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ISM—CRITIC法的通用航空可控飞行撞地影响因素分析

为了研究通用航空可控飞行撞地的影响因素,提出针对性的预防措施,采用基元事件分析法对中国民航安全办公室不安全数据库中2006—2015年间发生的30起通用航空可控飞行撞地事件进行分析,建立通用航空可控飞行撞地影响因素体系;运用解释结构模型对影响因素进行两两对比分析,建立3层阶梯有向模型;运用CRITIC法计算各影响因素权重并排序。结果表明:影响通用航空可控飞行撞地事件的表层直接原因分别是注意力分配不当、违反标准运行程序、安全意识淡薄、应急能力弱、导航设备失效、发动机失效、其他天气意外、飞行保障不利和组织混乱;中层间接原因分别是驾驶技能不足、航前准备不足、机组资源管理欠缺、地形复杂、能见度和光线刺激;深层根本原因分别是疲劳驾驶、公司违规和违法组织飞行;影响通用航空可控飞行撞地事件发生的主要因素分别是飞行保障不利和组织混乱、航前准备不足、安全意识淡薄、驾驶技能不足和违反标准运行程序。     

基于功能共振事故模型的航空事故分析

航空事故大多是由诸多诱发因素紧密耦合、复杂交互导致的结果,为克服传统事故分析方法仅能处理单纯组件失效诱发的事故或相对简单的系统的不足,提出一种基于功能共振事故模型的航空事故分析方法。利用该方法,对美国5191航班冲出跑道事故进行系统分析。识别功能模块,评价功能性能变化,确定功能共振,并制定性能变化的防控屏障。结果表明:用该方法不仅能识别出导致事故的功能共振及其影响因素,解释事故发生的原因和过程,而且能够提出降低事故风险的防控措施。     

进近着陆运输飞行事故原因及预防对策研究

进近着陆是最容易发生重大运输飞行事故的阶段,笔者对1980—1996年发生的民航运输飞行进近着陆事故进行了统计分析。结果表明:事故的主要原因是人为因素和环境因素,事故结果主要为飞机失去控制和可控飞行撞地的结果,飞机撞地后起火往往造成机组人员和乘客大量伤亡;加强研究民航飞行安全中的人为因素控制,改善进近着陆的环境系统,重视机场应急计划的编制和应急救援的模拟演练等措施,对降低进近着陆阶段的飞行事故次数、改善航空运输安全和减少人员伤亡具有重要意义。     

民航飞行事故统计及原因分析

整理了2000—2014年间的370起飞行事故,参考CAST/ICAO通用分类小组(Common Taxonomy Team,CICTT)分类标准,进行事故类型划分并统计分析,结果显示,失控类、跑道安全类、可控飞行类以及运行失效类飞行事故起数占总飞行事故数量的75.6%,死亡人数占81.4%,确定为高风险事故类型。依据历史数据,以失控类飞行事故为例进行原因识别,并结合坐标轴法对41起事故进行原因分析,得出飞行控制错误、暂时性失控、飞行管理错误、发动机失效和其他环境因素为影响失控类飞行事故的关键因素;暂时性失控、发动机失效以及控制系统失效在航空器系统类中占50%以上,是该类别的三大关键因素;飞行控制错误、飞行管理错误为导致失控类飞行事故的常见人为因素。     

基于FRAM-AHP法的公务航空飞行事故分析

为了有效分析公务航空飞行事故的主要原因,利用改进后的功能共振事故模型(FRAM)对公务航空飞行事故进行系统和量化分析。建立了功能共振事故模型,通过层次分析法(AHP)对功能模块上游功能输出和下游功能输入端的表型进行量化分析,根据权重来识别上下游主要的表型,从而找到功能模块间的失效连接,确定事故主要原因。利用该模型对某公务航空飞行事故进行分析,确定了导致事故的主要原因为公务机场保障能力不足、机组疏忽大意、飞行部教学训练大纲缺失、飞行部QAR译码能力不足、机务航前检查不足、机组起飞决策不当等。研究表明,FRAM-AHP法可以为公务航空飞行事故进一步分析提供技术支持。     

军事飞行事故致因模型构建研究

针对飞行事故产生机理的复杂性问题,构建了军事飞行事故致因模型.首先,在借鉴现有事故致因理论的基础上,深入剖析了飞行事故发生的直接原因、间接原因和基本原因;其次,以军事飞行事故发生过程中不安全事件之间的逻辑关系为主线,结合军事飞行事故的特点和当前军事飞行安全领域的发展现状,构建了军事飞行事故致因模型.最后,理论与案例分析表明:该模型刻画了飞行事故致因的多因素相关性、层次性和复杂性,它既符合一般事故发生的普遍规律,又对军事飞行事故预防具有较强的指导意义.     

