危险化学品道路运输系统突变机理研究

为研究危险化学品道路运输事故的内在原因,运用尖点突变理论,分析危险化学品道路运输系统,将危险化学品道路运输系统的控制变量划分为两个:人的不安全行为和物的不安全状态,详细分析这两个方面可能发生突变的原因,通过分析结果建立了危险化学品道路运输系统尖点突变模型。通过实例应用研究表明,危险化学品道路运输系统从稳定区过渡到潜在突变区域,并越过分歧点集时,系统就有可能发生突变,进而发生事故。该尖点突变模型能够用来阐述危险化学品道路运输系统的突变机理,为危险化学品道路运输事故的本质预测和控制提供一个新的有效方法。     

基于改进尖点突变模型的化工事故致因分析

为更好地反映化工事故发生过程中事故致因因素的连续变化引起的系统安全状态的突然变化,分别将生产系统中的固有危险源及生产过程中的不安全因素作为导致化工事故发生的内因及外因,分析化工事故的致因机制;改进传统的事故致因尖点突变模型,将系统安全性作为状态变量,固有危险源和不安全因素的危险性作为控制变量,综合考虑人-机-管-环-料-能对于系统安全性的影响;利用改进后的事故致因尖点突变模型研究化工事故致因过程和事故致因条件,并通过相关事故案例验证该模型的可行性。结果表明:化工事故是由固有危险源和不安全因素综合作用引起的,当二者危险性达到一定程度后,系统状态由安全状态突变为事故状态。     

拥挤状态下地铁乘客应激反应的尖点突变分析

为预防拥挤状态下地铁乘客消极应激反应的发生、提高地铁乘客的积极应激反应能力,用试验法和突变理论,分析地铁乘客应激反应的过程和特点。首先根据地铁设计规范,设计地铁车厢环境;然后测量不同立席密度下,乘客的生理指标;其次将血压(BP)均值和心率(HR)作为尖点突变的控制变量,应激状态作为状态变量,建立地铁乘客应激反应的尖点突变模型;最后对试验数据进行定性拟合和定量拟合分析。结果表明:随着车厢内人群密度的增加,乘客的情绪开始扰动,到达尖点位置时突变,情绪激动;而后乘客慢慢适应人群密度的增加,情绪重新达到稳定;地铁乘客应激反应符合尖点突变模型。     

员工不安全行为的尖点突变研究

为研究员工不安全行为的形成机理,在分析员工不安全行为影响因子的基础上,从突变理论出发,以员工的行为状态为状态变量,以安全意识与安全情景为控制变量,构建员工不安全行为的尖点突变模型.根据对北京、云南与河北的电力企业调研数据,利用统计突变模型的R语言程序包对员工不安全行为的尖点突变模型进行拟合.结果表明,安全情景为正则因子,安全意识为分裂因子,共同影响员工不安全行为的突变机制.伴随着员工不安全行为发生的双模态和自组织突变现象,可以有效地说明员工不安全行为的不连续性.同时,在安全管理实践中,员工不安全行为的预防作用大于治理.     

基于尖点突变模型的地铁深基坑土压力预警阈值研究

为提高地铁施工灾害预警的准确性和可靠性,将尖点突变模型引入地铁施工灾害预警阈值的研究中,建立基于时效影响因子的地铁深基坑土压力尖点突变模型。该模型利用突变流形分析系统的平衡和临界状态,通过势函数突变点临界值确定预警阈值的大小,为地铁施工灾害预警工作提供科学依据。通过实例分析,计算出考虑时间效应的土压力预警阈值。结果表明,地铁深基坑土压力尖点突变模型消除了计算过程中的人为因素影响,并能反映基坑土压力突变的特点。当然,在实际工程施工中,需要对预警阈值进行及时的重新修正,以适应外界环境和技术的不断更新变化。     

百盛商场火灾危险性评估

本文基于突变理论建立了大型商场火灾危险灰色综合评价模型,该模型应用突变理论归一公式本身的内在作用机理对各因素的重要性进行量化并应用灰关联分析对各因素的重要性排序,可得出影响商场火灾的关键因素且评价结果更客观准确。通过对百盛商场的火灾危险性评估结果,该模型可有效的对大型商场进行实时监控和评价,更有助于大型商场火灾安全管理。     

木结构建筑群火灾危险性综合评价

为了对木结构建筑群的火灾危险性进行研究,提出了熵值法-突变理论对贵州某典型木结构建筑群的火灾危险性进行评价.对火灾影响因素进行分析后,从安全管理、周围环境、建筑防火能力、电气防火及建筑消防系统5个方面建立了木结构建筑群火灾危险性评价指标体系.首先通过熵值法确定了底层指标的相对重要度排序,其次根据各指标的重要度利用突变理论计算二层指标的突变隶属值,通过递归运算得到系统总突变隶属值,但由于传统突变评价具有评价值过高的不足,引入数据拟合对评价结果进行修正.结果表明,利用熵值法-突变理论得到的初始计算结果为0.943.数据拟合修正后的突变级数为0.612,评价等级为中度危险.根据国家标准规定木结构建筑的火灾危险评价等级为中度危险,证明了该评价方法的有效性.最后,根据评价结果从安全管理、周围环境、建筑防火能力、电气防火及建筑消防系统5个方面分别提出了一系列措施,从而有效降低了木结构建筑群火灾危险性.     

