledky se seřadí dle velikosti 2009 22 11
Přehledná grafická zobrazení Dr. Čarská 23 Index rizika pro Variantu 1 Riziko neshody dokumentace riziko mrpn Hluk, emise za provozu Hluk, emise při výstavbě Dopady na síť při výstavbě Ovlivnění provozu sněhem, deštěm 12
Index rizika pro Variantu 3 Územní plán Náročnost přípravy Přeložky, termíny Ohrožení neplnění cílů Hluk stavba Manévry Náročnost trasy Zastavení Záchrana osob 25 Varianta 1 26 13
Varianta 5 27 Závěry 1. Jsou známy metody hodnocení rizik 2. Je ověřeno, že navržené metody vedou k cíli 3. Vhodné pro doplnění portfolia ústavu 14