对应分析在CFIT事故致因研究中的应用

为揭示可控飞行撞地(CFIT)事故致因规律,根据Reason-SHEL模型得出的10个CFIT事故致因因子,分析从飞行安全基金会数据库中整理出的2006—2011年间40起CFIT事故。在此基础上建立CFIT事故年份-成因列联表,再利用SPSS软件对表格进行对应分析。将事故成因和年份同时反映在二维散点图中,实现数据可视化。最后对图形进行向量、圆心接近点以及区域化等3项分析。根据结果得出,CFIT事故的主成因是人因操作和外界环境;随着年份增加,飞行员状态(药物/疲劳、经验不足)对造成CFIT事故的重要性越来越明显;不同年份有不同的重要致因因子。     

一种主动功能约束视域下的复杂系统事故预防模型

复杂系统事故发生模式具有多样性、不确定性的特点。传统的被动式、以失效因果分析为导向的事故预防模型虽然能够较为有效地防止或者减少同类事故的发生,但无法预防未发生过的新事故,因此并不适用于事故模式多样的复杂系统的事故预防。为了更加系统、全面地降低复杂系统的事故风险,需从更加主动的、前瞻性的视角分析如何使系统保持正常的功能。根据控制系统中的功能约束原理,并以功能分解与共振分析模型(ACAT/FRAM)为建模工具,提出一种主动功能约束视域下的复杂系统事故预防模型。该模型通过将复杂系统进行功能分解与抽象,以闭环控制关系对功能进行耦合关联,得到复杂系统要素的正常功能约束结构。基于该模型的事故预防机制在于保证系统各要素以及要素间的正常功能,据此可制定面向多种事故模式的事故预防措施。     

基于灰色新陈代谢马尔可夫模型的飞行事故预测

灰色预测适用于时间短、数据量少和波动不大的预测问题,在长期预测时,数据序列拟合较差,预测精度偏低;而马尔可夫链适用于长期、数据序列随机波动大的预测问题。笔者结合灰色新陈代谢GM(1,1)模型和马尔可夫链理论的优点,建立飞行事故预测模型。模型去掉已失去参考价值的历史老信息,补充新信息,克服了随机波动性数据对飞行事故预测精度的影响,提高了灰色预测的应用水平。实例预测1973—2008世界飞行事故,其结果证明了灰色新陈代谢马尔可夫GM(1,1)模型预测精度较高,可用于飞行事故预测,具有较强的科学性和实用性。     

基于模糊推理的FRAM事故定量分析方法研究

为有效克服FRAM事故分析中无法进行定量分析的缺陷,提出结合模糊推理技术的Fuzzy FRAM模型。此改进模型基于FRAM识别系统运行状态;依据功能输出要素的时间/精度属性利用Matlab构建2阶模糊推理系统量化功能输出质量;根据通用性能条件(CPC)及功能输入耦合端口构建功能评价体系,针对评价体系中存在的不确定性信息融合及建模问题,采用模糊证据推理技术,通过模糊信度结构建立、数据处理、信息融合测度后获得功能的风险指数;以既有铁路危险品运输事故为例,验证方法的可行性。结果表明:Fuzzy FRAM模型的评估结果较为精确,是FRAM分析方法的有效补充。     

基于半定量的FRAM道路危险品运输事故分析方法研究*

为弥补事故分析法在道路危险品运输事故致因研究方面的缺失,解决传统事故分析方法分析结果不全面、防控措施不具体且针对性较差的问题,引入半定量功能共振事故模型（FRAM）,通过定量化功能上下游耦合变异性,阐述事故发生机理同时,找到系统关键功能和关键链路,制定防控措施重点监控。结果表明:基于半定量的FRAM道路危险品运输事故分析方法能够更快、更准确地找出事故发生的关键功能和关键链路,制定针对性防控措施,有效提高道路危险品运输系统安全性。研究结果可为道路事故分析提供参考。     

贝叶斯网络在CFIT风险评价中的应用

针对事故树分析法(FTA)在风险评价中的局限性,在可控飞行撞地(CFIT)事故树的基础上,建立贝叶斯网络(BN).运用推理运算对贝叶斯网络进行定量分析,通过分析计算数据,寻找主要事故致因,并提出对应的改进措施.再将改进措施引入到贝叶斯网络中,评价相关措施的有效性.结果表明,改进措施后,高度设置错误的后验概率最大,将成为预防CFIT的工作重点.最后指出贝叶斯网络方法是对传统的基于故障树分析的风险评价方法的有益改进.     

