计算机仿真事故响应中的班组绩效影响因子研究

在核电站应急事件的工况下,用计算机仿真的人的班组行为模型(IDAC模型)可以预计主控室操作班组人员(决策者、操作者和咨询者组成)的失误概率,为了量化事件过程中人的认知心理活动发生的机理,采用绩效影响因子(PIF)计算班组人员发生失误的概率。讨论PIF的定义、分类以及量化值的确定,描述人的认知心理活动的失误机理与PIF的关系,预计班组失误亊件发生的概率。对50个PIFs中的一些重要因子进行描述,每组中的PIF都是独立于其他组的,但是不同组中的PIF可能存在从属关系。试图基于心理学观察以及各种人的可靠性分析方法的影响路径,合理有效地选择PIF,以实现动态概率风险评价中的人误事件发生概率的量化。     

人的失误理论研究进展

人的失误理论研究已进入结合认知心理学并以人的失误动态过程为研究热点的阶段。笔者回顾了人的失误理论研究的进展,讨论了相关的人的认知行为类型、认知失误的基本概念和人的失误模型。例如适用于不同情景和应用条件的几种模型:刺激-调制-响应(S-O-R)模型;失误的决策阶梯(Step-ladder)模型;通用GEMS模型以及Worledge认知模型。由于人的行为的复杂性和难以预测性造成了人的可靠性分析(HRA)的困难,因此,对人的行为的深入了解必须从人的行为特性及其规律性入手,将人的可靠性分析与行为科学理论结合起来,揭示人的失误发生的内在规律。与此同时,重点分析了概率安全评价技术(PSA)中如何对人的失误事件进行定量估计;如何考虑人的心理因素影响的几种重要的人的失误理论模型,并对今后这该领域中的研究方向进行了讨论。     

基于人的认知可靠性(HCR)模型的人因操作失误研究

以人的认知可靠性(HCR)模型为指导,选择包含技能型、规则型和知识型3种认知类型,结合大连化工集团公司影响运行安全的17个异常事件,对54名操纵员的时间响应状况和允许操作时间进行录像、记录与分析;依据IAEA提供的指标[1],找出操纵员在生产过程中可能出现的操作失误类别及其可能造成的危害;基于3参数威布尔模型推导出操纵员操作响应失误概率模型,并从人机工程学角度提出了具体预防事故的安全对策措施。结果表明,基于HCR模型的大化集团公司操纵员的人因操作失误模型实用、有效,为实现操作者与机器系统相协调的目标、正确评估操作着实时操作的响应时间提供了重要参考依据。     

数字化核电站SGTR事故操纵员认知分析

核电站主控室数字化后的人因特征包括数字化规程、警报系统、操作班组信息共享、界面管理任务,它们对操纵员认知可靠性都有重要影响。IDA认知模型把操纵员认知过程分为信息(Information)、诊断(Diagnosis)/决策(Decision)、执行(Action)3个阶段。按IDA模型把数字化核电站主控室操纵员SGTR事故认知过程分为3个阶段,对每个阶段进行操作分析,找到操纵员在SGTR事故认知过程各阶段最容易发生的失误和主要失误。操纵员认知失误发生的原因在于界面管理任务增大了认知难度以及数字化后缺乏情景意识等。     

地铁行车调度班组应急响应中的人因失误研究

为提高地铁系统应急响应过程的可靠性,有效避免和减少多班组动态交互的人因失误,构建行车调度应急响应循环模型查找可能的人因失误模式,提出减少行车调度班组人因失误的安全对策措施。适用于发现行车调度班组应急响应过程的薄弱环节,进行地铁系统人因可靠性分析(HRA),有利于提高地铁系统的安全运营管理。     

