SPAR-H方法在数字化核电厂人因可靠性分析中的应用研究

标准化核电厂人因风险分析（SPAR-H）方法在数字化核电厂的适用性尚未得到充分研究。本研究通过对核电厂数字化后操纵员行为特征的研究和SPAR-H方法在岭东核电厂中的具体应用,分析得出SPAR-H方法应用于数字化核电厂时存在分析结果过度保守、认知过程不够完整、部分行为形成因子（PSF）过于敏感等不足,并针对以上不足对SPAR-H方法提出明确PSF水平的判断标准、完善SPAR-H方法的认知模型、建立人因数据库等改进建议,从而使SPAR-H方法更适用于数字化核电厂的人因可靠性分析。      

群决策下SPAR-H方法不确定性信息建模与处理

考虑到标准化核电厂风险分析-人因可靠性分析（SPAR-H）方法中存在不确定性信息且无法处理多位专家参与评估的情况，本研究提出了一种群决策环境下基于层次分析法（AHP）和Dempster-Shafer（简称D-S）证据理论的SPAR-H不确定性信息建模与处理方法。首先，通过AHP计算每位专家的权重；其次，基于D-S证据理论表达专家意见中不确定信息并生成基本信度指派（BBA）；然后，结合专家权重获得加权融合BBA，通过Dempster组合规则融合评估意见并生成8种行为形成因子（PSF）取值；最后，依据SPAR-H方法生成最终人因失效概率（PHEP）。本研究以停堆和低功率工况下数字化核电厂为例说明了该方法的有效性。     

百万千瓦级核电厂停堆工况下的概率安全评价

对百万千瓦级核电厂停堆运行事故进行内部事件1级概率安全评价(PSA),根据不同的停堆进程分别建立停堆PSA模型,分析经历余热排出系统(RRA)低运行区间(LOI-RRA)水位对电厂风险水平构成的影响;同时采用事故系列先兆标准电厂风险分析模型人员可靠性分析(SPAR-H)方法进行人员可靠性分析,评价其定量化结果的适用性。分析结果表明,停堆工况下的电厂风险不可忽视,在停堆工况下的事故规程有待完善之处,冷停堆工况下由LOI-RRA水位导致堆芯损坏频率明显增加,人因失误是造成停堆高风险的关键因素。     

核电站人因失误的动态灰色关联分析

基于人的失误率预测技术(THERP)和失误分析方法(CREAM),运用一种动态的、关注影响结果的人因失误动态灰色关联分析方法,搜集、整理、分析了2006年至2008年间我国6座运行核电厂的人因事件情况.在此基础上,对人因事件进行分类,运用动态灰色关联分析得到相应的关联度,提出核电厂应重点控制与预防管理的人因失误因素.     

核电厂A类人因事故分析方法及应用

人因可靠性分析(HRA)已成为概率安全分析(PSA)必不可少的内容.事故前人因事件可靠性分析作为HRA的重要组成部分,对PSA最终计算结果有重要影响.本文描述了事故前人因事件分析的基本程序、方法及分析文档模式,建立了程序化的事故前人因事件分析模式,该分析方法在国内某核电厂最近的HRA分析中得到应用并取得成功.     

数据驱动的核电厂人因失误因果机理模型研究

为了辨识人因失误机理,采用组织定向的人因失误分析（OTHEA）技术对2010—2017年国内核电厂发生的137件人因事件报告进行分析,采用相关性和因子分析方法,辨识人因失误影响因素之间的相关关系,识别出触发人因失误的场景,在此基础上,建立人因失误因果机理模型,揭示人因失误机理。结果表明,影响人因失误主要的结合模式为：知识经验水平、信息显示质量、压力水平、注意力与警觉性、安全态度。知识经验水平主要受培训水平和交流水平的影响;信息显示质量主要受技术系统、人-机界面、规程、组织设计的影响;压力水平主要受任务、规程、人-机界面、技术系统、组织设计以及知识经验水平和信息显示质量的影响;注意力与警觉性主要受工作环境、工作组织管理以及信息显示质量的影响;安全态度主要受组织安全文化、工作组织管理以及操纵员的素质与能力的影响。上述研究可为核电厂人因失误的精准防控提供理论依据,提升核电厂的安全水平。     

