系统安全韧性的塑造与评估建模

为完善安全系统学理论体系,立足于理论思辨层面,基于韧性科学和安全系统学,提出安全韧性的定义,并解析其内涵,论述其研究意义。基于此,从3个维度构建系统安全韧性塑造体系的概念模型,并对其进行扼要阐释;深入剖析系统安全韧性塑造体系的作用机理,并构建其作用模型。基于系统安全韧性曲线,构建系统安全韧性评估的数学模型,并进行系统安全韧性曲线的对比分析。研究结果可为安全系统学研究提供新思路和新方法,系统安全韧性是安全系统学和韧性科学交叉领域一个值得关注的重要范式。     

基于贝叶斯网络的校园安全风险评估

为解决校园安全风险事故中行为安全管控的难题,本文以行为安全管理理论为基础,构建4个维度,8个一级指标、20个二级指标的校园安全风险评估体系模型,从而全面评估校园安全行为风险,并以贝叶斯网络的技术方法搭建,形成校园安全风险贝叶斯网络模型。通过正向推理、反向推理和敏感性分析,得出校园安全风险重点管控因素和事故致因链,进而得到校园安全风险管控策略,提高校园安全管理水平,保障校园安全。     

基于贝叶斯网络的煤矿安全诚信评价模型

构建了基于贝叶斯网络的煤矿安全诚信评价模型,用于评价煤矿企业安全诚信状况.该模型采用贝叶斯网络拓扑结构描述指标间的逻辑关系,利用联合条件概率表将指标间逻辑关系定量化,在评价具体煤矿时确定网络中根结点的置信度,最终将根结点置信度通过概率理论聚合到煤矿安全诚信度这一总指标.对平禹煤电公司安全诚信等级进行评定,表明该模型是合理有效的.     

基于贝叶斯网络的可控飞行撞地事故原因分析方法

由可控飞行撞地造成的死亡人数在民航运输飞行事故中占第1位,因而研究可控飞行撞地的原因并采取预防措施对保障飞行安全有重要意义.介绍了事故树模型和贝叶斯网络之间的内在转换关系,采用事故树分析了可控飞行撞地事故发生的主要原因是人为因素和技术因素,其中人为因素包括机组、管制员和维修人员的失误,技术因素包括燃油重量、风速风向、能见度、飞机速度、偏离航线等,最后将事故树转化为贝叶斯网络.以人为因素中的机组人员失误为例,用贝叶斯网络模型对失误原因进行了分析,并计算出机组人员失误概率.     

基于级联失效的管制扇区网络韧性评估

为减轻管制空域因遭受极端天气、设备故障等特殊事件而出现的大面积失效对航班的影响,研究了不同事件中,不同恢复策略对管制空域韧性的改变。通过复杂网络理论对管制空域进行建模,结合级联失效理论的负载-容量模型与公共交通领域的韧性评价指标,提出一种适用于评价扇区网络的级联失效-恢复过程。依据节点的特征参数设定扳机节点并触发级联失效过程,对扇区网络分别以度优先和介数优先2种策略进行恢复模拟。以西南地区的管制扇区为研究对象展开仿真试验,结果显示：在面对中心扇区失效时,度优先恢复策略下的容量损失更小,效率损失更低;繁忙扇区失效时,2种恢复策略各有优劣。扇区网络采取度优先的恢复策略有更好的韧性。     

基于贝叶斯网络的养老院火灾风险评估方法研究

为预防养老院火灾事故,结合事故树法(FTA)和贝叶斯网络法(BN),建立了一套养老院火灾风险定量评估模型。首先,采用事故树法建立潜在的养老院火灾事故场景;其次,考虑到养老院火灾事故场景中不确定因素的影响,将事故树模型转化为贝叶斯网络模型,并结合有人员伤亡的养老院火灾事故发生发展实际优化模型;最后,以某市养老院为例,结合调研、文献及统计数据确定先验概率及条件概率,并用GENIE 2.0软件实现贝叶斯图形化,分析验证该模型逻辑可行性。结果表明:通过该模型和方法,不仅可以预测养老院火灾事故中各场景发生发展概率,还能对各风险因素敏感度和最大致因链进行分析,提高了风险因素辨识和评价的准确性,可以为养老院火灾风险分析和防控提供参考。     

基于贝叶斯网络的海盗劫持风险评估

为保障船舶运行安全,维护海上运输通道安全稳定,引入贝叶斯网络对全球海盗劫持风险进行了评估.基于贝叶斯网络对海盗劫持风险概率进行评估,利用风险矩阵法对海盗劫持风险进行综合评估,最后针对风险结果进行风险管理分析.结果表明,西非几内亚湾海域盗劫持风险为中等风险,须重点防范.海盗登船成功、反海盗登船措施及船舶自身因素是影响该区域海盗劫持事件最为关键的风险因素,从而为实施相应的风险管理举措提供了理论依据.     

