基于改进FMEA的地铁车辆转向架风险评估

为了加强地铁车辆转向架的安全管理,提出1种基于区间直觉模糊集和决策试验和评价实验室(DEMATEL)方法的改进故障模式和影响分析(FMEA)方法对其进行风险评估。采用可转化为区间直觉模糊数的语言变量表征专家对故障因果关系和风险因子的评估信息,构建评估信息一致性最大化模型并求得专家和风险因子权重信息;通过区间直觉模糊加权几何算子集结信息得到故障因果关系区间直觉模糊风险优先值;基于DEMATEL方法确定故障模式与故障致因风险顺序,并结合案例分析证实该方法的可行性和有效性。研究结果表明:轮对运行不稳和加油堵脱落分别为某市地铁公司车辆转向架系统风险排序最高的故障模式和故障致因。     

基于Cross-熵与TOPSIS的复杂系统失效模式与影响分析

为降低复杂系统失效模式与影响分析(FMEA)中决策人员的主观偏好和不确定因素对分析结果的影响,建立基于Cross-熵和逼近理想解排序法(TOPSIS)的FMEA方法。基于Hp,q转化算子,将区间直觉模糊集转化为直觉模糊集,根据Cross-熵求得失效模式的综合绩效值;以绩效值最大为目标,以失效模式属性权重取值范围为约束条件,建立模糊线性规划模型,求解得到各属性的权重系数。基于可能度理论和关联系数2种排序方法,得到系统各失效模式改进的优先顺序。用某发动机涡轮增压系统FMEA的实例说明所建立方法的有效性。结果表明,该方法有助于避免分析过程中信息的损失,可提高风险优先数的精确度,避免其排序混乱,并始终能关注关键的故障模式。     

考虑组织者风险态度的通航危险源评估模型

为有效评估通航危险源的风险程度,构建考虑决策组织者风险态度的通航危险源评估模型。首先,基于国际民航组织(ICAO)推荐的危险源分类法梳理通航危险源评估指标体系;其次,针对以语义术语表征的多属性群决策(MAGDM)问题,提出变权语义幂均(VLPA)算子,并以此获取考虑决策组织者风险态度的群体评估信息;然后,综合考虑决策组织者的风险态度,阐述基于VLPA算子-距离熵的决策属性权重确定方法;最后,采用语义加权逼近理想解排序技术(TOPSIS)综合排序通航危险源的风险程度,并与传统的故障模式与影响分析(FMEA)方法对比分析。结果表明:组织因素和沟通人为因素是通航运行过程中需重点关注的2个危险源;与FMEA方法的一致排序结果证明所提方法的可行性,且该方法能更好地处理不同风险因子的乘积可能得到相同风险顺序数(RPN)值的情形。     

可能度理论在FMEA灵敏度分析中的应用

为解决传统失效模式与影响分析(FMEA)中风险顺序数(RPN)计算的模糊性和不确定性问题,避免其排序混乱,并始终能关注关键的故障模式,提出基于可能度理论的失效模式改进优先等级排序方法,并对FMEA的灵敏度进行分析。由于发生度、严重度及探测度3个属性的权重及其属性值直接影响排序结果,基于互换性理论中上下偏差的思想,求取可能度理论下属性权重的稳定区间;分别对传统RPN和可能度理论下的FMEA进行属性值敏感性分析,给出相应的算法,并得到各决策方法下属性值的稳定区间。以某柴油机变速器输出轴的FMEA为例,验证该方法的有效性。结果表明,该方法有助于确定零部件失效模式改进的优先顺序,可以增强排序结果的坚稳性。     

线性求和理论在突发事件应急群决策模型中的应用

为提高突发事件应急决策的科学性,考虑决策主体知识的不完善性及决策的模糊性,综合运用残缺判断矩阵、线性求和理论,建立多决策主体参与的应急群决策方法。引入残缺直觉模糊矩阵,且改进补全矩阵;根据得分值排序法,加权求和所有方案,建立最大化得分值线性规划模型,求得最优决策者权重;利用直觉模糊加权几何(IFWG)算子集结综合直觉偏好值,计算得分函数,并对各方案进行排序择优。算例结果表明,该方法适用于属性权重及专家权重未知的群决策,且减小了专家在决策过程中的不确定性和犹豫性对决策结果的影响,从而提高应急决策的有效性。     

