Zdroje rizik spojené s tunely na pozemních komunikacích

Meziná odní kon e ence C isCon 2020 Uhe ské H adiš ě, 9. - 10. 9. 2020 162 Zd oje izik spojené s unely na pozemních komunikacích Risk Sou ces Connec ed wi h Tunnels on Su ace Rou es Doc. RND . Dana P ocházko á, CSc., D Sc.1,2, RND . Jan P ocházka, Ph.D.1,2 1 České ysoké učení echnické P aze, Fakul a s ojní, Technická 4, 16607, P aha 6, ČR 2 Vysoké učení echnické B ně, Ús a soudního inžený s í, Pu kyňo a 464/118, 612 00, B no, ČR Abs ak : K i ickými p ky dop a ní in as uk u y oblas i pozemních komunikací jsou aké unely. Jejich selhání znamená z á y, škody a újmy nejen na samo né in as uk uře, ale i na eřejných ak i ech. P o o legisla i a šech yspělých zemí ukládá požada ky na bezpečnos při ýs a bě no ých unelů, při úp a ě s á ajících unelů a při p o ozu unelech. Aby mohla bý zajiš ěna bezpečnos unelů, je řeba zná zd oje izik, k e é je řeba řídi . P o s ano ení hodných opa ření byla ses a ena da abáze zd ojů selhání dop a ních unelů, jejíž yhodnocení je u edeno článku. Klíčo á slo a: Dop a ní unel; pozemní komunikace; iziko; bezpečnos ; zd oje izik. Abs ac : Tunnels a e c i ical elemen s o su ace ou e in as uc u e. Thei ailu e means loss, damage and ha ms no only o he in as uc u e i sel , bu also o public asse s. The e o e, he legisla ion o all de eloped coun ies imposes sa e y equi emen s o he cons uc ion o new unnels, in he modi ica ion o exis ing unnels and du ing hei ope a ion. In o de o ensu e he unnels´ sa e y, i is necessa y o know he sou ces o isk ha need o be managed. A da abase o he sou ces o ailu e o anspo unnels has been se up o de e mine he app op ia e measu es, he e alua ion o which is se ou in he a icle. Key wo ds: T anspo unnel; in as uc u e; isk; sa e y; sou ces o isk. Meziná odní kon e ence C isCon 2020 Uhe ské H adiš ě, 9. - 10. 9. 2020 163 1 Ú od: Dop a ní in as uk u a pa ří mezi k i ické in as uk u y každého s á u a mezi její důleži é a z ani elné ( j. k i ické) p ky pa ří unely (P ocházko á 2012). Jejich selhání znamená z á y, škody a újmy nejen na samo né in as uk uře, ale i na eřejných ak i ech (P ocházko á 2013). P o o legisla i a šech yspělých zemí ukládá požada ky na bezpečnos při ýs a bě no ých unelů, při úp a ě s á ajících unelů a při p o ozu unelů. Aby mohla bý udělena po olení k ýs a bě i k p o ozu unelu, musí bý splněny přísné požada ky. P o ože s ě se dynamicky mění, ak sp á ným nás ojem je řízení bezpečnos i (P ocházko á 2015,2017,2018). Každý unel je o e řený sys ém sys émů (P ocházko á 2012,2013), ob ázek 1. P o o p o zajiš ění jeho bezpečnos í musíme b á ú ahu i izika, k e á jsou spojená s p opojením jedno li ých sys émů (P ocházko á 2015,2017,2018). Riziko a bezpečnos spolu jis ým způsobem sou isí, nejsou šak komplemen á ní eličiny, p o ože bezpečnos můžeme z ýši pomocí o ganizačních opa ření ( a o ací sys émy, přip a enos , ýc ik a d.), aniž bychom snížili iziko (P ocházko á 2018). Riziko p o po řeby s a egického řízení je de ino áno jako p a děpodobná elikos z á , škod a újmy na ch áněných ak i ech způsobených škodli ým je em, k e á je ozpoč ená na jedno ku území a jedno ku času (P ocházko á 2018). Ob ázek 1: Základní položky, k e é předu čují bezpečnos unelu. Současné poznání ukazuje, že zd ojů izik je mnoho (P ocházko á 2012,2015,2017,2018) a zhledem k os oucí složi os i echnických děl a s ě a přibý ají s ále další. Za áděním no ých Meziná odní kon e ence C isCon 2020 Uhe ské H adiš ě, 9. - 10. 