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。     

采用改进FRAM模型方法的管道爆裂事故分析

近年来,主蒸汽管道爆管事故频发,为了找出管道爆裂事故的致因路径,有效预防和控制此类事故发生,以某重大蒸汽管道裂爆事故为例,采用时间和事件序列图(Sequentially Timed Events Plotting, STEP)技术和蒙特卡罗模拟方法对功能共振分析法(Functional Resonance Analysis Method, FRAM)进行改进,进行事故致因分析并建立屏障措施。结果表明,改进后的FRAM模型可以全面识别功能信息并且定量确定FRAM模型中各功能的变化及耦合关系,减少功能性能变化及潜在耦合变化分析的主观性,找出系统发生共振的功能及失效连接。最后,根据失效连接制定相应屏障措施来预防此类事故的发生。     

基于FRAM的铁路危险品运输事故演化机制研究

为预防铁路危险品运输事故,基于功能共振分析法(FRAM)分析铁路危险品运输系统风险-事故演化机制,进而研究对应控制方法。在建立铁路危险品运输系统风险-事故演化层级网络的基础上,将影响FRAM中输入、前提等属性的风险因素分为人、设施设备、货物、环境和管理5大类;以华东某站氰化钠泄漏事故为例进行研究,结果表明:匿报危险品种类、违规包装和检查人员失职3个功能模块导致各自功能模块内部变化,并引起功能模块的不正常振荡,通过非线性、动态性耦合作用和功能连接传递,使功能模块间发生非线性耦合共振,导致运输危险品与卸载危险品2个模块之间的连接断裂并超越系统风险-事故临界阈值,宏观层级结构发生阶跃式突变,最终导致事故。     

基于FRAM的动土作业坍塌事故案例分析

为了解动土作业事故发生的根原因,有效降低事故发生率,采用功能共振分析法(FRAM)研究动土作业中的坍塌事故演化机制,并以长沙某公司天然气管道施工项目“11.11”一般坍塌事故为例,对动土作业的功能耦合过程进行定性分析,确定影响作业的主要失效链接。结果显示:培训教育落实不力是引起功能改变的主要来源之一;人员防护、施工检查、技术交底等功能的不正常震荡及非线性的耦合共振,影响多项失效功能链接。FRAM可为动土作业过程中的事故致因分析提供技术支持,未来可进一步研究定量分析。     

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。     

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。     

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。     

“FPSO+CTV+普通油轮”外输作业模式风险分析

"浮式生产系统(FPSO)+原油转驳船(CTV)+普通油轮"外输作业新模式存在双重的碰撞和泄漏风险,为克服现有研究仅将事故视为单个事件的有序发生或潜在因素的层级叠加等问题,提出一种基于功能共振事故模型(FRAM)的CTV卸油模式风险分析方法。首先,基于FRAM的一般性能条件,识别导致CTV卸油事故发生的人员、技术和组织因素;其次,评价功能性能变化,用以确定关键作业环节和事故演化过程;然后,制定性能波动的防控屏障来预防事故发生。研究结果表明:CTV卸油作业存在25类风险因素和2个关键作业环节,且操作人员的综合素质、CTV的靠泊技术、CTV与FPSO间的沟通效果等是诱导事故发生的关键因素。     

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。     

数据挖掘与现场调查结合的电动汽车事故分析

为了解电池热失控引起的电动汽车自燃事故起因,降低事故发生率,统计梳理2020年新能源汽车起火事故概况,并基于动力电池失效机制和车辆运行数据,提出一种融合事故阶段安全参数关联分析、事故现场调查和全生命周期数据一致性分析的事故多维分析方法,采用该方法深入剖析一起电动汽车起火事故.研究结果表明:事故多维分析方法可通过探究事故...     

危险货物道路运输事故统计分析

为掌握危险货物道路运输事故的发生规律,预防事故与灾害发生,笔者收集、整理了2000年9月至2007年3月间的609起危险货物道路运输事故案例,并对案例进行详细分解和统计分析,获得了危险货物道路运输事故的时间分布、地域分布、路段分布、事故形态分布、事故原因分布等统计特征。研究结果表明,危险货物道路运输事故具有如下规律:早晨和上午(4时至12时)是事故多发时段;事故形态以单车事故为主,特别是车辆倾斜或侧翻事故为数最多;驾驶员处置不当和违法驾驶行为以及运输车辆机件失效是导致事故的最主要的两类原因。针对案例分析结果,提出预防危险货物道路运输事故、保障危险货物道路运输安全的对策与建议。     

易燃易爆危险化学品道路运输事故情景分析

为探究易燃易爆危险化学品道路运输事故情景演变趋势,发掘事故后果类型预测方法,首先搜集、统计2013—2018年国内983起易燃易爆危化品道路运输事故数据,从中提取事故发展过程中各个环节的特征参数,并将其作为网络节点;然后借助Netica软件进行参数学习,并构建易燃易爆危化品道路运输事故情景分析贝叶斯网络(BN)模型,最后进行后验概率推理,提出"初发事故—危化品事故"模式的事故链预测方法。研究表明:该事故情景分析模型可有效评估各类因素对事故情景演化的影响程度,并预测事故情景演化态势和导致特定事故后果的最可能出现的情景。     