基于改进贝叶斯的飞行签派安全评估研究

随着航空公司机队规模和航班数量不断增加,作为运输生产核心部门之一的飞行签派工作,对生产组织协调不得力或监控跟踪不及时所引发飞行事故成为当前突出的安全问题。分析由于飞行签派工作差错导致飞行事故的原因及可能引发的各项后果,查找出诱发该类事故各项因素,运用层次分析法建立飞行签派安全评估指标体系,建立基于贝叶斯网络的影响飞行签派各因素间的关系和相互作用,提出了故障树向贝叶斯网络转化的改进方法,基于构建的飞行签派安全评估贝叶斯网络模型,给出了求解顶事件发生后果概率、底事件重要度和事故发生最小割集的算法;最后将该算法应用于实例。     

基于贝叶斯网络的航空维修人因可靠性分析

根据维修人为因素分析和分类扩展系统的框架选取影响因素,在航空维修领域应用贝叶斯网络进行人因可靠性分析,建立飞机维修效能模型,直观地表示影响因素与维修效能之间的关系。同时以目视检测为例,结合专家意见确定随机影响因素,通过专家访谈、事故报告、调查问卷、操作记录等渠道获取数据,得出条件概率表,进而建立目视检测表现模型,展示贝叶斯网络的建模流程。案例研究结果表明,组织文化、视觉信息、设备、疲劳、检测距离等因素对目视检测表现的影响非常显著,欲改善目视检测表现,必须对多影响因素进行综合管理。     

基于贝叶斯网络的机械安全性评估模型研究

重点阐述了基于贝叶斯网络的机械安全性评估模型的建立过程,应用贝叶斯网络建立了开式压力机安全性评估模型,对冲手事故模型中的共因失效节点进行了说明,并最终计算得出开式压力机冲手事故的发生概率.计算结果分析表明:对于系统基本事件之间有共因和相关关系的系统,BN计算结果使得事故后果概率明显增大,设计者和管理者不能忽略共因和相关关系对系统风险的影响.     

基于贝叶斯网络的燃气发电企业 应急人员能力评估研究

为了研究目前应急人员能力对事故控制的影响,本文根据某燃气发电企业突发事件应急预案和实际情况,分析不同的应急人员在应急过程中应具备的相应能力,建立了相对完善的应急人员能力评估指标,并用贝叶斯网络对其进行评估研究。根据本文所建立的评估模型可以清晰的得到应急人员能力的薄弱环节,进而为提高应急人员能力提供了方向。     

基于贝叶斯网络的人因可靠性评价

提出一种贝叶斯网络的人因可靠性评价(HRABN)方法,其中的每个因子对应于贝叶斯网络中的节点,该方法可对人因可靠性作定量分析和定性分析。在定性分析上,节点的因果关系(HRA中的因子关系)及需要改进的薄弱节点都直观地显示在层次图中;在定量分析方面,对节点因子后验概率的推断通过HRA中的先验信息(包含仿真数据、现场操作及专家知识等)和最新信息得到。如果人因可靠性贝叶斯网络中的每个节点的先验概率分布和后验概率分布都已知,模型的可信性就可通过贝叶斯因子进行定量验证。贝叶斯网络扩展性好,当有新的节点因子需要考虑时,只需要补充对应的节点;笔者的方法也能很好地应用在不同行业的HRA。     

基于贝叶斯网络的一种事故分析模型

贝叶斯网络被认为是人工智能研究中不确定性知识表示和推理的重要工具。当前在系统安全领域中已开始运用贝叶斯网络技术进行故障诊断分析，然而故障只是诱发事故的因素之一，无法系统的评价事故背后的隐患，对事故后果的预测也甚少涉及。笔者将贝叶斯网络作为一种事故分析手段，在事故致因理论的基础上提出了一种基于危险因素-事故-事故危害的三层贝叶斯网络拓扑模型；阐述了网络模型层次间的因果关联关系、各层次的构成、节点的描述方法以及网络模型的构建方法；最后通过一个天然气球罐的分析案例验证了该模型分析方法的可行性和有效性。     

