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。     

基于人的认知可靠性模型(HCR)的接车进路办理诊断时间的研究

接发列车作业事故在铁路运输事故中占有相当大的比重。为减少接车作业事故的发生,合理制定车站接车进路办理时的诊断时间是保证接车作业安全的关键。针对车站采用写实法查定时具有较大随意性的问题,提出采用人的认知可靠性(HCR)模型,根据人因失误概率计算接车作业诊断时间的方法,并在自动闭塞区段通过模拟机实验进行了验证。结果表明,HCR模型确定的诊断时间与人因失误之间的关系与写实法的测定数据具有良好的符合性;作业人员的训练水平对诊断时间有较大的影响;利用该模型,根据作业人员的训练水平与可接受的人因失误概率,可以确定接车进路办理的最佳诊断时间,或对写实法测定的诊断时间进行订正。     

考虑人因可靠性的安全仪表功能SIL验证方法研究

油气站场一般设置有紧急停车系统（ESD）等存在操作员介入的非常规安全仪表功能（SIF）,为解决已有的安全完整性等级（SIL）评估方法不能针对此类SIF进行功能安全评价的情况。对存在操作员介入的非常规SIF进行研究,将其中的人为因素细分为观察、决策和执行3个阶段;根据各类人因可靠性分析方法优缺点,筛选CREAM和HCR方法分别分析紧急情景环境和应急响应时间对非常规SIF人因失效概率的影响,建立考虑人因可靠性的SIL验证模型;基于此模型选取某输油站典型SIF开展SIL评估,分析人因失效对SIF整体可靠性的影响水平,并提出改善措施。结果表明:将操作员应急响应过程中的人因失效概率引入传统的SIL验证模型中,可实现对非常规SIF的功能安全评价;人因失效对非常规SIF具有显著影响,筛选的人因可靠性模型可准确计算人因失效概率。     

人因可靠性分析方法

回顾了人因可靠性分析 (HRA)的发展历史 ;汇总了近几十年来的各种人因可靠性分析方法 ;详细介绍了人的失误率预测技术 (THERP)、人的认知可靠性模型 (HCR)、成功似然指数法 (SL IM)的背景、使用步骤、特性等 ;分析了 THERP+ HCR的优势 ,并给出了一个应用实例。最后 ,指出了目前 HRA方法的不足并预测了 HRA的发展趋势     

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。     

人的可靠性分析:历史、需求和进展

人的可靠性分析 (HRA)是人机工程、安全科学极为关注的问题。近年来 ,该领域的理论研究和应用技术发展很快 ,尤其将认知科学与人的失误的研究相结合 ,从失误模型到计算方法都更加与现实情景相吻合。笔者介绍了HRA的发展历史和相关的第一代HRA计算方法及其特点 ,并且就HRA在我国核电领域中的应用状况和前景进行了探讨 ,重点介绍了国际原子能机构赞助的中国核电厂操纵员可靠性研究项目 ,其成果对于进一步完善安全管理和提高我国核电厂人员可靠性提供了科学的依据和借鉴经验。     

典型认知模型及其在人因可靠性分析中的应用评述

评述了典型认知模型及其在人因可靠性分析中的应用.首先,强调了在人因可靠性分析中使用认知模型的必要性; 然后,介绍了认知心理学、行为科学等学科所建立的几种典型认知模型,包括信息处理模型、决策过程的阶梯模型和通用认知模型,分别分析了它们的基本结构和功能,讨论了各自的优缺点; 随后,介绍了几种人因可靠性分析方法中所建立或使用的认知模型,包括HCR方法使用的SRK框架、ATHEANA方法使用的信息处理模型、CREAM方法建立的COCOM模型以及IDAC方法构建的IDA模型,分别分析了这些模型的特点; 最后,提出了建立认知模型所要遵循的基本原则,并展望了认知模型的未来发展方向.     

数字化控制室信息显示对人因可靠性的影响

数字化技术的应用使主控室内信息显示方式发生了重大变化。通过比较分析数字化主控室与传统主控室人机界面中信息显示方面各自的特征,发现人机界面数字化后,巨量信息与有限显示的矛盾非常突出,并伴随产生任务繁重但又是必须的界面管理任务,它们对人因可靠性产生了前所未有的影响,增加了新的人因失误源,可能出现新的人误模式。提出3个新的科学概念,即信息显示率、信息提供率和数据更新率,认为研究这3个概念之间的关系和它们对操纵员认知行为的影响,是解决巨量信息与有限显示矛盾的有效途径。     

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。     

人员可靠性定量评价方法

论述了人员可靠性定量分析的现状及困难,介绍了三种适用于现代人-机系统中最普遍的作业——系列操作和认知判断的人员可靠性定量分析方法:THERP、HCR和SLIM,并讨论了它们的特点和局限性。     

基于RBF的起重作业岗位人因可靠性预测

为提高起重作业可靠性,防止人因失误酿成事故,针对人因失误的随机性、模糊性和不确定性特点,提出运用具有非线性映射能力和容错能力的径向基函数(RBF)神经网络,分析人因失误非线性动力学过程。以起重机操作岗位作为人因可靠性分析(HRA)实例,首先,建立基于"作业人员、交流界面、作业环境、作业特性、作业组织"的人因可靠性预测指标体系,并对指标进行量化;其次,根据人因可靠性原理,统计出人因失误次数,给出人因失误率;最后,通过对"人的疲劳和情绪、交流通道、作业复杂程度和时间裕度、照明环境和风力影响、工作强度和安全监管"等因素的分析,构建基于RBF的起重机操作岗位人因可靠性预测分析神经网络模型。分析结果表明,RBF预测分析同时包含人的操作可靠性与认知可靠性,预测结果同现场实际观测结果的符合度达到92.0%。     