人的认知失误事件定量分析法的进展及应用

认知可靠性与人误分析法(即认知失误分析法,CREAM)是具有代表性的第2代可靠性分析(HRA)方法,它可从回顾式和预测式进行班组人误事件概率的定量分析.本工作除描述了通用的CREAM方法外,还建立了用环境影响指数β与共同绩效条件(CPC)因子关系的人误事件概率简化的定量化公式,可用于计算核电厂人误事故中班组的人误事件概率.并假想以秦山一期蒸汽发生器传热管破裂(SGTR)事故为例,说明人的认知失误事件概率的计算过程及结果,为核电厂概率安全评价(PSA)的班组人因分析提供了另一种有效的途径,使核电厂的风险的概率估计值更为客观、更有参考价值.     

秦山第三核电厂人因可靠性分析

人因可靠性分析（HRA）是概率安全评价（PSA）的重要组成部分。秦山第三核电厂（简称秦山三核）初版HRA由加拿大原子能公司（AECL）完成,其采用的HRA方法为简化的ASEP HRA。为获得更符合秦山三核运行状态实际的HRA结论,本工作对秦山三核重新进行了HRA分析,并增加了事件间的相关性分析。在对国际HRA方法比较研究的基础上,秦山三核HRA采用了规范化的THERP+HCR分析方法。新分析所得数据与AECL数据比较分析结果表明,新分析与AECL的分析判断基本一致,但在合理性和准确性方面较原分析有明显提高,分析结论更符合秦山三核实际。     

数字化人机界面人因可靠性分析方法研究与应用

为了将人因工程方面有关人的能力和限制的知识应用到人机界面的设计,从而使控制室系统设计达到人‐机‐环境的最佳匹配,本文研究通过人因可靠性分析方法,结合人因工程设计过程,建立一种适于工程应用的综合性分析方法来识别人机界面中影响人员绩效和容易诱发人因失误的潜在设计缺陷,并采用系统化的方法来优化人机界面设计。结果表明,本文建立的方法具有可操作性强、评价客观等优点,可有效提高核电厂安全性、可靠性和经济性。该方法现已成功应用于在建的CPR1000各项目,具有广阔的应用空间。     

核电厂人因可靠性分析中的相关性分析方法研究

人因可靠性分析（HRA）是核电厂风险分析中的重要组成部分，其中人误事件的相关性分析是HRA中必不可少的内容，忽略人误事件间的相关性，将导致低估核电厂的风险水平。本文提出了一种基于D（邓）数和层次分析法-决策试行与评价实验室（AHP-DEMATEL）方法的相关性分析模型。首先，确定两事件间相关性的影响因素及其结构关系，并针对每个影响因素建立相关性等级的隶属度函数及其锚点；其次，利用AHP-DEMATEL方法来确定各影响因素的综合权重；最后，根据实际情况评估各因素的相关性等级并构建D数，并根据D数和综合权重计算出两人因事件的相关性程度及其可信度，通过算例验证了该模型及其方法的有效性。      

核电厂设计中的工效学—兼评三哩岛与切尔诺贝利事故

本文从人因工程学及一般人机系统工效学的理论，对三哩岛及切尔诺贝利核事故中违反工效学设计准则的一些原因进行了分析，并介绍了以前核电厂设计，运行，管理中存在的有关工效学与人因工程学中存在的问题，的最后综合叙述了核电厂人机系统设计中的工效学准则，以及对改善人员可靠性设计中提出的几点建议。     

数字化核电厂班组SSA测度方法与实验研究

情景意识(SA)问题在数字化核电厂中更为突出。为识别班组共享情景意识（SSA）水平及行为形成因子（PSF）对班组SSA的影响，基于情景意识全面评估技术（SAGAT）建立一种班组SSA测量和计算方法并进行模拟机实验。结果表明，个体SA（ISA）水平与SSA水平有关，ISA级别越高，SSA级别越高；ISA和班组SSA都受到PSF的影响，PSF的状态水平越高，ISA和SSA的水平越高；对于不同的实验场景，操纵员的ISA水平和班组SSA水平不同，这表明风险场景的症状越明显及知识经验水平越好，ISA和SSA水平就越高。最后，通过被试的自评价识别当前PSF的状态水平，主要不良的PSF是班组沟通和合作水平、压力水平、人-机界面等。这些评估结果为提高数字化核电厂人因可靠性和安全水平提供了理论支持。     

