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.     

基于BN的FTA在通用航空风险评价中的应用

针对事故树分析法(FTA)在风险评价中的局限性,采用以事故树为基础建立的贝叶斯网络(BN)风险模型,对通用航空中的两机空中相撞事故进行分析和推理,对事故模型进行改进和修正时,注重基事件的多态性和事件间的逻辑合理性。根据贝叶斯推理得出的数据,找到了事故的主要致因。结果表明,基于BN的FTA既能向前预测顶事件的发生概率,又能向后诊断基本事件的后验概率,可以更好地对通用航空风险进行评价。     

危险品航空运输事故的改进贝叶斯网络分析

以危险品航空运输事故树为基础,建立了贝叶斯网络(BN).运用贝叶斯原理以及推理计算,找出了危险品航空运输事故的主要致因,并分析了改进措施对危险品航空运输系统的影响程度.结果表明,引进改进措施后,事故一发生就已经超出可控范围的后验概率最大,将成为预防危险品航空运输事故的工作重点.研究表明,风险评价领域中的贝叶斯网络分析法是对事故树方法的有益改进.     

小样本条件下地铁运营事故致因推理模型

为克服传统事故致因推理模型不适用于小样本条件下的地铁运营事故致因推理的缺陷,将贝叶斯网络(BN)与Bootstrap抽样法、D-S证据理论相结合,建立地铁运营事故致因推理模型。首先,分析历年地铁运营事故样本,确定事故致因因素及网络节点;其次,基于BN的基本算法和理论,运用Bootstrap抽样法和K2算法进行BN结构学习;然后,使用D-S证据理论修正BN参数,建立适用于小样本条件下的地铁运营事故致因BN模型;最后,进行因果推理、诊断推理和敏感性分析。结果表明：所构建的地铁运营事故致因推理模型可有效进行事故推理预测,节点预测精度均值为0.858;通过因果推理得出最常见的地铁运营事故类型为运营中断,其次是火灾和列车冲突;结合诊断推理发现供电系统故障是导致运营中断的最主要事故致因。     

基于Reason-AHP的有害气体中毒事故分析

为有效防范有害气体中毒事件的发生,首先,基于瑞士奶酪模型(Reason模型),构建包括5个一级指标、15个二级指标的有害气体中毒事故致因指标体系;然后,采用层次分析法(AHP)对事故致因因素指标进行权重分析,并对其重要度进行排序。结果表明:现场作业违章指挥(0.288)、习惯性行为(0.152)、人员培训不到位(0.130)及规章制度不落实或缺失(0.118)等致因指标对事故的影响较大。针对影响较大的致因指标提出改进措施。     

基于FTA和ISM的有限空间中毒窒息事故致因分析

为减少有限空间作业中毒窒息事故的发生率,提高有限空间作业的安全管理水平,应用事故树分析方法(FTA)和解释结构模型(ISM)分析有限空间作业中毒窒息事故的致因因素及因素间的相互关系。首先,建立有限空间作业中毒窒息事故树并求出基本事件的结构重要度;其次,将基本事件进行归类和修正后得到ISM的致因因素;再次,利用ISM理论构建7个层级的表明致因因素间关系的解释结构模型(ISM)。结果表明：ISM层级间存在根本影响因素向间接影响因素递阶,进而向直接影响因素递阶的关系。因此,可以通过加强根本影响因素的管理提高间接影响因素的安全状态,从而降低直接影响因素的发生率。     

基于贝叶斯网络的复杂工程安全管理决策支持方法研究

为改进当前复杂工程安全风险管理中普遍存在偏重事前管理、过分依赖专家经验等不足,探讨复杂工程贝叶斯网络(BN)的构建流程,提出基于BN的安全管理辅助决策分析(DSA)方法,并以武汉越江地铁盾构隧道渗漏水事故为例进行实证研究。结果表明:利用BN能够融合多领域专家关于具体工程的实践经验,以有向图形式直观表达安全事故致因变量间的不确定性关系,在事前阶段运用正向推理技术预测事故发生概率以界定警情等级及早防范,事中运用重要度分析辨识关键致险因子以明确过程控制要点,事后运用反向推理技术快速诊断查明最可能致因组合,从而为复杂工程安全事故全过程管理提供实时辅助决策支持。     