9. 2020 164 dosud neo ěřených echnologií, z yšo áním p o ázanos i sys émů, přede ším z hlediska kybe ne ického, ma e iálního, ene ge ického, ekonomického, sociálního apod., se šechny en i y s á ají složi ějšími (P ocházko á 2015). Je sku ečnos í, že složi os o li ňuje bezpečnos sys émů, k ůli z yšujícímu se množs í možných s a ů sys ému a možných neodhadnu elných eme gen ních je ů, j. je ů znikajících za jis ých podmínek náhle a nepřed ída elně (P ocházko á 2015). Chyba, k e é se dopus íme při analýze izika, se přenáší do nouzo ých a k izo ých plánů, do plánů kon inui y a snižuje jejich hodno u e z ahu k pláno aným opa řením směřujícím přede ším k och aně lidských ži o ů a zd a í, ale i oblas i akceschopnos i zách anných složek podílejících se na ealizaci zách anných ope ací. Obecně pla í, že igno o ání či podceňo ání řízení izik je dů odem ě šiny p oblémů lidské společnos i (P ocházko á 2015,2017). P o o p o zajiš ění dos a ečné ú o ně bezpečnos i musíme řídi izika, přičemž jsou zásadně důleži é las nos i sys ému jako z ani elnos , p užná odolnos a adap abili a ke změnám y olaným ni řními i nějšími poh omami ( j. je y šeho d uhu, k e é mají škodli ý po enciál na eřejná ak i a a ak i a sledo aného echnického díla) a lidský ak o . U edené las nos i jsou in eg álními las nos mi sys ému a mí ou jejich kombinace je k i ičnos . Každý unel zapojený dnes dop a ní sí i je sys ém sys émů, k e ý má po ahu socio-kybe - echnickou ( yzickou) (P ocházko á 2017). P o zajiš ění ysoké bezpečnos i se aplikují přís upy p ocesního a p ojek o ého řízení ypu TQM (To al Quali y Managemen ) (Zai i 1991), ze k e ých ychází použí ané me ody, echnické no my i meziná odní a e opské s anda dy p o sys émy řízení. Aspek y důleži é p o bezpečnos unelů jsou zob azeny na ob ázku 2. 2 Použi á da a a me ody: P o po řeby las ního ýzkumu byla y ořena da abáze (P ocházko á 2020), k e á obsahuje údaje o 965 selháních unelů a 53 případo ých s udií od počá ku 19. s ole í; přičemž e o is ické ú oky podzemní d áze jsou zaznamenány od . 1883 (Day, Reed 2010). Případo é s udie bylo možno y oři až z něk e ých da posledních 20 le ech. Da abáze byla y ořena pomocí údajů u edených dos upných 57 zd ojích. Da a da abázi byla zp aco ána, jak běžnými s a is ickými me odami, ak speciálními pos upy inžený ských disciplín p acujících s iziky jako jsou Wha , I , případo á s udie, CBA, ozdělení do ka ego ií podle příčiny nehod a u čení logických p opojení mezi zd oji nehod, zob azení Meziná odní kon e ence C isCon 2020 Uhe ské H adiš ě, 9. - 10. 9. 