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随着我国铁路运输快速发展，铁路运输系统的复杂性和耦合性不断增强，在如此高密度的运输下，重大铁路事故时有发生，造成严重的人员伤亡和财产损失。与传统的事故致因分析模型相比，基于系统理论的事故致因分析如系统理论事故模型与过程(Systems-TheoreticAccidentModel andProcesses,STAMP)，具有整体、动态、非线性等特点，能更加系统全面地分析铁路事故，为类似事故的有效预防提供辅助决策。但STAMP模型仍需进一步完善与发展，因此本文尝试将其与时间和事件序列图(Sequentially Timed Events Plotting，STEP)以及解释结构模型(Interpretative Structural Modeling, ISM)相结合，提出一种改进的STEP-STAMP-ISM模型以分析铁路事故致因，旨在为我国铁路事故预防控制和安全生产提供一定理论支撑和实践指导。
该模型的应用可分为四个步骤：首先利用STEP初步分析事故，识别出问题事件、相关角色等，描述出事故过程；再将STEP所识别出的问题事件等信息作为STAMP模型的输入，采用STAMP分析铁路事故致因，获得事故系统分层安全控制结构，分析各层控制结构的相关安全约束、不充分控制行为、不充分控制行为产生原因及系统的动态变化过程；然后使用ISM将事故网络数学化，分析STAMP安全控制结构中各事故相关控制器之间的关联关系并划分层级；最后基于STAMP和ISM分析结果提出系统改进方案。
以我国发生的一起匿名夹带事故为背景进行案例研究。基于STEP标注了七个问题事件，并将事故中涉及的危险品包装、车辆、货运员、企业运输员、途中站货运检查员、调车员、托运人、承运站、专用线公司、途中站、铁路局集团有限公司、中国国家铁路集团有限公司、培训机构及专业技术机构等分为物理层、员工层、车站及公司层、铁路局集团有限公司及相关机构层、中国国家铁路集团有限公司层五个层级，进行STAMP-ISM分析并为相关部门提供改进意见。结果显示STEP模型的加入降低直接使用STAMP模型分析事故的工作量，且有效提高事故分析效率。ISM模型的加入可深入挖掘事故因素间的相互关系，为事故致因重要度划分层级，使分析结果以及相关建议更具针对性。
该模型的应用可分为四个步骤：首先利用STEP初步分析事故，识别出问题事件、相关角色等，描述出事故过程；再将STEP所识别出的问题事件等信息作为STAMP模型的输入，采用STAMP分析铁路事故致因，获得事故系统分层安全控制结构，分析各层控制结构的相关安全约束、不充分控制行为、不充分控制行为产生原因及系统的动态变化过程；然后使用ISM将事故网络数学化，分析STAMP安全控制结构中各事故相关控制器之间的关联关系并划分层级；最后基于STAMP和ISM分析结果提出系统改进方案。
以我国发生的一起匿名夹带事故为背景进行案例研究。基于STEP标注了七个问题事件，并将事故中涉及的危险品包装、车辆、货运员、企业运输员、途中站货运检查员、调车员、托运人、承运站、专用线公司、途中站、铁路局集团有限公司、中国国家铁路集团有限公司、培训机构及专业技术机构等分为物理层、员工层、车站及公司层、铁路局集团有限公司及相关机构层、中国国家铁路集团有限公司层五个层级，进行STAMP-ISM分析并为相关部门提供改进意见。结果显示STEP模型的加入降低直接使用STAMP模型分析事故的工作量，且有效提高事故分析效率。ISM模型的加入可深入挖掘事故因素间的相互关系，为事故致因重要度划分层级，使分析结果以及相关建议更具针对性。