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FTA和FAHP耦合的可燃性粉尘爆炸风险分析

为了给粉尘涉爆企业制定有效的防爆措施提供依据,以木纤维粉尘爆炸为例分析粉尘爆炸风险,提出一种基于事故树分析法和模糊层次分析法于一体的粉尘爆炸风险分析方法。首先,利用事故树分析法进行演绎推理得到发生粉尘爆炸事故的基本致因事件,同时采用结构重要度进行定性分析;其次,将事故树的基本事件按人、设备、环境、管理及物料5个方面整合后构建粉尘爆炸评价指标体系;最后,再利用模糊层次分析法构建判断矩阵进行定量分析。结果表明：结构重要度系数最大的是设施内部和作业场所含有充足的氧气、正压吹扫扬尘及室内作业扬尘;发生粉尘爆炸事故风险最大的因素是未及时清理粉尘。     

基于AcciMap模型的燃气管道泄漏爆炸事故分析

为探讨燃气管道泄漏爆炸事故系统及其致因的性质,以湖北十堰“6·13”重大事故为例进行分析。采用AcciMap模型系统辨识事故致因,构建“6·13”事故AcciMap模型;引入复杂网络(CN)与PageRank算法,分析整体系统与个体因素的属性特征,据此辨识关键致因;再通过贝叶斯网络(BN)进行参数学习和诊断推理,分析事故最大致因链。结果表明：安全生产监管工作严重失察、安全生产主体责任未落实、安全生产监督指导不力是关键致因;安全生产理念和属地责任未贯彻落实→安全生产监管工作严重失察→安全管理制度存在缺陷→安全培训教育存在缺陷→燃气管道维抢人员违规处置→明火引爆蓄积燃气→燃气泄漏爆炸并造成严重伤亡是最大致因链。研究认为：应从政府和企业等2类主体出发,采取多元化的风险防控策略以遏制事故再次发生。     

油气管道腐蚀可靠性的贝叶斯评价法

对油气管道腐蚀危害因素进行分析,建立其失效故障树。根据故障树分析原理,找出导致管道腐蚀穿孔破坏的23个因素。通过对故障树的定性分析,采用下行法求出油气管道腐蚀失效故障树的96个全部最小割集,并确定失效的主要影响因素。结合最小割集不相交化法和贝叶斯可靠性评定法对管道腐蚀失效进行定量分析,通过某油气管道事故统计数据,利用贝叶斯可靠性评定方法求出油气管道腐蚀可靠性的一阶矩和二阶矩。对一阶矩和二阶矩进行拟合,求出油气管道腐蚀可靠性的第一近似下限和第二近似下限。结果表明:得出的油气腐蚀管道贝叶斯可靠性评价结果可以指导管道系统的维护和维修,降低管道运行的风险。     

基于动态贝叶斯网络的石化装置火灾事故动态风险分析

为揭示石油炼化装置事故风险动态特性和事故情景演变路径,在对石化装置进行风险因素分析的基础上构建石化装置火灾事故故障树,基于贝叶斯网络非常规突发事故的演变过程,构建情景演变下的动态贝叶斯网络模型,在综合考虑应急措施的基础上,利用MATLAB软件和联合概率公式计算出各种事故场景的状态概率.以丙烯精馏装置火灾事故为例,结果表...     