核电厂数字化主控室操纵员的响应执行可靠性评估模型

为了对核电厂数字化主控室操纵员的响应执行可靠性进行定量评价，通过情景环境分析识别了主要的行为形成因子（PSF），采用层次分析法（AHP）识别了PSF的权重，并基于提出的6个模型假设等方法建立响应执行评估模型。通过案例和比较分析对本文建立的方法进行验证。结果表明，该方法与CREAM和SPAR-H的估计结果具有一致性。      

二级PSA中人员可靠性分析方法研究

在概率安全分析(PSA)中,人员可靠性分析(HRA)是必不可少的组成部分。国内在一级PSA中的HRA做了大量的研究工作,已有良好的基础和工程实践,但由于核电厂严重事故下人员响应的复杂性,有关二级PSA的HRA还处于摸索阶段。通过研究二级PSA中人员响应特点,调研国内外在二级PSA中采用的HRA方法,最后以我国某三代压水堆核电厂严重事故下一回路快速卸压为例,采用THERP、HCR+THERP以及SPAR-H三种方法,分别进行了HRA,并给出相应的结论和建议。     

核电厂传统人员可靠性分析方法中引入班组因素的研究

在核电厂等大型复杂系统中,人员干预行为通常以班组的协作来完成,而目前核电厂概率安全评价（PSA）采用的以人的失误率预测技术（THERP）和人的认知可靠性（HCR）方法为代表的人员可靠性分析（HRA）方法主要关注对个人绩效的影响,它们在评估核电厂主控室班组绩效时存在一定局限。本文定义一种新的绩效形成因子“班组绩效形成因子（TPSF）”,并将其合理地引入THERP和HCR方法的定量化体系中,使它们可在一定程度上体现班组环境对人员绩效的影响。文章提出了TPSF等级的评价方法及将其引入THERP和HCR方法的定性实施框架。结果证明,合理地将班组因素引入传统HRA方法能改进它们对班组环境下人员绩效模化的合理性。     

Assessment methodology for confidence in safety margin for large break loss of coolant accident sequences

Deterministic Safety Analysis and Probabilistic Safety Assessment (PSA) analyses are used to assess the Nuclear Power Plant (NPP) safety. The conventional deterministic analysis is conservative. The best estimate plus uncertainty analysis (BEPU) is increasingly being used for deterministic calculation in NPPs. The PSA methodology integrates information about the postulated accident, plant design, operating practices, component reliability and human behavior. The deterministic and probabilistic methodologies are combined by analyzing the accident sequences within design basis in the event trees of a postulated initiating event (PIE) by BEPU. The peak clad temperature (PCT) distribution provides an insight into the confidence in safety margin for an initiating event.     

Development of a qualitative evaluation framework for performance shaping factors (PSFs) in advanced MCR HRA

Human reliability analysis (HRA) is performed as part of the probabilistic risk assessment to identify and quantify human actions and the associated impacts on structures, systems, and components of complex facilities. In performing HRA, conditions that influence human performance have been analyzed in terms of several context factors. These context factors, which are called performance shaping factors (PSFs) are used to adjust the basic human error probability (BHEP), and PSFs have been derived in various ways depending on the HRA methods used.     

A human–machine interaction design and evaluation method by combination of scenario simulation and knowledge base

A method of designing and evaluating HMI (human–machine interaction) is proposed for the design in supervisory control of fully digitalized I&C (instrumentation and control) and digitalized human–machine interface system, which is a large-scale complex system in the NPPs (nuclear power plants). The proposed method consists of plant accident scenario simulation, knowledge base establishment, and interaction simulation. The plant accident scenario simulation is to analyze the plant behavior and system sequences under the predefined conditions; the knowledge base is modeled based on the simulation results as human and machine roles; and the interaction simulation is to simulate the interactions such as between operator and plant, operator and technical advisor. The proposed method utilizes the object-oriented software named plant DiD (defense-in-depth) risk monitor with the combination of accident simulation by an advanced nuclear safety analysis code such as RELAP5/MOD4. The practical developments for the details are demonstrated using an example practice for the SBLOCA (small break loss of coolant accident) case of passive safety PWR (pressurized water reactor) AP1000.