改进的灰色预测模型在火灾事故预测中的应用

简要说明了GM（1，1）模型预测事故的基本步骤，提出了模型的改进方法，用此方法对某火灾事故进行了预测，并用Matlab语言编程的方法对数据做了处理，结果表明用该方法预测得到的数据与实际数据非常接近。     

基于系统理论事故模型与过程的危险性分析方法

传统危险性分析方法将事故视为开始事件诱发的一连串事件所造成的不幸后果,适于处理相对简单或由物理组件构成的系统,但无法胜 任较为复杂的社会技术系统,有必要研究和探索推广性更好、更为有效的系统安全分析手段。系统理论事故模型与过程（STAMP）将安全视为系 统组件间交互的一种涌现特性,并认为事故起因除了组件失效,组件间交互失常而违背安全约束也是重要诱因。主张在系统开发、设计和运行 中通过加强控制和强化有关安全约束来预防事故。基于此,先引入了STAMP的基本概念,并介绍了其分析步骤,然后,以贴近真实的导弹拦截系 统危险性分析案例,阐述了基于STAMP的分析过程。该分析方法可为开发较高安全性水平的社会技术系统提供技术支持。     

基于改进ISM-FRAM铁路运输事故致因分析*

为提高功能共振(FRAM)在铁路运输系统事故致因分析方面清晰度和完整性,提出新增环境模块的改进FRAM模型,刻画环境功能模块与其它功能模块交互耦合作用;通过引入解释结构模型(ISM),划分事故致因分析网络结构层次,分别计算分析网络层级重要度和功能模块结构重要度,并采用改进区间值犹豫模糊熵定量计算功能可变性和耦合损失度。结果表明:新增环境功能模块能有效分析与其它功能模块交互耦合作用,保证FRAM分析完整性;ISM-FRAM模型建立清晰事故层次结构,有助于理清事故致因;功能可变性和耦合损失度弥补FRAM风险评估定量分析不足,为功能屏障设置提供依据。     

可控飞行撞地风险因素分析及系统结构研究

我国运输航空的伊春"8·24"空难是一起典型的可控飞行撞地(CFIT),该类事故严重影响飞行安全,因此研究CFIT风险因素结构模型对该类飞行事故的分析和预防有非常重要的意义。通过分析大量CFIT事故及事故征候,使用SHEL模型识别出18项风险因素,使用德尔菲法确定各因素之间的直接影响关系,通过决策试验和评价试验法分析出机组技术、机组应急能力、机组经验、疲劳状况、驾驶舱资源管理、民航法规及安全管理是最重要的致因因素,并确定了各类风险因素所属类别;采用解释结构模型法构建了风险因素的多级递阶结构模型,从整体上获得了各风险因素的层次结构及关系。     

FDA事故致因模型在海上船舶碰撞事故安全管理中的运用研究

FDA事故致因模型从安全信息视角出发,将海上船舶碰撞事故发生的宏观与微观因素系统地结合在一起,以管理科学和技术科学为依据,构建海上船舶碰撞FDA事故致因模型,从微观到宏观即个体船只、海运企业、海事局3个层面进行安全信息视域下的事故致因分析,通过逻辑推导定位最佳的安全管理方位。研究结果表明:FDA事故致因模型由3条事故子链及1条事故主链构成,能够从微观到宏观完整表达海上船舶碰撞事故发生过程及机理;破坏3条FDA事故子链或FDA事故主链的形成即可有效地预防海上船舶碰撞事故的发生,对促进海上船舶航行安全管理水平的提高具有重要的理论与现实意义。     

水电厂电力设备事故应急响应FPN-MC模型及效能分析

为更好地利用信息技术研究水电厂电力设备事故应急效能,提高应急救援效率和应急处置能力,综合考虑应急响应过程中各个环节时间的随机性与模糊性,运用模糊Petri网（FPN）和马尔科夫链（MC）理论,构建水电厂电力设备事故应急响应FPN-MC模型,求解模糊稳态概率值并分析系统效能指标。最后,以ZLB水电厂电力设备事故Ⅲ级应急响应作为实例,进一步剖析应急流程信息拥挤的瓶颈环节及事件应急处置的关键节点。结果表明:应急资源使用完毕、相关人员现场处置到位、确定完善的处置方案时的状态最为繁忙;利用资源实施救援、相关人员进行现场处置、完善处置方案等实施过程需要重点监督和管理。