基于风险熵的化工园区事故风险突变模型研究

为准确判断化工园区事故风险演化进程,基于风险熵理论分析化工园区系统风险状态,从影响园区系统风险熵的不同因素出发,根据化工园区公共区域和企业端的各自特点建立风险熵指标;利用尖点突变理论,用矩阵表征多参数多时刻的风险熵增和熵减值,建立化工园区熵增、熵减计算模型;根据计算结果判断事故风险状态。将所提出的方法应用于某化工园区,结果表明:在该园区某危化品储存企业丁二烯泄漏情况下园区系统风险熵发生突变,由泄漏引发二次事故的风险骤升,需要采取相应安全措施。分析结果与实际情况相符合。     

基于多元联系数的矿工不安全行为风险态势评估

为了有效分析煤矿作业人员不安全行为风险状况和变化趋势，提出了1种基于熵权法和集对分析耦合的矿工不安全行为风险态势分析方法。在现有的煤矿作业人员不安全行为影响因素研究的基础上，运用HFACS理论分析矿工不安全行为影响因素，构建包括4个维度12个因素的不安全行为因素集；采用熵值法和集对分析理论建立基于多元联系数的矿工不安全行为风险评估模型；以内蒙某煤矿矿工不安全行为风险评估为例，验证所构建的态势评估模型的有效性。研究结果表明:构建的风险态势评估模型可以有效分析矿工不安全行为风险状态和变化趋势。     

机械安全风险预警系统构建与应用

为应对机器使用阶段因人、机器、环境状态改变导致风险水平发生变化,构建了一种机械安全风险预警系统。机械安全风险预警系统主要由用于实时监测风险因素状态的预警监测系统、确定风险级别的预警分级系统、减小风险的预警措施系统组成。以某工业机器人为例,构建了机械安全风险预警系统,并开展了预警实验。实验结果表明：机械安全风险预警系统能够实现机械安全风险因素自动监测、预警等级自动划分、预警措施自动执行。该系统能够通过在线数据监测与评估,对可能发生的不安全状态按等级发出警告,并及时采取相应防范措施,达到减小风险的目的。     

事故系统风险涌现与传递的形式化描述

为有效预防涉及复杂系统的灾难性事故,揭示复杂系统一般性事故规律,提出有效的风险控制对策,通过构建与复杂系统相映射的事故系统模型。考虑事故系统的风险动态演化特性,探究复杂系统风险控制新途径。从致因节点输入输出有界和风险熵阈值突破2个角度,给出节点风险涌现的形式化描述。基于耦合同步观点,提出事故涌现的描述方法。引入风险增长速度、外界控制资源和耦合参数等变量。构建事故系统单节点和双节点的风险传递模型。结果表明,为预防事故,应杜绝风险涌现的耦合同步,减小风险增长速度和适量增加外界控制资源,减缓风险传递效应。     

基于熵权可拓物元模型的城市轨道交通线路运营风险评价

为全面、客观地了解城市轨道交通线路的运营风险,通过分析轨道交通线路历史故障的原因,构建了线路运营风险评价指标体系,并基于熵权可拓物元模型提出评价方法。该方法利用数理统计划分评价指标的经典域,利用熵权模型计算指标权重,利用可拓物元模型计算综合评价值和风险等级。结果表明:所构建的轨道交通线路运营风险评估指标体系切实可行;基于熵权可拓物元模型提出的评价方法能客观有效地评估线路运营风险,同时有助于有针对性地加强线路运营风险管理。     

基于熵理论的海外工程风险评估模型构建及应用

本文基于系统熵理论改进了风险熵计算模型,将社会系统风险熵理论应用到海外项目风险熵评估中,扩展了熵理论的应用范围。在应用熵理论计算公式中增加了系统鲁棒性分析,从系统稳定性和有序性的角度对海外工程项目风险进行了评估。最后将此模型应用于中国建筑集团某海外工程项目风险的计算,为海外工程项目管理者提供了定性、定量相结合的风险评估方法。     

基于耦合协调度的道路危险品运输系统风险评价

为客观评价道路危险品运输系统的风险,将道路危险品运输系统分成人、机、环、管4个子系统,搜集历史数据并计算每个子系统引发安全事故的概率,采用熵权法计算系统的耦合协调度等指标,建立一个新的道路危险品运输系统风险评价方法。基于我国2014年全年道路危险品安全事故数据,应用该方法进行算例演示。结果表明:多因素耦合中的双因素、四因素耦合表现出中等耦合状态,三因素耦合表现出强耦合状态,耦合性越强越容易导致道路危险品运输事故;所有耦合协调度值呈现上半年高、下半年逐渐走低的趋势,即道路危险品运输系统中各耦合风险在上半年的整体发展水平、一致性以及有序性均高于下半年。使用历史数据和熵权法有助于减小系统风险评价中的随机性和不确定性。     