基于前景理论和区间数的煤矿瓦斯爆炸风险评价

为评估煤矿瓦斯爆炸的灾害风险,结合前景理论与模糊综合评价理论,建立风险评价模型。根据煤矿瓦斯爆炸的形成条件和事故致因理论,建立风险评价体系;运用前景理论,以统计推断计算的区间数期望值为参考点,确定各指标属性值为区间数的决策权重,结合模糊综合评价理论与区间数排序原理,建立基于区间数的煤矿瓦斯爆炸风险模糊综合评价模型;运用该模型对某地3座煤矿进行风险评估,风险评价结果与煤矿的生产实际情况一致。结果表明:该评价方法克服了人的有限理性行为对决策时的主观期望效用的影响,使评价结果更加客观、科学。     

基于D-S证据理论的地震应急救援群决策

为解决地震应急救援群决策中专家偏好冲突问题,提出一种基于登普斯特-沙弗尔(DS)证据理论的专家偏好型应急救援群决策方法。首先,考虑方案执行时间和方案资源的客观属性以及专家的主观偏好,在传统地震救援群决策过程基础上,设计改进的专家偏好型群决策过程;然后,借鉴应急协商模型,设计考虑方案执行时间和资源的偏好函数,基于三角模糊数定义专家主观偏好程度,并运用D-S证据理论综合专家偏好度作方案选择;最后,以2017年九寨沟地震为试验算例,开展方法对比性试验和偏好敏感性试验。结果表明:与仅考虑方案执行时间和资源或基于三角模糊偏好相比,考虑方案执行时间和资源偏好的决策方案更能满足实际地震应急救援需求,且专家的平衡性偏好更有利于地震应急救援方案的正确选择。     

基于直觉三角模糊TOPSIS的高铁列车调度指挥人因失误风险排序

针对高速铁路调度指挥人因风险排序问题,从人因失误概率、人因失误探测度、人因失误重要度和事故严酷度四个方面构建风险评价指标体系。考虑到人因风险指标的模糊性和不确定性,用直觉三角模糊数描述各指标值,基于直觉模糊熵计算指标客观权重,然后建立基于TOPSIS法的高铁列车调度指挥人因失误风险排序模型。最后,基于实例验证了排序模型的实用性。     

地铁列车非正常停车FMEA风险评估

为解决地铁列车运营系统安全风险评估中较少考虑专家行为偏好和风险因子权重部分已知的问题,提出基于前景理论(PT)和失效模式及影响分析(FMEA)的风险评估方法,并分为4个步骤,即由专家团队基于经验和历史数据确定风险因子权重取值范围。采用逼近理想解法(TOPSIS)构建风险因子权重优化模型,利用PT将评价矩阵转化前景值矩阵,并应用偏好序结构排序法(PROMETHEE)进行失效模式风险排序。以某市地铁列车非正常停车风险评估为例,验证该方法的有效性和可行性。结果表明,地铁列车非正常停车失效模式风险排序前3位的是突发事件、异物入侵、人的干扰,这与实际情况相符。     

三角模糊可拓理论在老旧电梯运行失效可能性评价中的应用

为了准确判断老旧电梯运行失效的可能性,应用三角模糊理论结合层次分析法进行风险评价,拓展评价维度,克服传统评价偏差。首先从故障频率、日常运行管理、使用年限3方面构建评价模型;然后由专家通过三角模糊数建立两两比较三角模糊判断矩阵;最后,利用线性规划方法计算模糊权重,得出评价指标最终权重。结果表明,安全部件失效的风险最大,应予以重点考虑,验证了该方法的可行性。     