PSA中人因失误模型化研究

主要研究PSA模型如何考虑人因失误的影响,系统地提出如何在电厂系统模型中建立相对应的人因失误分析模型。利用事件树把系统故障和人因失误相结合的方法,探讨如何最大可能地真实描述事故后的操纵员行为,确定重要人因事件发展序列以及根据系统响应确定合理可分析的人因题头,建立完整的人因失误模型化的体系,并以实例说明具体分析过程。此项研究能够较好地描述硬件可靠性和人因可靠性之间的关联关系,降低HRA出力并满足PSA对于事故后人员行为的概率分析需求。     

海上浮动核电站人员认知可靠性模型

为了保障海上浮动核电站的安全运行,利用人员认知可靠性(HCR)模型,分析海上浮动核电站的人因可靠性。首先通过分析和量化海上微气候、噪声、船体运动等外部因素对操纵员的操作速度和准确度的影响,修正HCR模型;然后以海上浮动核电站失水事故(LOCA)为例,分析事故中涉及人员行为以及事故处理流程,根据事故发生的情景对各计算参数取值;最后计算操纵员对反应堆LOCA事故系统异常信号认知和响应的失败概率。结果表明:计算结果与实际较为吻合,修正后的HCR模型可操作性较强。     

HFL模型在海上压裂工艺过程风险评估中的应用

为有效降低海上压裂工艺过程事故发生的可能性,建立将危险与可操作性研究(HAZOP)、事故树分析(FTA)和保护层分析(LOPA)集成的量化风险评估模型(HFL模型)。阐述HFL模型的集成机理和分析流程。以海上压裂工艺过程高压管线危险性分析为实例,开展该模型的研究与应用。在运用HAZOP方法对危险源初步辨识基础上,构建高压管线超压的蝴蝶结模型(BTM),确定导致事故发生的9种风险因素和5种事故后果,并估算高压管线断裂事故场景的初始事件概率和剩余事故风险。结果表明,现有的独立保护层(IPL)即超压电子保护装置无法使事故风险达到可接受水平,需要通过增加新的IPL,即安装井口保护装置和泄压装置,提高压裂过程高压管线运行的可靠性,确保剩余事故风险处于可接受水平。     

建筑安全事故防范认知与主体身份特征关系诊断研究

为进一步研究建筑安全主体的身份特征对建筑安全事故防范认知的影响,通过分析现有文献,对建筑安全主体身份特征、建筑安全管理认知、建筑安全技术措施认知和建筑安全事故防范认知4个因素分别进行探讨,并提出其相互之间的关系假设。基于结构方程模型(SEM)方法,构建由4个因子16个观测变量组成的指标体系。采用LISREL8.53软件,验证因子及观测变量之间的关系。个案研究结果表明,主体身份特征对建筑安全管理认知、安全技术措施认知和建筑安全事故防范认知具有较强的社会属性效应,主体身份特征通过建筑安全管理认知、安全技术措施认知对建筑安全事故防范认知的正效应也比较明显。重塑建筑安全主体社会属性、加强安全管理和技术措施教育,均能有效提高建筑安全事故防范认知。     

复杂系统安全事故致因分析的“认知-约束”模型

随着系统复杂程度的提高,传统的针对机械系统或者机电系统事故致因的“因果事故链”模型对于复杂系统的事故分析显得难以胜任.在对现有事故致因理论及模型进行概述分析的基础上,提出了适用于复杂系统事故分析的“认知-约束”模型,通过分析文献中的事故连锁模型和博帕尔泄露事件,验证了“认知-约束”模型的实用性.最后提出基于机器学习方法和重要节点牵连控制方法的复杂系统崩溃控制策略.研究结果表明预防复杂系统安全事故需要强化安全认知能力,并发展有效的安全控制策略.     

