基于空间故障树理论的系统可靠性评估方法研究

为了研究可靠性对工作环境变化敏感的一类系统,利用空间故障树SFT的思想和方法,并结合T-S模糊故障树和贝叶斯网络,建立了一种系统可靠性评估方法。总结了T-S模糊故障树和BN网络评价系统可靠性时存在的问题,并在所提出的方法中予以解决。方法中将事件的故障状态划分为:无故障a、轻度故障b、严重故障c、完全故障d四种状态,分别用a,b,c,d表示。故障率为[0~30%)、[30%~60%)、[60%~85%)、[85%~100%),并得到了划分的规则。研究了该系统在不同故障状态下的有效范围。得到了系统在不同状态之间过渡时的特征,并分析了过渡期间的可靠性对因素敏感度问题。     

SFT下云化因素重要度和因素联合重要度的实现与认识

为了使SFT的概念,特别是DSFT的概念能表示系统实际运行的故障数据的离散性、随机性和模糊性(不确定性),同时为方便应用和简化计算,使用云模型对SFT理论中的概念进行重构。SFT理论的构建是通过特征函数实现的,因此该过程的基础是云化特征函数。基于云化特征函数重构了因素重要度分布和因素联合重要度分布的计算方法,即形成了云化因素重要度分布和云化因素联合重要度分布。这样做的好处是可将故障数据的不确定性较好地保留到最终结果,另一方面也使重要度分布的计算方法和过程更为简单且方便计算。使用这两个概念计算了一个典型系统对于温度和湿度因素的云化重要度分布和联合重要度分布。得到了系统适宜工作和应避免工作的环境区域,进而指导系统的实际运行。     

SFEP中因素重要度计算及其不确定性修正方法研究

为研究系统故障演化过程(System Fault Evolution Process, SFEP)中因素重要性及其不确定性,提出了基于相似性、联系数和信息熵的分析方法。以因素影响下的事件故障概率为基础数据,将因素重要性表征为事件在因素作用下的故障概率相似性和不确定性,建立研究方法和数学模型。首先,研究了因素重要性的由来及不确定性产生的原因。其次,建立了因素重要度计算和不确定性修正方法,提出了因素概率相似度、因素概率犹豫度、因素概率犹豫熵和因素重要度。最后,通过实例展示了分析流程。结果表明,系统故障演化过程中实现上述方法是可行的,能达到预期效果。研究方法和结果可用于系统故障演化过程中因素重要性的确定,并作为基础数据实现因素的化简、合并或删减,以降低演化过程复杂性,也可为类似的因素重要性分析提供支持。     

24Model与LCM原因因素定义对比研究

为探究损失致因模型(LCM)原因因素定义与事故致因“2-4”模型(24Model)存在的异同和优缺点,梳理2个模型各层面原因和结果的定义,对比定义内容及其对事故原因分析等安全实务的指导作用,并以一起瓦斯爆炸事故为例加以实证分析,获得二者分析结果之间的差异。研究结果表明：LCM是首个将管理因素纳入事故致因分析的一维事件序列模型,可明确各层面原因因素的定义和因素间的逻辑关系,但部分定义存在交叉重复的问题,并没有揭示安全工作指导思想等深层次事故致因因素;24Model作为系统性事故致因模型,对各类因素的定义均以组织为主体,描述事件、事故、安全的概念内涵,划分个体安全动作、安全能力和组织安全管理体系的类别并给出含义解析,探究组织安全文化层面的问题并以32个元素体现;2个模型的事故原因分析方法均建立在对各层级原因因素定义的基础上,并适用于模型理论体系本身。     

道路网络路段韧性重要度的EFAST评价方法

识别韧性重要路段有助于通过局部路段改造措施提升路网的整体韧性水平。将路网韧性评估模型集成至扩展傅里叶振幅灵敏度检验方法(Extended Fourier Amplitude Sensitivity Test, EFAST),提出了一个通用的路段韧性重要度评估框架。路网的韧性水平取决于各路段抵御、吸收故障及从故障中恢复的能力。该框架能够分离各路段的上述韧性能力对路网韧性的影响,据此评价各路段基于不同韧性能力的重要程度。算例试验表明：路段韧性能力的波动能够显著改变路网的韧性水平,各路段不同韧性能力对此变化的影响具有非均衡性;韧性能力的影响力随修复进程发生变化,忽视其交互效应可能低估路段的重要程度。基于识别结果的路段改造措施被证实能够更高效地提升路网的韧性水平。     

基于FTA结构重要度的电梯轿厢意外移动风险分析

为了减少电梯轿厢意外移动(UCM)伤害事故造成的风险,以安全系统工程的事故树分析(FTA)理论为基础,构建了以电梯轿厢意外移动(UCM)发生伤害风险为顶上事件的事故树模型。以最少数量的最小径集为分析对象,确定了事故树的结构重要度系数。以此对基本事件的结构重要度系数进行了定性分析与近似计算,从而得到了基本事件结构重要度的排序。对基本事件在事故树结构中所处的重要地位的风险分析,结果表明:乘客盲目自救扒开轿门、乘客正常使用时意外进入层轿门间的危险区域、救援时乘客自身失误、应急作业人员操作失误等,是导致顶上事故发生的主要影响因素。为该类风险的控制和防范,提供了可借鉴的理论依据。     