基于突变级数法的大型商场火灾危险性评价

大型商场火灾发生的原因多种多样,一般的评价方法难以准确确定参数的权重,无法对商场火灾危险性进行准确评价。为了提高大型商场火灾危险性等级并为其提供更加合理的评价方法,采用将突变理论与模糊数学相结合的评价方法——突变级数法对大型商场的火灾危险性进行评价。该方法从建筑物自身因素、消防因素、应急因素和其他因素4个角度出发建立评价指标体系,不用确定各因素权重,只需考虑各指标对商场火灾影响的相对重要性,可保证评价的客观性。最后以沈阳某大型商场为例进行了计算分析,基于突变级数法求得该大型商场火灾危险性评价的总突变隶属矩阵,依据"总突变隶属函数值越大越优"的原则,确定该大型商场的火灾危险等级为三级,即"一般安全"。依据此评价结果,提出了提高该大型商场火灾危险性等级的对策,主要包括合理规划商场布局、改善消防设施、修订有效的应急预案、定期进行应急演练、加强安全管理、培养合理的安全文化。     

基于尖点突变模型的采场顶板-矿柱稳定性分析

采场破坏失稳是一个不连续的非线性过程。为分析矿山采场的稳定性,在建立采场顶板-矿柱的简化力学模型的基础上,结合安徽某充填采矿法矿山的采场结构参数,运用尖点突变理论分析采场突变过程中的能量释放机理,构建采场破坏失稳的尖点突变模型,推导得出系统失稳的充要力学条件。结果表明:采场中矿柱的应变软化特性和刚度比是导致系统失稳的主要因素,而矿柱的突跳量仅与系统的内在特性有关。结合矿山实例,从必要条件和充分条件2个方面对采场进行稳定性分析,表明尖点突变理论合理可行。验证了采区设置盘区矿柱等安全措施的必要性。     

基于突变理论的采空塌陷区输气管道危险性评价研究

为了减少采空塌陷区输气管道危险性评价中对主观判断的依赖,提出以突变理论为基础的危险性评价模型。首先,从采矿因素、岩体物理力学参数、环境与地质因素和埋地管道因素等4个方面分析采空塌陷区输气管道危险性影响因素;其次,建立采空塌陷区输气管道危险性指标体系;然后,对指标体系中的底层指标进行无量纲化和归一化处理;最后,计算得到输气管道危险性突变数值,进而实现对采空塌陷区输气管道危险性等级的综合评判。将以上评价模型进行实例应用,应用结果表明,基于突变理论的采空塌陷区输气管道综合评价模型可以用于采空塌陷区输气管道的危险性评价。     

基于城市地铁实证分析的突发事件风险发展趋势评价模型研究

为了更好地完善突发事件风险评价过程,运用风险发展趋势评价模型对风险评价过程进行补充。采用Daniel趋势函数、灰色理论和模糊理论建立突发事件的风险发展趋势评价模型,并对广州市地铁运营风险发展趋势进行实证分析。结果表明,从执行过程看,该模型改善了突发事件风险评价的范围和评价结果的准确度,评价过程具有一定的可行性和客观性,可以推广应用到各类突发事件的风险发展趋势评价中。通过实证分析,该城市的地铁运营风险当前处于临界状态以下,可以保持当前的运营状态,与该城市的地铁运营状况相符合,对于单个子系统,乘客和员工素质系统目前处于临界状态,对整个地铁系统的安全性有较大影响,城市居民和员工素质需要进一步提高。     

基于变权综合理论的天然气管道动态风险评价

为对天然气管道进行有效的风险评估,提出基于变权综合理论的天然气管道动态风险评价法。利用故障树分析法(FTA)确定天然气管道不同时间空间下的主要风险因素,实时更新风险指标体系;同时引入变权综合原理,建立权重跟随指标值动态变化的变权赋值模型;然后对天然气管道进行综合评定,确定管道当前状态的风险程度。以陕京3线中某管段为例进行分析,得出该管段当前风险等级为中等,在后期运行中应被重点监控。变权赋值与动态指标体系的结合使该方法能实时反映管道风险状况,并适用于天然气管线各段。     

Performance evaluation of process industries resilience: Risk-based with a network approach

