基于模糊数学的石油化工装置HAZOP风险分析技术研究

对传统的HAZOP分析中偏差原因发生可能性进行量化。对于有统计数据的,根据行业数据、公司经验及企业事故建立HAZOP风险分析统计数据库;对于没有统计数据的HAZOP分析偏差原因发生概率,通过专家主观评判,用模糊数理论将专家自然语言转换为模糊数,采用左右模糊排序法将模糊数转换为模糊失效概率值。研究了偏差后果严重程度的划分标准,并根据偏差原因概率和偏差后果严重程度确定风险等级,利用风险矩阵得出偏差风险的大小。从而把HAZOP分析方法从定性改进为半定量的分析方法。据此对石油化工装置进行了HAZOP风险分析。     

基于灰色模糊集理论的船舶搁浅概率分析

为深入分析船舶搁浅概率,在随机性和模糊性的基础上,考虑了系统的灰色性,建立灰色模糊集,模部为正态模糊数,灰部以系统的灰度熵来表示。建立了船舶航行计划失效造成船舶搁浅的事件树,构造了船舶搁浅概率的灰色模糊隶属度函数,根据各基本事件的失效概率来分析因航行计划失效造成船舶搁浅事故的灰色模糊概率分布情况。结果表明,与经典概率论和模糊概率相比,采用灰色模糊概率更能全面地反映船舶搁浅概率的可能性与不确定性。并采用RRW法和RAW法对基本事件的重要度进行了分析,找出了事故主要诱因及对降低事故风险价值最大的基本事件。     

基于模糊随机可靠性的边坡稳定性评价

影响边坡稳定性的因素中包含有很多的不确定性,这些不确定因素既具有随机性也具有模糊性。基于模糊分析理论,建立了模糊随机可靠性分析模型,提出了边坡模糊随机可靠性分析的点估计法,并运用该方法对一露天矿边坡稳定的的可靠性进行分析,通过对影响边坡稳定的各个力学参数进行模糊处理,然后应用统计矩点估计方法估计边坡的安全系数均值和可靠度,得出边坡的失稳概率。这种方法由于考虑到了各个力学参数的模糊性,比较符合客观实际,因而更具有实际指导意义。     

区域自然灾害综合风险模糊随机评价方法

从自然灾害危险性、社会经济易损性和区域设防等多种角度建立了区域自然灾害综合风险评价指标体系。针对典型自然灾害综合风险评价影响因素具有随机性、模糊性和数据资料不精确等多种不确定性,利用蒙特卡洛方法模拟三角模糊数,把三角模糊数及其函数之间的运算简化为普通的实数之间的运算,从而建立区域自然灾害综合风险模糊随机评价模型。研究表明,在评价结果一致的前提下以置信区间形式表示的综合风险评价结果比其他常规方法,提供的信息更加丰富,充分反映了受多种不确定性因素综合影响的区域自然灾害综合风险评价的客观实际情况,研究结果可为区域防御自然灾害与提升综合抗灾能力提供决策依据。     

基于区间数的饮用水源地水环境健康风险模糊评价

从风险评价系统的模糊性出发,结合区间数与三角模糊理论,将水环境中污染物浓度的不确定性用区间数表示,以隶属度反映区间数浓度值范围的置信水平,将模型的其他变量参数转换为三角模糊数,并对风险评价标准进行模糊化分级,构建了基于区间数的饮用水源地水环境健康风险模糊综合评价模型.应用该模型对2009年FZ市5个饮用水源地水环境健康风险评价进行实证研究,结果表明:该市的5个饮用水源地水环境健康风险水平总体上处于Ⅲ级,为中风险状态;随着置信水平a的降低,风险率范围值随之扩大,相关信息和参数的模糊性相应增加,选取a≥0.90对应的区间值作为环境风险决策管理的依据易于被接受.     