运用故障树分析(FTA)游乐设施安全压杠失效的危险性

基于事故致因理论归纳总结出由于棘轮断齿而导致游乐设施安全压杠失效的危险源。通过建立棘轮断齿故障树模型,计算最小径集、最小割集及结构重要度,分析出由于棘轮断齿而导致游乐设施安全压杠失效的事故发生途径及主要影响因素,并针对性地提出科学、有效的事故预防措施。这对在游乐设施生产、使用、检验等环节增强对危险源的管控具有指导意义,对预防事故发生具有重要意义。     

公路施工安全事故的影响因素重要度评价实证研究

针对公路施工过程中施工事故频发、监管重点难以把握的现状,建立公路施工安全事故影响因素重要度评价模型。选取2002—2007年发生的43起公路施工安全事故为样本数据,基于对公路施工安全事故的分析,认为公路施工安全事故的发生,受到施工人员、施工器材、环境风险和管理4个方面的共同影响,通过拆分、合并、剔除3个过程筛选出11种引发公路施工安全事故的影响因素;应用灰色关联度分析,进行影响因素的重要度评价,结果将11个影响因素划分为4个重要度水平。根据公路施工安全事故影响因素的重要度评价结果,制定预控措施以使公路施工事故的灾害损失减少到最低。     

基于Logistic回归的燃气管网风险因素重要度分析方法研究

为确定燃气管网风险评估的关键风险因素,以A省各地市燃气管网为研究对象,基于燃气专家经验确定燃气管线风险等级,提出基于Logistic回归的燃气管网风险因素重要度分析方法。采用样本增强及随机抽样的方式,选取400个均衡样本作为管网评估数据输入,通过因子分析方法对其进行降维,得到3个公共因子并作为一级指标反向构建燃气管网风险评估指标体系;利用有序多分类Logistic回归方法,根据回归系数绝对值大小对风险因素进行重要度排序。研究结果表明：外界环境对燃气管网风险的贡献程度相对较高,管道自身因素和巡检养护次之。研究结果可为城市燃气风险防控提供理论依据和方法参考。     

AHP对客运站安全影响因素的重要度分析

层次分析法(Analytical Hierarchy Process,简称AHP)是一种能将定性分析与定量分析相结合的系统分析方法.它最适宜于解决那些难以完全用定量方法进行分析的公共决策问题[1].客运站日常运营中的安全影响因素的影响程度是可以运用层次分析来实现的.在客运站安全管理的日常运营中,将安全影响要素对安全运营的影响进行量化,可以直观地反映出各个安全影响因素的重要程度,为安全生产资金投入及决策提供支持,为客运站安全分析提供一个有效的方法.本文将以A市为例,运用该方法对客运站安全管理影响因素进行重要度分析.     

基于ISM和模糊故障树的铁路黄土隧道塌方风险分析

研究如何对铁路黄土隧道塌方风险事故进行管理控制,先从地质因素、施工方法因素、监控量测因素和施工管理因素分析了黄土隧道塌方事故的成因。接着依据铁路行业隧道风险评估指南矿山法隧道施工风险因素列表,识别影响兰渝铁路某黄土隧道项目塌方的18项主要风险因素。然后运用系统工程解释结构模型方法(ISM)分析项目各风险因素间的相互关系,得出影响该隧道项目塌方的直接原因为施工扰动过大、支护不及时、拱脚悬空时间过长和信息反馈处理不及时。底层原因则为开挖方式、特殊地质条件。在上述基础上建立项目塌方事件模糊故障树模型,进行模糊定量分析,得到项目塌方事件发生的模糊概率和关键风险因素的模糊重要度。结果表明,实例黄土隧道项目塌方事故风险概率很大,地质因素、开挖方法等对塌方事故影响最大。解释结构模型方法能揭示各风险要素间的不确定性因果关系,有利于把握事故发生机理,模糊数能客观地描述风险事件的发生概率,增强故障树诊断方法的可靠性。     

SFT下的云化故障概率分布变化趋势研究

为了扩展空间故障树SFT的应用性,特别是处理具有离散性、随机性和模糊性(不确定性)的实际运行中系统产生的故障数据,利用云模型重构系统故障概率分布变化趋势的计算方法。通过故障概率分布变化趋势可得到系统故障概率随某一因素变化情况。建立云化故障概率分布变化趋势方法的目的在于,对于可靠性数据普遍存在的不确定性可使用云模型进行表示;构建的故障概率分布函数是连续的,可进行函数求导以方便得到变化趋势。将云化故障概率分布变化趋势方法应用于经典实例,得到了一些定性和定量结果。论述了该方法在理论和实际应用上的价值。     

小型尾矿库存在的问题及溃坝事故树分析

在对20家小型尾矿库现场检查和安全评价的基础上,分析了尾矿库安全管理和安全评价工作中存在的问题,应用事故树分析法对尾矿库溃坝事故进行了具体分析.     