基于贝叶斯网络的公路隧道服役状况诊断方法研究

隧道结构的服役状况评价结果直接影响隧道养护决策,为客观合理反映运营隧道衬砌的服役状况,基于已有研究成果和专家知识,运用层次分析法建立了由目标层、一级指标层和二级指标层构成的隧道结构服役状况评价指标体系,确定了隧道衬砌服役状况的4个评价等级。在此基础上,采用贝叶斯网络结构学习TAN方法并结合专家经验知识,建立了隧道衬砌服役状况评价的贝叶斯网络模型,并结合某隧道工程实例验证了该方法的有效性。结果表明,基于贝叶斯网络的评价模型能较好地反映隧道衬砌结构的服役状况。利用贝叶斯网络进行推理分析,能考虑评价指标之间的交互性,使得诊断结果更符合客观实际。     

基于PSR与贝叶斯网络的非常规突发事件情景分析

基于情景分析在非常规突发事件应急决策中的重要性,为了提高情景分析的有效性、全面性,在非常规突发事件"情景"界定和演变规律分析的基础上,基于PSR模型构建非常规突发事件的"压力-状态-响应"网络表达方式;利用贝叶斯网络理论,构建非常规突发事件的情景演变分析模型;以简化后的大连输油管道爆炸事件为例,示范基于PSR模型与贝叶斯网络的非常规突发事件情景分析方法的具体流程,并对推理结果进行分析。分析结果与现实情况基本一致,证明方法的可行性和有效性。实际应用中可针对具体的事件进行"多响应"、"多路径"的推理分析,以全面、系统地分析事件情景的演变情况。     

基于贝叶斯网络的航空器看错落错跑道事件研究

目前,航空器看错、落错跑道事件在国际上是一个相当突出的安全问题,这个问题在我国近年也突显出来。导致航空器看错落错跑道的原因十分复杂,且此类事件及易引发严重的后果,造成人、财、物等多方面的损失,本文特对此类问题开展了一系列的研究。为了预防航空器看错、落错跑道事故的发生,查找诱发该类事故的因素,针对航空器看错、落错跑道事故的形成特点,笔者运用贝叶斯网络探讨其各影响因素间的关系和相互作用,该网络强大的逻辑推理能力,克服了不完备样本空间带来的不足,揭示了人、机、环境与管理因素相互作用的内在规律。为改善机场安全管理的科学性、可靠性,进一步降低事故率,提供了可靠的技术支持。     

基于贝叶斯网络的气井井筒完整性风险评价

井筒完整性失效是气井生产中的主要风险,为有效评价井筒完整性风险,应用贝叶斯网络的推理与学习能力,建立了基于贝叶斯网络和Noisy-OR gate模型的井筒完整性失效概率计算方法和风险评价模型。由故障树分析将井筒分为管柱、水泥环密封性、井口装置、水力屏障和其他部件5个评价单元,确定了各单元的主要风险因素,建立了井筒完整性失效的贝叶斯网络拓扑结构;由Noisy-OR gate模型和历史数据,确定了贝叶斯网络的条件概率参数;将基于贝叶斯网络的失效概率与层次分析法相结合,确定了风险评价指标和等级划分标准;建立了气井井筒完整性风险评价方法。结果表明,该方法实现了井筒完整性失效概率的定量计算、风险的定量评价和主要风险因素的反向推理,可为预防和控制井筒完整性失效提供决策依据,有助于降低井筒完整性失效风险。     

基于贝叶斯网络的复杂工程安全管理决策支持方法研究

为改进当前复杂工程安全风险管理中普遍存在偏重事前管理、过分依赖专家经验等不足,探讨复杂工程贝叶斯网络(BN)的构建流程,提出基于BN的安全管理辅助决策分析(DSA)方法,并以武汉越江地铁盾构隧道渗漏水事故为例进行实证研究。结果表明:利用BN能够融合多领域专家关于具体工程的实践经验,以有向图形式直观表达安全事故致因变量间的不确定性关系,在事前阶段运用正向推理技术预测事故发生概率以界定警情等级及早防范,事中运用重要度分析辨识关键致险因子以明确过程控制要点,事后运用反向推理技术快速诊断查明最可能致因组合,从而为复杂工程安全事故全过程管理提供实时辅助决策支持。