Risk management can be defined as coordinated activities to conduct and control an organization with consideration of risk. Recently, risk management strategies have been developed to change the approach to hazards and risks. Resilience as a safety management theory considers the technical and social aspects of systems simultaneously. Resilience in process industries, as a socio-technical system, has four aspects of early detection, error-tolerant design, flexibility, and recoverability. Meanwhile, process industries' resilience has three phases: avoidance, survival, and recovery, determining the transition between normal state, process upset event, and catastrophic event. There may be various technical and social failures such as regulatory and human or organizational items that can lead to upset or catastrophic events. In the avoidance phase, the upset event is predicted, and thus, the system remains in a normal state. For the survival phase, the system state is assumed to be an upset process event, and the system tries to survive through the unhealthy process conditions or remains in the same state, probably with low performance. In the recovery phase, the system is supposed to be catastrophic, and the emergency barriers are prioritized to show the severity of the consequences and response time, leading to a resumption of a normal state. Therefore, a resilience-based network can be designed for process industries to show its inherent dynamic transition in nature. In this study, network data envelopment analysis (DEA), as a mathematical model, is used to evaluate the relative efficiency of the process industries regarding a network transition approach based on the system's internal structure. First, a resilience-based network is designed to consist of three states of normal, upset, and catastrophic events. Then, the efficiency of each industrial department, which is defined as decision-making units (DMUs), is evaluated using network DEA. As a case study, a refinery that is considered a critical process industry is assessed. Using the proposed model shows the efficient and inefficient DMUs in each of three states of normal, upset, and catastrophic events of the process and the projection onto efficient frontiers. Besides calculating the network efficiency, the performance of each state is extracted to precisely differentiate between DMUs. The results of this study, which is one of the fewest cases in the area of performance evaluation of process industries with a network approach, indicated a robust viewpoint for monitoring and assessment of risks.     

基于ANP和模糊证据理论的应答器系统风险评估方法研究

针对应答器系统风险评估过程中存在较大模糊性和主观性的问题,提出了基于网络分析法(ANP)和模糊证据理论的风险评估模型。首先,识别评估对象的风险因素,建立相应的ANP评价模型,采用专家均值置信法改进传统ANP,确定风险因素权重;然后利用模糊数学理论确定专家评语基本信度分配(BPA)函数,并运用折扣系数法修正证据理论,合成专家意见得到各风险因素的BPA函数;最后通过加权平均函数实现风险综合评判,依据最大隶属度原则确定风险等级。利用该评估模型对应答器系统功能失效进行了风险评估,验证了模型的可行性和有效性。     

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。     

作用度在风险评价变权重中的优化和应用

权重设定是风险评价重要内容之一,其在传统风险评价运用时的不变性和设定时的主观性会影响评价精度。作用度是后验概率的函数,利用作用度设定权重能降低先验概率的影响,通过将作用度优化到风险因子的取值上,实现实时评价过程中的变权重,从而提高风险评价效能。     

基于序次Probit模型的航道船舶碰撞危险度研究

船舶碰撞严重威胁着船舶水上航行的安全,船舶碰撞危险度的研究能够为船舶避碰提供有效的预防手段和合理的科学依据。选取航道船舶碰撞危险度作为状态变量,选取船舶会遇方式、风速和能见度作为控制变量,运用序次Probit模型拟合出碰撞危险度状态方程。分别对人为判断和序次Probit模型的碰撞危险度利用插值技术,描绘出控制变量对状态变量的作用效果变化特征图。研究结果表明,拟合状态方程可以良好地表征系统状态的连续变化特征,序次Probit模型能够有效克服人为判断的不确定性。     

变坡度条件下正丁醇定常流淌火非稳态燃烧行为研究*

为探究流淌火在变坡度地面的蔓延特性，丰富火灾研究理论，推进流淌火预防和风险评估的发展，采用1套自制矩形小尺度油槽系统，研究正丁醇变坡度、变泄漏速率情况下溢油定常流淌火的蔓延特性。结果表明:当泄漏速率相同时，坡度越大，正丁醇的加速过程越明显，当坡度从1°上升到4°，正丁醇扩散速率增大了40.8%；不同坡度下，正丁醇的平均火焰高度随泄漏速率的变化均呈现“上升-下降-稳定”趋势；流淌火蔓延过程中脉动方式分为2种:“跳跃-爬行”和“跳跃-爬行-回缩”；当泄漏速率较小时，流淌火蔓延过程中的脉动频率随油槽坡度的增大而增大，当泄漏速率较大时，脉动频率不再随油槽坡度的改变而发生明显趋势变化。     

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。     

基于信息熵的危险天气下进近管制风险评估

针对危险天气下进近管制系统运行风险性大、易发不安全事件的问题,提出根据一段时期内不安全事件的信息来评估该时期进近管制系统运行的风险,从而为以后进近管制系统的安全运行管理提供依据。首先,通过分析危险天气下管制系统运行过程的风险因素,建立风险评估指标体系。其次,给出评估指标灰色关联度属性的计算方法,利用其反映出的信息熵完成指标权重的确定和风险评估模型的建立。最后,应用该模型评估某进近管制中心一段时期内管制运行的风险状态水平,得到了风险值和风险级别,验证了该方法的适用性。