2020 165 pomocí diag amu ybí kos a zp aco ání sys ému p o podpo u ozhodo ání o izicích e p ospěch bezpečnos i (P ocházko á 2011). Ob ázek 2: Aspek y důleži é p o bezpečnos unelů na pozemních komunikacích; zp aco áno dle (EU 2006). 3 Výsledky: Tak jako u každého jiného echnického díla, ak i u dop a ních unelů jsou příčiny selhání ůzno odé (P ocházko á, P ocházka, Říha, Be an, P ocházka 2018 a, b, P ocházko á, P ocházka, Luka ský, Be an, Šindle o á 2019, P ocházko á, P ocházka, Luka ský, Dos ál, Ouh abka 2019). Něk e ým, jako jsou ži elní poh omy, nelze zab áni , jiné znikají chybami a Meziná odní kon e ence C isCon 2020 Uhe ské H adiš ě, 9. - 10. 9. 2020 166 neznalos mi při p ojek o ání, ýs a bě a p o ozu, další jsou spojené s našimi neznalos mi o šech možných a ian ách cho ání unelu, jako složi ého echnického díla. K i ická analýza údajů da abázi (P ocházko á 2020) ukazuje, že příčinou každého selhání dop a ního unelu je zp a idla kombinace několika ak o ů. Na základě de ailní analýzy jsou hla ní příčiny selhání následující: 1. Ži elní poh omy: - zapla ení unelu dešťo ou odou, - po odeň, - země řesení, - sesu s ahu, - nepřízni é me eo ologické podmínky: snížená idi elnos ; ysoká koncen ace kouře; mlha; náledí. 2. Ha á ie ně unelu: - elká exploze okolí, - elký požá okolí. 3. Technické příčiny spojené s objek em unelu: - nedos a ečné in o mace o geologických podmínkách a geo echnických pomě ech, k e é byly použi y při ýs a bě unelu, - c eepo é hliny e s opě a s ěnách unelo é ouby, - nedos a ečné u ěsnění s opu, podlahy či s ěn unelu – p ůsaky ody (způsobují kluzkou ozo ky, což je příčinou dop a ních nehod), - nedos a ečné uko ení unelu, - p opady ozo ky či kolejí, - zbo cení os ění s ěn, - nedos a ečné yba ení unelu, - nedos a ečné os ě lení unelu, - nedos a ečná úd žba unelu, - nek ali ně p o edené op a y unelu, - elek ický ýboj na akčním edení při p ůjezdu laku, - požá ans o má o u, - zá ada na elek oins alaci unelu a popř. následný požá , - zá ada na oz odu ody unelu, Meziná odní kon e ence C isCon 2020 Uhe ské H adiš ě, 9. - 10. 9. 2020 167 - zá ada na signalizačním zařízení unelu, - zá ada na in o mačním sys ému unelu. 4. Technické příčiny spojené s ozidly: - echnická zá ada na ozidle a následný požá nebo exploze; speciální p oblém nas á á, když ozidlo eze nebezpečné lá ky, k e é se ak i ují – dochází k požá u, explozi a kon aminaci o zduší, k e é někdy nabý ají ka as o ických ozmě ů, j. znikají ysoce nebezpečné je y, jako jsou BLEVE a VCE, - z á a nákladu a y oření překážky, k e á následně způsobí dop a ní nehodu, - ná az ozidla či laku do s ěny unelo é ouby ( echnická zá ada), - dop a ní nehody ozidel u ni ř unelu způsobené kolizí ozidel nebo ná azem ozidla do s ěn či s opu unelu; speciální p oblém nas á á, když ozidlo eze nebezpečné lá ky, k e é se ak i ují – dochází k požá u, explozi a kon aminaci o zduší, k e é někdy nabý ají ka as o ických ozmě ů, j. znikají ysoce nebezpečné je y, jako jsou BLEVE a VCE. Jejich příčiny: · echnická zá ada na ozidle či laku – zadření mo o u, přehřá í či selhání b zd, elek ický zk a , aj., · zá ady na elek oins alaci nebo na opení či klima izaci edoucí k požá u, · požá nebo ýbuch zboží, · echnická zá ada na ozo ce či na kolejích, · lidská chyba řidiče, s oj edoucího při řízení ozidla (kolize, ne espek o ání značek, úna a), · nedbalos – nedopalek ciga e y, · úmysl – žhář, bombo ý ú ok e laku, · p áce na úd žbě unelu, · poškození ozo ky nebo kolejí. 