基于人误系统复合状态(MSHES)的人误防范理论研究

评析国内外以第一代人因可靠性分析(静态)、第二代人因可靠性分析(动态)为主体形成的人误防范理论和方法;针对目前不能量化人的生理、认知、心理等相关非结构性和非确定性参数和数据的"瓶颈",建立基于人-机-环系统业务流程的人误系统复合状态(Multiplex State ofHumanErrors System,MSHES)结构模型;探求运用粗糙集数据挖掘,对资深专业人员的经验规则信息、人因事故或事件分析的信息,挖掘人因层次结构中的根因与人误层次结构中的差错之间的关联关系,构建基于规则的人误防范专家系统结构模型;探究人的风险性评估和人误防范理论。     

船舶溢油应急反应人的可靠性分析研究

为减小船舶溢油事故应急反应人员失误概率,提升应急处置效果,在对应急人员可靠性主要影响因素识别的基础上,利用模糊贝叶斯网络(BN)建立船舶溢油应急人的可靠性分析(HRA)模型,将应急反应流程抽象为可进行概率推算的BN,实现单个应急任务和全过程人的可靠性的量化评估,并依据该模型对一起船舶溢油事故进行实例研究。结果表明,首先模糊集值专家评估较好地解决应急人员可靠性情境依赖性强,难以量化评估的问题;其次,BN卓越的概率推理性能实现由单个应急任务向全过程人的可靠性的推算;最后得到应急反应人的可靠性主要取决于关键应急任务的完成情况和相关情境因素的影响。     

基于人差错纠正能力的人因可靠性模型研究

根据人-机系统中人的操作行为具有时序性和差错可纠正性的特点,结合船舶舱室行为形成主因子,开展船舶舱室人因可靠性研究。以人因失误的时序性和差错纠正参数为基础,建立人-机系统中操作者行为模式和人因失误事件树模型。通过对人的差错纠正能力的分析,开展人因可靠性量化模型纠正理论研究。最后,以船舶舱室操作台的监控任务人因可靠性为例进行量化计算,定量评估操作人员执行任务的可靠度。     

基于视线追踪技术的工艺操作人员人为失误识别研究

为了对生产加工过程中工艺操作人员的不安全行为进行有效监控，及时避免因操作失误带来的工艺安全事故，开展基于视线追踪技术的工艺操作人员人为失误识别研究。通过设计眼动实验方案，利用视线追踪技术采集操作者在工艺流程控制过程中各类失误模式的眼动数据,并对采集的数据进行统计，提取失误行为的眼动特征，并建立人为失误智能识别方法，利用距离函数聚类实现现场操作人员失误状态的准确识别。研究结果表明:以被试样本在不同区域的视线停留时间百分比作为特征参数，并运用欧氏距离函数分类法判别人员操作状态，对操作人员的不安全行为能够准确识别。     

Application of SHERPA to Identify and Prevent Human Errors in Control Units of Petrochemical Industry

Introduction. Studying human errors as a risk factor in the occurrence of accidents is necessary. Thus, the aim of this study was to identify, predict and control human errors in industrial control units. Method. This is a case study carried out using SHERPA in the first unit of Zagros Methanol of Asalooyeh, Iran, and its subunits. To collect the required data, various methods were used: observing, interviewing processing specialists and control unit operators, and studying technical documents and records. Results. In total, 222 human errors were identified in various occupational tasks. This study showed that 48.62% of them were action errors, 31.97% were checking errors, 6.75% were retrieval errors, 11.70% were communication errors and 0.90% were selection errors. Conclusion. It can be inferred that this method is appropriate for different industries, and it is useful for identifying human errors leading to hazardous accidents.     

Consequence risk analysis using operating procedure event trees and dynamic simulation

Faults due to human errors cost the petrochemical industry billions of dollars every year and can have adverse environmental consequences. Unquantified human error probabilities exist during process state transitions performed each day by process operators using standard operating procedures. Managing the risks associated with operating procedures is an essential part of managing the overall safety risk. Additional operator training and safety education cannot eliminate all such faults due to human errors; therefore, we propose an operating procedure event tree (OPET) like analysis with branches and events specifically designed to perform risk analysis on operating procedures. The OPET method adapts event trees to analyze the risk due to human error while performing operating procedures. We consider human error scenarios during the procedure and determine the likely consequences by applying dynamic simulation. The modified event tree provides an estimate of the error frequencies.Operating procedure steps were developed, and potential operator faults were determined for two typical equipment switching procedures found in chemical plant operations. Then, dynamic simulation using Aspen HYSYS software was applied to determine the overpressure related consequences of each fault. Finally, the error frequencies resulting from those scenarios were analyzed using operating procedure event trees. We found that a typical ethylene plant gas header would overpressure with 0.6% frequency per manual dryer switch. Since dryer switches occur from every few days up to once per shift, these results suggest that dryer switching should be automated to ensure safe and environmentally friendly operation. Process dryer switching performed manually by operators opening and closing gate valves can be automated with control valves and a distributed control system. A sample distillation column was found to overpressure with 0.85% frequency per manual reflux pump switch.     

基于CREAM的高温熔融金属作业人员可靠性分析

为了对冶金企业高温熔融金属作业人员的可靠性进行评估和量化,基于认知可靠性与失误分析方法(CREAM),提出了适用于高温熔融金属作业的人员可靠性分析方法。该方法给出了通用效能条件(Common Performance Condition, CPC)的评估细则,采用层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)与熵值法相结合的CPC因子权重确定方法,利用模糊数学原理实现CPC因子输入的模糊化,从而计算高温熔融金属作业人员失误概率(HEP)和可靠度。通过对炼钢冶炼作业的人员可靠性分析的结果表明:该方法合理有效,具有一定的应用性。