基于模糊FMEA法的乏燃料剪切机剪切装置风险评估

为了有效控制乏燃料后处理立式送料剪切机剪切装置在运行过程中的风险,采用基于模糊理论的故障模式及影响分析(FMEA)对剪切装置的故障模式进行风险评价。首先将风险优先指数(RPN)的3个评价指标视为模糊变量并模糊化,接着采用专家打分的方式对各故障模式进行模糊评价,采用重心法解模糊化,计算得出各故障模式的模糊风险优先指数(FRPN),从而确定机械设备中各故障模式的风险控制顺序。利用模糊FMEA法对乏燃料立式送料剪切机剪切装置的故障模式进行了风险评估,结果表明,吊篮焊接件裂纹、主刀体破损、刀具退刀固定档板变形为风险较大的故障模式,分析结果与工程实际较吻合。     

模糊区间TOPSIS动车组塞拉门故障风险评估

为提高动车组(EMU)塞拉门运行可靠度,采用模糊层次分析法(AHP),计算塞拉门7种主要故障模式和故障原因的权重大小;引入模糊理论,从故障发生率、维修费用和故障运营影响(晚点) 3个风险指标,评价各故障原因的多属性风险指标并得到加权风险评价矩阵;使用模糊区间逼近理想排序法(TOPSIS)相对贴近度计算故障模式,最终得到风险评估结果。研究结果表明:计算结果与近2年的塞拉门现场维护保养记录相吻合,锁闭装置故障、限位开关故障、敏感边缘故障对动车组塞拉门运行可靠度具有较大的危害,需重点检修保养。     

基于生态安全约束的再生利用项目规划设计方案决策

为确保我国旧工业建筑(区)再生利用项目方案设计阶段免受生态破坏与环境污染等因素的影响,提出了"生态安全约束"这一概念。考虑到决策者面对收益和损失的不同态度引入了前景理论,建立了生态安全约束下基于前景理论再生利用项目规划设计方案决策模型。首先,构建了包含总体规划、建筑设计、传承保护等因素的决策指标体系,并采用AHP与熵权相结合的方法计算权重,使得权重计算结果不仅体现了决策者的主管意愿,也反映了再生利用项目的客观规律;其次,以决策者预期值作为参考点给出期望矢量,将不同属性的决策数据信息规范化处理得初始决策矩阵,再根据指标间相对参考点的差值建立前景决策矩阵,通过计算各方案的综合前景值以确定最优方案。最后,通过北京首钢、云南871、陕西老钢厂、太原锅炉厂等5个实例的再生利用项目规划设计方案决策过程加以验证。结果表明,模型计算过程清晰,结果可信度高,验证了模型的合理性和科学性,可为规划设计阶段有效控制生态环境破坏与厂区环境污染提供新的思路。     

基于Fine-Kinney与TODIM的地铁列车车门系统风险评估

为在评估地铁列车车门系统风险中考虑风险准则的交互作用和决策者的心理行为,提出基于Choquet积分与交互式多准则决策(TODIM)的Fine-Kinney风险评估模型。首先利用语言术语表征评估信息的不确定性,构建离差最大化模型以确定决策者权重,并采用区间二元语义加权平均算子建立综合决策矩阵;其次基于相似度计算风险准则,综合Choquet积分和TODIM法导出危险事件优先序;然后以地铁列车车门系统的电气控制装置为例验证所构建模型的有效性;最后对风险准则重要性作灵敏度分析,并与TODIM法、逼近理想解排序法(TOPSIS)和ChoquetTOPSIS法作对比。结果表明:地铁列车车门系统的电子门控单元(EDCU)功能失效具有最高风险,EDCU插头松动具有最低风险;与其他方法相比,所构建模型能够描述风险准则的交互关系和决策者的心理行为。     

基于FMEA和模糊理论的海底管道建造期质量风险分析

为有效控制海底管道建造期间质量风险,采用基于模糊理论的故障模式及影响分析(FMEA)法分析海底管道在此期间众多的质量风险因素。该方法是在传统FMEA方法基础上,结合专家经验和知识确定模糊语言术语集和模糊数,对各风险因素进行模糊评价,根据各风险因素的模糊风险优先度数值(FRPN)进行风险排序,确定涂敷涂层期间需重点关注的风险因素。结果表明:涂层耐阴极剥离、管道腐蚀余量、混凝土抗压强度、密度、涂层张力等性能不满足设计要求是海底管道在涂敷涂层期间质量控制的关键因素。     