5. Nedos a ky řízení bezpečnos i unelu: - lidská chyba sp á ce unelu, obsluhy řízení p o ozu unelu, - nek ali ní předpisy p o řízení p o ozu unelu. 6. Úmyslné ú oky – založení požá u, umís ění a ak i ace bomb. 7. Nedos a ečná legisla i a – např. chyběly s ik ně s ano ené požada ky na p o oz ozidel s nebezpečnými lá kami s ano ené ADR (UN 2019) a COTIF (OTIF 2018). Meziná odní kon e ence C isCon 2020 Uhe ské H adiš ě, 9. - 10. 9. 2020 168 Diag am ybí kos i (Fishbone diag am) zob azující základní ka ego ie příčin selhání unelů je u eden na ob ázku 3. Ob ázek 3: Zd oje izik selhání unelů na pozemních komunikacích. 4 Zá ě : 53 případo ých s udií bylo yhodnoceno me odami Wha , I a FTA (P ocházko á 2011). Výsledky jsou ozsáhlé (cca 295 s an da abázi (P ocházko á 2020)); jejich s učné yhodnocení s příkladem je e s ádiu zp aco ání. K i ická analýza selhání unelů i případo ých s udií (P ocházko á 2020) da abázi po dila ýzkumy a zkušenos i, sh nu é p áci (P ocházko á, P ocházka, Luka ský, Dos ál, Ouh abka 2019). Jde o o, že elkou oli h aje lidský ak o , a o jako pů odce ha á ií, jeho p oje y ukázala již p áce (Reason 1990). P o edená analýza selhání unelů po dila ýsledky obsažené odbo né li e a uře a sh nu é p acích (P ocházko á 2015,2017, P ocházko á, P ocházka, Říha, Be an, P ocházka 2018 a, b, P ocházko á, P ocházka, Luka ský, Be an, Šindle o á 2019, P ocházko á, P ocházka, Luka ský, Dos ál, Ouh abka 2019), a účas lidského ak o u na íce než 80 % selhání unelů. P oje ily se ři hla ní příčiny. P ní příčinou jsou lidské chyby, k e é mají pů od e špa né komunikaci a spolup áci. D uhou příčinou je ne eago ání nebo Meziná odní kon e ence C isCon 2020 Uhe ské H adiš ě, 9. - 10. 9. 2020 169 nedos a ečná eakce obsluhy a řídících p aco níků na si uace, k e é mají po enciál způsobi selhání unelu. Tře í příčinou je, že řídící p aco níci i obsluha přijímají ysoké iziko, aniž by měli dos a ečné po ědomí o jeho dopadech. Analyzo aná selhání unelů znikla buď ýsky em škodli ého je u (poh omy), se k e ým se p ojek u nepočí alo, anebo se podcenila jeho elikos , anebo kumulací mnoha malých škodli ých příčin, k e é samy o sobě nemají ýznamný škodli ý po enciál, k á kém časo ém in e alu. Jejich kumulace je příčinou la en ních podmínek, k e é mohou mí dlouhou inkubační dobu, k e á yplý á z ak u, že elká množs í zd ojů selhání mohou bý založena sys émech a p oje í se, až se obje í spouš ěč ( igge ) e o mě lidské chyby. P o o p o p e enci selhání unelů je řeba se y a o a : - elkých chyb p e enci izik, - a aké ýsky u d obných chyb, jejichž ealizace k á kém časo ém in e alu je nebezpečná, což po zuje např. i