模糊语言视角下城市轨道交通施工风险评价

为了降低城市轨道交通工程在施工过程中的风险,从模糊语言视角对城市轨道交通施工风险进行分析.首先,通过文献分析和现场调查,建立风险评价指标体系;其次,利用区间直觉模糊区间熵计算专家权重和准则权重;然后,利用区间直觉模糊不确定语言集进行风险因素排序和风险评价;最后,以西安地铁1号线五路口车站施工为例,与FANPCE方法进行对比分析,验证所构建模型的可行性和有效性.研究表明,所构建模型有助于同时表达风险数据的模糊性和语言描述性,计算结果采用区间值的形式能够弱化风险数据的不确定性,使计算结果更符合工程实际,有助于更准确地预知主要风险因素和风险状态.     

基于耗散结构和熵的高速铁路事故演化机理研究

针对高速铁路事故致因复杂的特点及高速铁路运营安全评价研究现状,提出应用耗散结构和熵理论来研究高速铁路运营事故演化机理。首先,在分析高速铁路安全运营影响因素的基础上,提出基于信息熵的典型事故安全要素集构建方法。其次,基于耗散结构和熵理论,研究高速铁路运营事故的演化机理。给出高速铁路运营安全系统的熵流模型及其熵值计算方法。通过系统熵变,判别事故演化方向。最后,通过分析高速铁路脱轨事故的演化机理,实例验证该方法的合理性和可行性。研究表明,把熵作为一个参数,能够揭示高速铁路运营事故的演化趋势;流入负熵流和排出正熵流,能够保持系统稳定有序,有效防止事故发生。     

复杂系统安全涌现及其控制策略研究

复杂系统事故成因的复杂性促使人们从系统科学和复杂性科学的角度来分析和处理复杂系统的安全问题.通过探讨复杂系统可靠性和安全性的关系,论证安全是复杂系统的整体涌现这一论题.通过分析系统安全涌现的内涵,提出用于度量复杂系统风险状态的风险熵理论,给出了复杂系统安全事故立体致因网络的构建方法,并提出了通过控制复杂致因网络上风险熵的动力学传播过程来控制复杂系统安全涌现的研究思路.研究结论对复杂系统安全问题的研究有推动作用.     

基于熵理论的重大事故复杂链式演化机理及其建模

为完善重大事故演化的本质规律和探究事故后果累积放大原理,从安全物质学的视角提出事故链定义和形成机理,并解析其内涵;通过物质、能量和信息表征事故链演化过程的载体反映;基于物质流、能量流和信息流构建事故链式演化概念模型;基于熵理论和耗散结构理论论述事故阶段演化特性;在此基础上,提炼事故预防与控制策略框架。研究结果丰富了事故链式演化理论,可为事故预防与控制提供更深层次的理论基础。     

基于博弈论集对分析的空管风险态势评估

为有效评估空管运行风险,整体化处理评估系统的确定与不确定因素,建立基于博弈论和集对分析(SPA)的风险评估模型。按照系统工程方法,筛选出18个底层管制运行风险评价指标;利用层次分析法(AHP)确定各指标的主观权重,通过熵权法计算指标的客观权重,用博弈论综合权重确定方法得到指标的综合权重;根据模型计算出各指标的SPA结果,评判系统风险态势,通过计算联系数的各阶偏联系数得到风险的动态发展趋势。实例仿真结果表明:基于博弈论集对分析的模型对空管安全系统风险评估以及趋势分析具有可行性和有效性。     

基于EW-SPA的装配式建筑施工安全评价及预测

针对装配式建筑施工过程的复杂性,联合应用熵权(EW)法和集对分析(SPA)法,构建基于EW-SPA的装配式建筑施工安全评价模型。首先,在识别风险因素的基础上,结合4M1E原理建立装配式建筑施工安全评价指标体系;其次,利用EW法确定指标权重,运用SPA法评价和预测装配式建筑施工安全状况;最后,以实际工程项目为例,确定该项目施工安全等级和发展态势。结果表明:该工程项目的安全等级为安全,总体态势向非常安全的方向发展;与其他装配式建筑安全评价方法相比,该模型克服了处理不确定性问题的不足,实用性较强,评价结果更加客观、准确。     