基于模糊TOPSIS的道路危险货物运输企业安全评价方法

为了评估道路危险货物运输企业安全性水平,降低危险货物运输风险概率,围绕道路危险货物运输企业安全性评价的重要性,提出一种适用于模糊不确定环境的道路危险货物运输企业安全性评价方法。首先,从人-机-组织综合角度建立道路危险货物运输企业安全性评价指标体系;其次,组合运用模糊决策理论、群体决策和TOPSIS方法提出道路危险货物运输企业安全性评价方法框架;最后以南京市5家道路危险货物运输企业的安全性评价为例进行方法验证。     

基于人机工程的物流运输三参数风险评估模型

为了有效分析物流运输的风险状况,针对传统风险评估技术的不足,构建了一种以风险发生概率、风险后果和风险重要度为技术参数的物流运输风险三参数评估模型。首先,依据安全人机工程原理系统分析物流运输过程风险的影响因素,并建立物流运输风险评价指标体系。然后考虑风险因素的随机性和模糊性,提出了一种基于三角模糊数和模糊层次分析耦合的参数确定方法。最后,通过一个算例分析说明构建模型的有效性。结果表明,所提出方法用于物流运输风险定量分析优于传统风险评估技术。     

模糊故障树分析及其应用研究

基于某些实际情况下系统故障发生概率具有模糊性和不确定性的特点 ,笔者将模糊集理论引入故障树分析并针对自动化立体仓库的故障特征 ,对立体仓库各个环节发生故障时所遇到的各种模糊信息进行了科学的、定量的处理。实例证明 ,该方法是行之有效的 ;它能解决传统故障树分析不能处理同时存在随机不确定性和模糊不确定性的故障事件的问题     

基于模糊数的煤矿重大危险源三维风险模型

针对现有煤矿重大危险源风险评估方法的不足,结合风险特征的多维性,提出了包含风险因素重要度、风险发生可能性、风险后果3个参数的三维风险分析模型。在煤矿重大危险源影响因素相关研究的基础上,以3类危险源为理论基础,构建煤矿重大危险源风险分析层次结构模型。考虑风险影响因素难以精确量化的问题,采用模糊层次分析法确定各层指标权重,并以三角模糊数描述风险概率和风险后果。最后,以某煤矿顶板危险源为例,测试该方法的有效性和准确性。结果表明,相较于综合评价的二维风险模型而言,三维风险模型考虑了风险发生概率,使风险控制措施更具针对性。该方法有助于煤矿企业制定合理的重大危险源风险管理和控制措施。     

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。     

基于三角模糊数的HAZOP分析在石油化工装置中的应用

工艺危害分析强调运用系统的方法对危害进行辨识、分析,并采取必要的措施消除和减少危害。HAZOP分析能对工艺过程非常系统、全面的进行分析,但传统的HAZOP分析在量化风险时,对于偏差原因发生的可能性评价存在较大的主观性。本文对于没有统计资料的HAZOP分析偏差原因发生可能性,采用专家打分法,利用三角模糊数来表示其模糊发生概率。对于有统计资料的偏差原因,直接表示成三角模糊数。这种方法能够很好的表示HAZOP分析偏差发生概率。介绍了基于三角模糊数的HAZOP分析步骤,并在石油化工装置中进行了应用。这对HAZOP分析技术在石油化工装置中的推广具有重要意义。     

基于改进VRP模型的危险品配送路径优化及其求解研究

危险品道路运输高风险性,一直受到人们的广泛关注。危险品道路运输路径优化的研究,对于降低运输风险具有十分重要的意义。本文针对危险品运输配送过程中的路径优化问题,提出综合考虑道路运输的风险和费用两方面指标改进VRP模型路径优化目标,并设计遗传算法对改进模型进行了求解。最后通过实例进行了验证。结果表明：用遗传算法对改进VRP模型的求解结果与实际分析结果相符。因此,改进VRP模型及其遗传算法求解设计可以应用于危险品运输的路径优化分析。     