p áce (Geysen 2001). Poděko ání: Au oři děkuji za podpo u EU a MŠMT, g an na p ojek RIRIZIBE, CZ.02.2.69/0.0/0.0/16_018/0002649, a TAČR, g an na p ojek PRKODI, CK01000095. Použi á li e a u a: DAY, J. R., REED, J., 2010. The S o y o London's Unde g ound. ISBN 978-1-85414-341-9. London: Capi al T anspo , 176p. EU, 2006. P ojec Sa e-T. Sa e y in Tunnels Thenma ic Ne wo k, 2003-2006. B ussels: EU. www.sa e unnel.ne GEYSEN, W., 2001. The Accep ance o Sys emic Thinking in Va ious Fields o Technology and Consequences on Respec i e Sa e y Phylosophies. In: Sa e y o Mode n Sys ems. Cong ess Documen aion Saa b uecken 2001. ISBN 3-8249-0659-7. Cologne: TŰV- Ve lag GmbH, pp. 19-27. OTIF, 2018. The Con en ion Conce ning In e na ional ca iage by Rail. www.o i .c g PROCHÁZKOVÁ, D., 2011. Me ody, nás oje a echniky p o iziko é inžený s í. ISBN 978- 80-01-04842-9. P aha: ČVUT, 369p. PROCHÁZKOVÁ, D., 2012. Bezpečnos k i ické in as uk u y. ISBN 978-80-01-05103-0. P aha: ČVUT, 318p. Meziná odní kon e ence C isCon 2020 Uhe ské H adiš ě, 9. - 10. 9. 2020 170 PROCHÁZKOVÁ, D., 2013. Základy řízení bezpečnos i k i ické in as uk u y. ISBN 978-80- 01-05245-7. P aha: ČVUT, 223p. PROCHÁZKOVÁ, D., 2015. Bezpečnos složi ých echnologických sys émů. ISBN: 978-80- 01-05771-1. P aha: ČVUT, 208p. PROCHÁZKOVÁ, D., 2017. Zásady řízení izik složi ých echnologických zařízení. ISBN 78- 80-01-06182-4. P aha: ČVUT 2017, 364p. h p://hdl.handle.ne /10467/72582 PROCHÁZKOVÁ D., 2018. Analýza, řízení a ypořádání izik spojených s echnickými díly. ISBN 978-80-01-06480-1. P aha: ČVUT, 222p. h p://hdl.handle.ne /10467/78442 PROCHÁZKOVÁ. D., 2020. Da abáze selhání unelů na pozemních komunikacích. P aha: A chi ČVUT. PROCHÁZKOVÁ, D., PROCHÁZKA, J., ŘÍHA, J., BERAN, V., PROCHÁZKA, Z. , 2018a. Řízení izik p ocesů spojených se speci ikací a umís ěním echnického díla do území. ISBN: 978-80-01-06467-2. P aha: ČVUT, 134p., h p://hdl.handle.ne /10467/78522 PROCHÁZKOVÁ, D., PROCHÁZKA, J., ŘÍHA, J., BERAN, V., PROCHÁZKA, Z., 2018b. Řízení izik spojených s ukončením p o ozu echnického díla a s předáním území do dalšího uží ání. ISBN 978-80-01-06527-3. P aha: ČVUT, 114p. h p://hdl.handle.ne /10467/79182 PROCHÁZKOVÁ, D., PROCHÁZKA, J., LUKAVSKÝ, J., BERAN, V., ŠINDLEROVÁ, V., 2019. Řízení izik p ocesů spojených se zho o ením echnického díla a jeho u edením do p o ozu. ISBN 978-80-01-06609. P aha: ČVUT, 207p. h p://hdl.handle.ne /10467/8446634 PROCHÁZKOVÁ, D., PROCHÁZKA, LUKAVSKÝ, J., DOSTÁL, V., PROCHÁZKA, Z., OUHRABKA, L., 2019. Řízení izik p ocesů spojených s p o ozem echnického díla během jeho ži o nos i. ISBN 978-80-01-06675-1. P aha: ČVUT, 465 p. h p://hdl.handle.ne /10467/85867 doi:10.14311/BK.9788001066751 REASON, J., 1990. Human E o . Camb idge: Camb idge Uni e si y P ess, 1990. UN, 2019. Eu opean Ag eemen Conce ning he In e na ional Ca iage o Dange ous Goods by Road (ADR 2019). h p://www.unece.o g/ ans/dange /publi/ad /ad 2019. ZAIRI, M., 1991. To al Quali y Managemen o Enginee s. Camb idge: Woodhead Publishing L d.