过境道路交通事故特性及预防对策研究

过境道路有着城市道路和公路的双重功能,其特定的功能导致交通事故频发,为了有效减少过境道路的交通事故,从时间分布、事故形态、事故原因、事故对象和驾驶员年龄分布等方面分析了过境道路的事故特性,并针对事故特性从路段和交叉口两方面提出过境道路事故预防对策。可为过境道路交通安全管理提供参考。     

过境道路交通事故特性及预防对策研究

过境道路有着城市道路和公路的双重功能,其特定的功能导致交通事故频发,为了有效减少过境道路的交通事故,从时间分布、事故形态、事故原因、事故对象和驾驶员年龄分布等方面分析了过境道路的事故特性,并针对事故特性从路段和交叉口两方面提出过境道路事故预防对策。可为过境道路交通安全管理提供参考。     

基于免疫机理的化工园区安全生产预警机制设计

为从预警角度预防化工园区安全生产事故,基于生物免疫机理,先应用仿生学方法从整体分析化工园区的"生理结构",再从局部分析化工园区安全生产事故预警体系与生物免疫系统的相似性,首次提出包括诊断识别子系统、预警信号子系统、协调控制子系统和记忆库的化工园区安全生产事故免疫预警系统;设计了一种新的包括预警指标参数输入、模型运算和结果输出3个功能模块的化工园区安全生产事故预警机制。预警机制的输入模块实现预警指标数据输入与处理的功能,运算模块实现预警模型运算的功能,输出模块给出量化评价和图形分析2种结果。基于此设计,将构建预警指标体系,建立化工园区安全生产现状预警和未来预测模型。     

一起立式横水管燃煤蒸汽锅炉爆炸事故分析与警示

本文针对一起立式横水管燃煤正烧蒸汽锅炉爆炸事故,拟从技术层面上对事故展开分析,从现场勘查、失效分析、性能测试、强度校核、爆破压力估算等多个角度,探究并揭示事故发生的主要原因,在给出事故分析结论的基础上,分别从设备制造层面和操作管理层面上,结合具体事故情况对该类事故提出事故警示和预防建议。     

基于贝叶斯网络的城市地下燃气管网动态风险分析

为研究城市燃气管网风险的动态性,针对传统风险分析方法的局限性,提出基于贝叶斯网络的燃气管网动态风险分析方法。构建燃气管网失效蝴蝶结模型并将其转化为贝叶斯网络模型;在事故发生状态下更新事件失效概率,识别出关键因素;根据异常事件数据和贝叶斯理论,对基本事件失效概率进行实时动态改变;随之更新管网失效及各后果发生的概率,从而实现管网的动态风险分析。研究结果表明:该方法克服了传统风险分析方法的不足,可动态反映燃气管网失效和事故后果发生概率随时间变化的特征,能够为城市地下燃气管网的风险分析与事故预防提供参考。     

复杂性系统视角下船员不安全行为功能共振分析模型

为分析船员不安全行为的形成，提出了基于功能共振分析方法(Functional Resonance Analysis Method, FRAM)和集对分析的不安全行为分析模型。通过辨识船员不安全行为形成因素，构建13个不安全行为影响因素的功能共振分析模型；引入区间值犹豫模糊熵和集对分析方法量化功能模块变异程度与表型，确定功能链接的耦合变异系数；结合船舶事故案例数据，得出不安全行为形成过程中导致不安全行为形成的主要路径。结果表明：船员不安全的关键指标涉及性格、工作强度等；船员不安全行为受到内外部因子影响，涉及12条不安全行为形成路径；船员不安全行为主要表现为自身特质、管理、专业素质易产生变异从而影响其他功能模块；信息传达、判断决策、动作、动作后确认易受到其他功能模块的影响，尤其是判断决策、动作等行为表现易受到影响形成不安全行为。     

基于FDHHFLTS-BN的海底管道泄漏失效风险定量分析

为预防海底油气管道泄漏失效事故,提出基于自由双层次犹豫模糊语言术语集(FDHHFLTS)和贝叶斯网络(BN)的FDHHFLTS-BN风险分析方法,用于分析海底油气管道泄漏失效事故概率及事故的关键风险因素。将故障树模型转换为BN结构,由专家根据FDHHFLTS评估基本事件发生可能性;采用最佳最差法(BWM)确定专家权重,结合相似性聚合方法(SAM)聚合专家意见;依据构建的BN模型,正向推理得到事故发生概率,反向推理得到后验概率,并进行敏感性分析。将该方法应用于实例分析,结果表明：分析段海底管道泄漏事故的概率值为P=6.20×10^-3;焊缝施工缺陷、材料施工缺陷和渔具作用等为事故发生的关键因素;与传统方法对比分析结果证明,所提方法在确定海底管道风险方面具有一定的优势。