基于粗糙集理论的危险货物运输风险分析

为解决不确定环境中危险货物运输风险分析问题,针对风险数值分析等方法无法识别构成风险的主要因素和次要因素,无法获得因素重要度,以及不能揭示风险因素与风险之间的因果关系等问题,提出基于粗糙集理论的危险货物运输风险分析方法。首先将原始样本进行属性约简和规则约简,获得各个属性的重要度,识别影响危险货物运输安全的主要因素和次要因素;然后,通过对原始样本进行实例推理,推导出危险货物运输事故规律;最后通过算例验证模型和算法的有效性。结果表明,道路的平纵曲线半径是影响危险货物运输安全的最重要因素,其次是驾驶员因素和运输车辆因素。     

基于多商品流理论与成本效益分析的公路危险品运输路径优化研究

风险是危险品运输区别与普通货物运输的基本要素,因此,危险品运输既要实现经济目标,又要满足安全的需要。危险品运输其路径优化问题的关键在于在经济性与安全性间取得平衡。为此,在运输成本与风险值间引入权重参量,并充分考虑到路网容量及个别路段最大期望风险等限制因素,运用多商品流理论建立了基于运输成本和运输风险最小化的双目标路径优化模型。进一步地,运用成本效益分析法,并从全局角度对不同解所对应的路径优化方案进行比较,提出了相应的比选准则。最后,通过算例分析证明了该方法的有效性。     

有害物品运输的总风险分析

随着工业的发展,有害物品的生产量和运输量均在逐年增加,有害物品对环境和人的危害正在扩大和加深。有害物品运输中的风险是有害物品对于人类、环境和财产等方面威胁的最为重要的组成部分。笔者将有害物品的运输风险分为人口风险、环境风险和财产风险3个部分;在基于事故发生率和事故产生的后果两个方面,分别对人口风险、环境风险和财产风险进行了度量,并给出了风险度量的模型。同时由于各个部分风险度量的量纲并不统一,笔者对3部分风险进行了度量的统一化,获得了总风险的构成,并与传统的单独考虑人口风险的情况进行了对比,为有害物品的运输提供了参考依据。     

危险货物多式联运路径优化问题的多目标优化算法

为了更为有效地规划与管理危险货物运输,研究在多式联运危险货物时的路径优化问题,同时囊括双目标、多批货物以及货物的送达时间要求和路段的容量限制。以运输和转运过程中的总成本和总风险最小为目标,构建了双目标0-1线性规划模型。集成路径搜索算法和非支配排序规则,设计了基于帕累托分析的多目标优化算法,以获得原问题的非劣路径。算例结果表明,该算法可有效地获得实际问题的一组具有竞争性的非劣解,且相比于单式运输,多式联运危险货物有望同时降低总成本和总风险。     

利用模糊集理论评价公路客运站安全管理工作

利用模糊集理论建立一种模糊综合评价方法来评价交通运输系统内部的公路客运站安全管理工作。分别通过评价语言变量和权重语言变量将评价指标体系的定性指标和定量指标及权重全部转化成三角形模糊数,克服定性与定量指标不具有可比性的缺点,使评价更客观、精确。基于最优度概念,将权重模糊评价矩阵转化成模糊单一评价矩阵,避免传统模糊数之间比较的复杂性和不精确性。考虑到评价者在模糊评价环境下对风险的态度,将乐观系数引入评价的过程。采用TOPSIS方法计算出评价方案的综合评价分数并进行排序。结合桂林市10个客运站安全管理工作评价实例,通过改变权重值对评价结果进行敏感性分析。方法概念清晰,计算过程直观与简单,评价结果公正与合理,不但可在交通系统内推广,同样也可适合于其他各领域模糊环境下的评价问题。     

不确定性条件下危险废物物流LRP建模与求解

在危险废物产量不确定的条件下,为解决加工中心建设点、加工技术和危险废物车辆运输路径的选择问题,考虑危险废物与加工技术的多样性、危险废物与加工技术的相容性,设定风险公平性的度量方法,以风险和成本最小化,风险公平性最大化为优化目标,建立危险废物产量为三角模糊数的多目标模型。根据三角模糊数的特征转化模糊约束条件,将原模糊模型转化为多目标0～1混合整数线性规划模型,并基于模糊优化技术设计多目标线性规划模型的求解方法。最后,算例结果表明,相对于既有模型,新模型所得的优化方案能降低风险和成本。