基于单值中智集VIKOR的应急群体决策方法

针对在突发事件应急决策中,属性权重信息完全未知且决策信息以单值中智集形式给出的多属性群体决策问题,提出1种基于多准则妥协解排序的应急群体决策方法。利用中智熵确定属性权重,基于单值中智数模糊性测度确定专家权重,利用单值中智集加权平均算子集结群体信息;将VIKOR方法扩展到单值中智数环境下,对备选方案进行排序择优;最后,通过1个应急突发事件案例验证决策方法的可行性和有效性。     

基于模糊层次分析的门座起重机回转机构状态综合评价

针对门座起重机回转机构故障发生的特点,基于模糊层次分析法原理,建立了门座起重机回转机构状态综合评价模型。引入三角模糊数描述专家的判断信息,建立模糊互补判断矩阵,采用基于可能度的重要度排序确定各评价指标的权重值,以此判断各评价指标对整个机构的影响程度。邀请专家对列出的各评价指标的综合性能予以评价,根据得到的指标评价矩阵和权重矩阵,求出整个回转机构的模糊综合评价矩阵。根据最大隶属度原则,确定机构的工作状态和综合性能的得分情况。     

煤企安全投入评价的G-INFNs-MCGDM方法及应用

为提高煤炭资源利用效率、保障企业安全生产正常运行,提出将灰色(G)理论、直觉正态模糊数(INFNs)及多准则群决策(MCGDM)相结合,用以合理确定安全投入结构的G-INFNsMCGDM方法。首先,基于关联直觉正态模糊Bonferroni混合几何(R-INFNBHG)算子计算灰关联主权重、辅助权重及多维复合评价权重。然后,通过平衡多维复合权重与专家均值评价权重得到优化多维复合评价权重。由各层因素的优化多维复合评价权重计算总体评价权重,并依此对安全投入进行排序分析。以某煤企为例,计算分析结果表明,该煤企应当重视安全投入效率;工业卫生及教育宣传投入对其安全投入整体水平有显著影响;G-INFNs-MCGDM方法能够统筹灰关联主权重及各类辅助权重,协调多维复合权重与专家均值评价权重,因此有助于优化安全投入结构。     

基于安全考虑的地铁隧道施工方式选择研究

为了在现有的隧道掘进方法中选择适合某一具体区间工况的掘进方法,提出了一种结合三角模糊数和TOPSIS的多属性决策方法。建立了主要考虑施工安全情况下,可表征常见的几种隧道掘进方式特征的指标体系;使用三角模糊数表达专家就某一具体工况指标下对各种掘进方式的适应性评价,进而确定权重;最后用TOPSIS对隧道掘进方式的安全适应性进行排序。以某市地铁标段为例实施了适应性分析。结果表明隧道掘进方式排序为:盾构法、矿山法、软岩掘进法、新奥法、硬岩掘进机法。     

终端区管制系统风险因素分析的DEMATEL-ISM模型北大核心CSCD

为提高空管系统安全管理水平,提出基于过程的故障模式及影响分析(FMEA)方法,识别终端区管制系统潜在的风险因素;构建DEMATEL—ISM模型,运用决策实验室分析(DEMATEL)模型计算各风险因素的影响度和被影响度,确定要素的因果属性和中心度排序,运用解释结构模型(ISM)构建系统风险递阶结构,表征管制系统中各风险因素的致因属性和层次关系;并以某终端区管制系统为例,验证DEMATEL—ISM模型的有效性。结果表明:DEMATEL—ISM模型可将所论系统的风险因素按致因属性分为3个类别,即6个直接致因、10个过渡致因和3个本质致因;递阶结构可有效表征终端区管制系统风险的内在关联,实现系统风险分析。