一种基于贝叶斯网络的机务维修差错调查模型算法

提出一种基于贝叶斯网络的机务维修差错调查模型算法,根据已经建立的机务人为诱因导致事故/事故征候模型,利用贝叶斯原理编程实现了该算法。利用该算法对中国民航飞行学院2001-2011年的机务人为有引导的事故/事故征候依次进行分析并验证,得到了相应的事故诱因概率排序。该算法克服了样本空间不足,在事故发生以后能够在引入其他证据的情况下根据以前的经验概率得到新的事故诱因概率排序,为民航机务维修差错调查提供了可靠的技术支持。     

基于HFACS的空中相撞事故分析及建议

空中相撞事故往往是由诸多人为差错相互叠加、耦合和作用而导致的,要找出事故的真正诱因,防止类似事故再次发生,难度非常大。为了有效地分析和定位人为差错,以更好地服务于防相撞的管理与决策,提出一种基于人为因素分析分类系统（HFACS）的空中相撞事故分析方法,它按照从显性差错到隐性差错的思路来分析事故的诱因,最终找出组织因素对事故的影响。并利用HFACS对巴西卡欣布上空发生的一起空中相撞事故进行了系统分析。案例分析结果表明,该方法不仅能够找出导致空中相撞事故的人为差错,解释事故发生的原因和过程,而且能够据此提供防止相撞事故发生的安全建议。     

Method for identifying errors in chemical process development and design base on accidents knowledge

It has been claimed that the high accident rate in the chemical process industry is due to poor dissemination of accident knowledge that affects directly the level of learning from accidents. In response to this situation, this paper utilized past accident knowledge as a basis to develop a safety oriented design tool whereby the accident information were directly disseminated into plant design. The method was developed based on our previous accident analysis of design error in which the common design errors were ranked in accordance to their frequency and its origins during normal plant design project. Based on the design error ranking and its origin at a specific design phases, a method for design error detection is proposed. The method is expected to be able to identify the possible design error and its causes throughout chemical process development and design. The main objective is to trigger safe design thinking at the specific design phases so that appropriate action for risk reduction could be timely implemented. The Bhopal and BP Texas tragedies are used as case studies to test and verify the method. The proposed method can detect up to 74% of design errors.     

基于灰色系统理论的煤矿人因事故关键因素分析

通过对煤矿人因失误事故致因因素进行分析,统计出相关的关键影响因素,运用灰色系统关联理论,根据国家安监局近十年煤矿事故统计数据,对煤矿人因失误事故影响类型进行了分析。以煤矿事故发生起数和事故死亡人数作为参考指标,计算和分析行为失误致因、个人违章、组织管理失误等十项主要与煤矿人因事故相关的灰色关联度,进而推算出这些因素的灰色关联序,确定出导致煤矿人因失误事故的关键因素,最终得到煤矿人因事故与关键影响因素之间的定量化分析结果。采用灰色关联理论对煤矿人因失误影响因素进行分析,能够很好地说明人因失误与各关键影响因素之间的权重关系,对煤矿人因事故主致因机理有更加深刻的理解,为煤矿事故的预防和控制提供重要的参考依据。     

Why bad things happen to good people

Accidents in the process industries are extensively investigated to determine root causes, for lessons learned, and many times in search of the “guilty”. Accidents are seldom simple and most accidents have human elements that led to or facilitated the accident. Many times the people involved in these accidents, when considered individually on their merit, would be considered “good” people yet “bad things” (accidents) still occur.Human errors can be classified as individual, group, and organizational. Individual human errors have been addressed in a number of studies and papers. Many of these classify human errors and treat them probabilistically or cognitively. Less has been said regarding the individual psychological/sociological response/interaction mechanisms that might contribute to an industrial accident. These elements also contribute to a lack of situational awareness which often plays a large part in human error. Group and organizational interactions/dynamics can also contribute negatively to situational awareness and to the chain of events of an accident. Organization errors, which are typically latent, can also facilitate an accident and are many times people enabled for personal and business vested interests.This paper will discuss the effect of human error at the practical plant level in contributing to accidents in the process industries from individual, group, and organizational perspective. The discussion will include psychological/sociological response/interaction mechanisms that can contribute to situational awareness and human error. It will also discuss how complexity, veracity, and quantity of available information can affect the human decision-making process leading to mistakes.Accidents are seldom simple and most accidents have a number of elements that led to or facilitated the accident. When looking at individual elements probabilistically, multiplying probabilities together, it is hard to see how an accident could have occurred. A common refrain “That’s double jeopardy and we don’t have to consider that” is essentially a qualitative probabilistic analysis. Yet we have cases of triple, quadruple, n-jeopardy occurring to cause accidents. The paper will discuss the superimposition of causes and a similar concept of functional resonance in causing accidents.     