稠油热采井管柱失效动态风险分析研究

为保证稠油热采井筒管柱的安全运行，采用故障树与贝叶斯网络相结合的方法开展稠油热采井管柱失效风险分析，应用故障树分析方法定性识别管柱失效诱因，建立稠油热采井管柱失效场景演化模型，并将故障树转化为贝叶斯网络模型，应用贝叶斯网络对管柱失效风险进行定量分析，得出热采井管柱失效的关键致因和管柱失效的动态失效概率，以新疆油田某区块热采井的管柱失效为对象进行了案例分析。研究结果表明，该方法可为稠油热采井管柱失效风险分析及井筒完整性管理提供理论支撑和工程设计参考。     

基于BN的锅炉超压爆炸事故原因推理与故障诊断

分析了锅炉爆炸的原因,讨论了事故树与贝叶斯网络的特点,编制了以"锅炉超压爆炸事故"为顶事件的事故树,将其转化为锅炉超压爆炸事故贝叶斯网络拓扑结构,利用贝叶斯网络的技术优势,针对锅炉超压爆炸事故贝叶斯网络拓扑结构分别进行了原因推理与诊断推理。实例应用表明,在原因推理中,根节点V_1(压力上升)发生时锅炉超压爆炸事故发生的可能性最高;在诊断推理中,当锅炉超压爆炸事故发生时,根节点V_1(压力上升)一定发生,其次为V_4(定压不准),V_(11)(未装疏水管)发生的可能性最小,为企业进行锅炉超压爆炸事故预测与故障诊断提供了理论依据。     

基于故障树的生物质气化中毒事故BN-LOPA分析

为降低生物质气化中毒事故的概率,本文提出基于故障树的贝叶斯—保护层复合分析法(BN-LOPA),对生物质气化中毒事故进行风险分析。以辽宁省某气化站为例,通过贝叶斯网络计算出该气化站中毒事故发生概率为1.11×10^-4,基于贝叶斯网络推导出中毒事故基本事件的后验概率,得到导致事故发生的故障节点,并对其设置独立防护层,经推导计算,该气化站的气化中毒事故发生概率可降低至5.35×10^-6,风险等级从7级降至5级。结果表明:该气化站增加独立防护层后,符合安全生产的要求。     

石化装置火灾爆炸贝叶斯网络与防护层集成分析

复杂的石油化工装置在运转过程中存在诸多不确定因素,易发生火灾、爆炸等重大事故,给安全生产带来极大威胁。考虑到传统的系统安全分析方法在风险评估中存在一定局限性,引入贝叶斯网络与防护层集成分析模型。应用GeNIe软件将系统故障树转成贝叶斯网络,根据贝叶斯双向推理进行故障预测和诊断,快速识别系统薄弱环节并确定为风险贝叶斯故障节点,结合防护层分析提出相应的独立防护层,确定剩余风险水平。实例应用表明,所构建的贝叶斯网络与防护层集成分析模型对复杂系统进行风险评估是可行的,较传统的事件树、故障树分析方法更加科学、合理。     

事故树分析法在预防自动取款机犯罪活动中的应用

笔者将事故树分析法(FTA)运用到银行领域,预防作案人利用自动取款机(ATM)进行犯罪活动,定性分析其犯罪活动发生的过程,导出引起犯罪活动发生的基本原因事件;建立了相应的事故树图;得出了最小割集、最小径集,比较了各基本原因事件的割集重要系数。最后结合各基本原因事件,从人-机-环系统的角度出发(用户和银行方面、ATM自身设计、环境布置),为银行ATM系统安全性能方面的改善,控制犯罪活动的发生提出一些应对措施。     

建筑安全事故中的事件重要性定量分析

为制定建筑安全措施提供理论依据,采用Birnbaum测度描述诱发事故的事件重要度,提出基于二叉判定图(BDD)的建筑安全定量分析方法。在得到安全事故故障树后,该方法执行BDD逻辑运算生成BDD结构,并通过遍历该结构计算各事件的Birnbaum测度值。管理人员可通过量化的重要度数值来分析各事件重要性,确定对工程安全影响最大的一些基本事件,从而制定安全措施来减少事故损失、保证工程质量。BDD结构特点使得该方法便于计算机编程实现,实验数据的对比分析表明BDD方法可正确高效地分析建筑安全事故。