基于扎根理论的瓦斯爆炸风险累积效应研究*

为研究瓦斯爆炸风险在事故发展中的累积过程，揭示瓦斯爆炸事故的风险累积机理，引入累积效应的研究思想。首先界定风险累积概念，分析风险累积过程；然后运用案例研究、专家调查等方法分析瓦斯爆炸风险累积的累积源、途径，并应用扎根理论方法提取风险类型并研究风险累积过程；在此基础上，运用系统动力学软件绘制瓦斯爆炸风险累积路径图，将风险的累积过程可视化。研究表明:瓦斯爆炸风险存在累积过程，主要通过加和累积和放大累积方式累积，累积时间越长，越易引发新风险，其中管理风险累积影响人、物、环的状态，而人、物、环风险累积过程直接影响瓦斯爆炸事故发生进程。研究结果为瓦斯爆炸事故原因分析提供1种新方法，对煤矿企业的事故预防和风险管控具有一定指导和参考意义。     

基于复杂网络的空中交通态势风险评估方法

为提升空中交通管理系统运行能力,利用复杂网络理论研究空中交通态势风险的客观测度方法。以航空器、航路点、航路为节点,提出这3类节点间风险关系的计算方法,并以风险关系为边,建立动态加权空中交通网络模型;将网络中所有边的权值总和定义为空中交通态势总体风险值;选取典型空中交通情景计算验证模型的有效性。研究表明:空中交通态势风险值随航空器之间汇聚度、航空器与关键点接近度以及航空器偏离航段程度的增强而增大,反之亦然。因此,该方法综合空域结构和交通流特征对空中交通态势的影响,量化了空中交通态势的风险程度。     

基于跨部门信息的区域交通安全状态评价方法

为了全面有效地评价道路交通安全状态,采用跨部门交通安全信息和熵权的相关理论对其进行研究。通过深入分析跨部门信息以及交通管理和路网结构层次划分的特点,从微观和宏观两个层面构建区域交通安全状态评价指标体系。采用密度算术加权平均算子,结合基于信息熵理论的熵权确定方法,提出基于熵权的密度算术加权平均算子。实例表明:该方法能够进行区域(路段)之间或同一区域(路段)不同时期交通安全状态的评价和比较,为道路交通安全管理部门提供决策支持依据。     

水电工程项目群交叉作业风险演化机理研究

为提高水电工程项目群风险管理效率及模拟风险演化的自组织形成路径,建立基于系统动力学的风险演化研究方法。在建立水电工程项目群交叉作业风险因素层次体系基础上,运用因果反馈结构定性分析其演化机理;通过确定交叉作业风险动力学流图及变量间的函数关系,构建风险演化的系统动力学模型。以定量分析某流域在建水电工程地下项目群的交叉作业风险为例,验证模型有效性。结果表明:交叉作业风险量在1~4个月间大幅增长;5~9个月间,在风险管控逐步生效及其与风险积累间的自组织形成过程中,交叉作业风险量下降且波动明显;10~24个月间,交叉作业风险量出现小幅度恒定增长,且波动水平较低。风险自组织形成路径与案例后续反馈结果基本相符。     

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。     

深水油气输运耦合风险分析及评价方法研究

为了研究深水输运系统风险耦合作用形式,评价其风险,保障输运系统安全运行,首先以深水输运系统3类风险群为视角,结合系统动力学(SD)原理建立系统风险流图。然后,考虑风险因子间的耦合关系,采用熵值法确定其权重。最后,根据耦合关系建立系统风险非线性耦合模型,计算系统风险群耦合度与风险值。以南海某深水油气田为例进行分析。实例分析结果表明,管内非常规流动风险系统、管外环境风险系统以及管体自身风险系统中,管内非常规流动风险系统的综合风险值最大,管体自身风险系统波动性最大;在双因素耦合下,管体自身风险系统与管内非常规流动风险系统带来的耦合风险最大。     

城市轨道交通车站应急疏散方案决策研究

城市轨道交通应急疏散方案决策是1个多准则决策问题,传统方法难以将决策者的偏好与风险倾向纳入考虑,因此引入累积前景理论与集对分析,得到1种结合累积前景理论与集对分析的决策方法。该方法考虑决策者面对风险时的态度,计算出方案的累积前景值;引入集对分析,通过时间权重与准则权重将前景值与集对势联系起来,计算出方案综合集对势,并利用其大小对备选方案进行排序;最后通过实例计算以及对权重的扰动分析,验证了方法有效性。