一种基于认知过程分析的人因失误辨识方法——应用于高速铁路列车调度系统

通过总结既有的人因失误分类方法,对主要分类方法的优缺点和适用性进行了评述。既有的人因失误分类方法主要侧重于人因事故分析,在对人的认知过程四阶段尤其是计划决策阶段的失误模式进行主动辨识具有较大的困难。通过综合认知行为四阶段模型和技能型-规则型-知识型行为理论(SRK理论),建立了高铁列车调度指挥认知行为SRK模型。以认知行为SRK模型为基础,提出一种新的人因失误分类方法用以人因失误辨识。以高铁列车调度指挥临时限速为任务背景,进行实际的人因失误辨识工作,并给出了详细的辨识结果。通过对列车调度员的访谈,辨识结果全面覆盖了临时限速时可能出现的人因失误类型,验证了方法的实用性。     

灰色Elman神经网络在火灾事故预测中的应用研究

针对我国火灾事故现状,结合灰色理论和神经网络的特点,提出灰色Elman神经网络火灾事故预测模型。依据我国1998—2007年火灾事故统计数据,分别选用GM(1,1)模型和灰色Elman神经网络模型对1998—2005年数据(火灾起数)进行拟合,对2006年、2007年数据进行(火灾起数)预测。结果表明:灰色Elman神经网络火灾事故预测模型符合火灾事故的特点;有效地解决了传统灰色预测模型在火灾事故预测中误差大稳定性差的缺陷,提高了预测精度;可对火灾事故进行预测与分析,为消防安全管理提供依据,以最大限度地减少火灾事故的发生。     

航空人为差错事故/事件分析(ECAR)模型研究

为深入研究航空人为差错事故/事件的影响因素,以人为差错相关理论为基础,对比分析几种典型的人为差错分析模型;通过借鉴ECCAIRS分析框架,并在基元事件分析(EEAM)逻辑和CCAR396部的分类方法基础上,构建航空人为差错事故/事件分析(ECAR)模型,它从事件层、描述层、原因层和组织因素与改进建议层,分析航空事故和不安全事件的人为差错。此外,还将组织因素概念引入该模型。     

基于哈默“人的差错理论”的道路交通安全研究

以道路交通安全系统为背景,人的差错为研究方向,运用"哈默"人的差错分类理论,从机动车驾驶员和非机动车驾驶员、乘客及行人两种人群的差错角度,对2004—2006年3年间我国交通事故发生率和死亡人数进行较有针对性的分析归类和研究,进而分别提出基于主动性和被动性两方面的交通事故人因预防措施。通过"哈默"全新的分类方法,全面分析交通行为中人的差错类型,为道路交通事故预防体系的研究、建立以及进一步的发展,提供了有参考价值的基于人的行为机理的理论依据和合理化建议。     

基于元胞自动机的人因追尾事故仿真研究

人为因素已经成为导致交通事故发生的关键因素之一,而车辆追尾碰撞是公路上最常见、危害最大的一类事故.本文将驾驶员的心理细分为放松、谨慎和紧张三种状态,设计了状态切换规则以及不同状态下驾驶员的行为规则,建立了一种公路人因追尾事故的元胞自动机仿真模型.随后通过仿真实验研究了交通流参数以及驾驶员驾驶特性对追尾事故发生率的影响,仿真结果表明随着车辆最大允许速度和车辆密度的增加,追尾事故发生率显著上升;跟驰状态下驾驶员的反应延迟与差错率对事故率影响最大,而紧急情况下驾驶员的人为因素对事故率没有显著影响.研究结果对交通中人因事故发生机理研究及人因事故的预防有一定参考价值.