故障树法和改进PSO-PNN网络的电梯故障诊断模型

针对电梯故障问题,提出一种将故障树分析法、改进的粒子群优化算法和概率神经网络相结合的方法用于电梯的故障诊断。以电梯的安全回路系统为例,用故障树法对回路进行分析,获得训练样本与故障类型;使用粒子群算法对概率神经网络的平滑因子进行优化,在优化过程中,针对粒子群算法存在易陷入局部最优的缺陷,提出对惯性权重的改进策略;采用相对误差对诊断效果做出评估,并与传统的概率神经网络和基本粒子群算法优化的概率神经网络在各种故障类型输出和最大相对误差等方面进行比较,结果表明:该模型能够有效诊断电梯故障。     

事故树定性分析法在实际运用中存在的问题

事故树分析法是一种应用广泛的系统安全分析方法,特别是其定性分析法在安全评价、事故调查分析中得到普遍运用。但是这种方法在实际运用中存在一些常见的问题,不易引起人们的重视。该文根据目前事故树分析法在实际运用中存在的一些突出问题,从定性分析,即最小割集和最小径集求取、结构重要度排序、事故树结果分析三个方面进行了探究,这些问题的存在说明了只有深刻的理解系统分析方法的内在涵义才能在实践中得到正确运用。文中在提出问题的同时给出了正确的运用步骤,力求使这种方法的运用更加规范、正确。     

航天器总装事故原因事件重要度分析

为解决传统安全性定量分析方法不能描述航天器总装这一复杂人-机-环系统的失效数据波动性和非严格逻辑关系的问题,结合生产实际,采用问卷调查的方法找出影响总装事故的风险因素,即导致事故的事件发生可能性、输入事件对输出事件的影响程度等。在验证调查数据的有效性之后,应用基于模糊数的模糊因果图(FCD),计算某航天器与支架车连接作业的事故风险可能性。提出原因事件重要度的计算方法。通过计算发现,人员注意力和发动机保护罩作用是导致发动机损伤的关键事件。与模糊事故树(FFT)、贝叶斯网络(BN)重要度计算结果对比表明,模糊重要度计算结果能反映事故发生可能性对原因事件发生可能性值的增减的敏感度。     

“三软”煤层煤与瓦斯突出事故树分析

掌握煤与瓦斯突出危险性和主要影响因素对突出防治至关重要。运用安全系统工程重要的系统分析方法——事故树分析法对"三软"煤层煤与瓦斯突出危险性进行系统分析,构建了"三软"煤层条件下煤与瓦斯突出的事故树,进行了定性分析和定量计算。结果表明,煤与瓦斯突出发生的概率为0.216 5,导致突出的可能途径有24种,预防突出的可能方案有5种,并计算出了各基本事件的结构重要度、概率重要度和临界重要度,确定了"三软"煤层中影响煤与瓦斯突出各因素的重要程度。     

多因素影响下系统故障预防的多方案比选方法研究

为研究多因素影响下系统遭遇危险事件前预防方案的选优,在集对分析和空间故障树基础上提出比选方法。首先,论述集对分析与空间故障树理论结合的可行性;其次,研究系统故障预防的多因素多方案比选方法和步骤;最后,通过实例进行分析。研究结果表明：停运方案没有因素分量系数影响,其损失是停运带来的经济损失;无措施方案的系统常分量系数最小,因素分量系数最大;采取措施方案中,当常分量系数相差不大时,因素分量系数积最小者为最优方案。使用赵森烽-克勤概率表示危险事件的发生特征是可行的;常分量系数代表方案对系统故障预防效用的可靠性,因素分量系数代表该可靠性的稳定性;结合常分量系数和因素分量系数即可确定最优方案。该方法适合于故障发生对因素变化敏感的系统。     

火灾探测报警系统失效风险评估

火灾探测报警系统的可靠程度,直接影响消防系统控制火灾蔓延和保护人民生命财产安全的能力,对系统进行失效风险评估是检验火灾探测报警系统可靠性的有效方法。先采用故障树分析法对火灾探测报警系统的失效风险进行分析,得出影响火灾探测报警系统失效的底事件;再利用模糊综合评价法和重要度算法得到各底事件的失效概率和权重,并给出火灾探测报警系统失效风险计算步骤;以沈阳航空航天大学图书馆火灾探测报警系统为例,评价该系统不失效的概率为0.795 0,不易失效的概率为0.144 1,较易失效的概率为0.0608,易失效的概率为0,然后根据模糊评价的最大隶属度原则,确定评估结果为该系统不失效。