基于脆性结构崩溃的复杂系统安全事故致因分析

为探索复杂系统安全事故的本质致因,为安全事故的预防提供有效措施,对复杂系统结构崩溃的必然性进行分析,指出复杂系统的结构是一种具有潜在崩溃趋势的脆性结构。通过分析复杂系统脆性结构的崩溃过程,对复杂系统的安全状态和连锁崩溃进行数学描述,提出控制安全关键子系统崩溃的策略。在分析复杂系统结构脆性因子及其关联的基础上,构建基于熵的复杂系统安全度模型,结果表明,安全约束的缺乏或失效是复杂系统安全事故的本质致因。     

复杂系统安全事故致因分析的“认知-约束”模型

随着系统复杂程度的提高,传统的针对机械系统或者机电系统事故致因的“因果事故链”模型对于复杂系统的事故分析显得难以胜任.在对现有事故致因理论及模型进行概述分析的基础上,提出了适用于复杂系统事故分析的“认知-约束”模型,通过分析文献中的事故连锁模型和博帕尔泄露事件,验证了“认知-约束”模型的实用性.最后提出基于机器学习方法和重要节点牵连控制方法的复杂系统崩溃控制策略.研究结果表明预防复杂系统安全事故需要强化安全认知能力,并发展有效的安全控制策略.     

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。     

融合N-K模型的复杂网络架桥机施工安全风险因素分析

为识别导致架桥机施工时发生安全事故的关键致因和链路,提出一种融合N-K模型的复杂网络架桥机施工安全事故风险因素分析法。首先,建立2000—2022年期间的架桥机事故案例库,分析事故致因,将架桥机施工安全事故风险因素归纳为4个一级风险因素和24个二级风险因素;然后,以事故类型和二级风险因素为节点,以致因关联为边,建立架桥机施工安全事故致因复杂网络模型,计算风险因素节点的亲近中心度和中介中心度;最后,建立N-K模型耦合分析一级风险因素,利用耦合交互信息值优化复杂网络风险因素节点的中心度,通过风险因素可达性分析和全局主路径分析,分别得到导致架桥机事故的7个关键致因和7条关键链路。结果表明：施工单位管理不到位、安全生产检查不充分2项管理因素的亲近中心度和中介中心度值较高。监理单位失职→施工单位管理不到位→安全生产检查不充分关键链路风险最大,针对这些关键风险因素和链路在架桥机施工过程中应重点管控。采用融合N-K模型的复杂网络分析得到的架桥机施工安全关键致因和链路与事故调查结论一致,准确实现了架桥机施工安全事故风险辨识。     

公路工程施工安全事故致因模型构建

为了探究公路施工安全事故诱因及其影响关系,基于"4M"理论和事故致因"2-4"模型,识别公路工程施工安全事故致因因素并确定模型框架,运用SPSS Modeler软件对2007~2017年426起事故进行关联规则挖掘,采取路径分析与重要度分析,构建出公路工程施工安全事故致因模型。结果表明:施工单位内外部原因共同引发公路工程施工安全事故,外部原因来源于建设单位、监理单位和勘察设计单位的安全管理缺失,而施工单位内部影响因素中,人的不安全动作、物的不安全因素、不良的生产环境和自然环境是事故发生的直接原因,无效的安全监管和作业层安全素质及能力不强是间接原因,根本原因是施工程序和技术方案存在缺陷,根源原因是决策层和管理层的安全素质及能力有待提高。该模型系统展现了工程施工项目安全事故致因因素的影响关系和重要程度,为公路工程施工安全事故预防提供指导。     

基于复杂网络的生产安全事故致因研究:以北京市某城区为例

为揭示生产安全事故发生机制,基于复杂系统的角度,分析生产安全事故致因因素间耦合及风险传导特征,利用复杂网络理论构建北京市某城区生产安全事故致因网络模型;通过计算节点度和模块度等统计指标研究节点的分布特征,识别出网络中的关键因素以及因素间联系密切的社团结构。结果表明:少数关键因素在网络结构中起着重要连通作用,包括未进行安全教育培训、违章作业和施工方案不健全等因素,网络中存在较为明显的社团结构,对关键因素以及高密度的子网络采取针对性的管控措施,阻断风险在网络中的传导,从而有效提高安全管理水平并降低事故发生率。     

基于动态元网络的地铁施工安全事故致因分析

为有效避免地铁施工安全事故的发生,将动态元网络的分析方法应用于地铁施工安全事故致因分析,建立地铁施工安全事故网络节点体系,提出重点控制因素。以杭州地铁一号线施工安全事故为例,在充分考虑人的主观能动性后,建立以人员、行为、事件和组织为节点的节点体系,确定节点的数量及节点之间的相互关系,建立施工安全事故网络模型并进行分析,对打击效果进行对比分析,找到比较理想的打击策略,确立节点的重要度排序,研究结果表明:应重点控制有效的监督相关节点,即可有效地避免或者减少此类事故的发生。得出的结论与事故通报结果基本相符,这为避免地铁施工安全事故提供了新的研究思路。     

建筑施工安全事故致因系统模型与实证分析

为预防和减少建筑施工安全事故,研究其事故致因。首先,以系统思维和事故致因理论为基础,建立一个结构化的施工安全事故致因系统模型,包含6个子系统、16个因素和39个子因素;然后,查阅2005—2017年间我国发生的812起施工安全事故的调查报告,统计报告中39个子因素出现的频率,依据频率大小将事故致因划分为关键、重要、次要和一般等4个级别;最后,以2016年江西丰城电厂冷却塔坍塌事故为例进行实证分析,验证模型的有效性。结果表明:作业人员违规作业、安全检查不充分和管理人员履职不充分为建筑施工安全事故的3个关键致因,应高度重视并重点管控。     

基于改进ISM-FRAM铁路运输事故致因分析*

为提高功能共振(FRAM)在铁路运输系统事故致因分析方面清晰度和完整性,提出新增环境模块的改进FRAM模型,刻画环境功能模块与其它功能模块交互耦合作用;通过引入解释结构模型(ISM),划分事故致因分析网络结构层次,分别计算分析网络层级重要度和功能模块结构重要度,并采用改进区间值犹豫模糊熵定量计算功能可变性和耦合损失度。结果表明:新增环境功能模块能有效分析与其它功能模块交互耦合作用,保证FRAM分析完整性;ISM-FRAM模型建立清晰事故层次结构,有助于理清事故致因;功能可变性和耦合损失度弥补FRAM风险评估定量分析不足,为功能屏障设置提供依据。     

基于STAMP-ISM的铁路危险品运输系统风险-事故分析方法*

为预防铁路危险品运输系统事故的发生，采用STAMP-ISM模型分析铁路危险品运输系统风险-事故。首先，利用STAMP模型详细分析事故，得到控制结构的相关安全约束、不充分控制行为及产生原因，以及系统的安全动态变化；其次，采用ISM分析事故致因因素之间的关联关系并划分层级；最后，基于STAMP和ISM分析结果提出系统改进方案。以我国一起匿名夹带事故为背景进行案例研究，结果表明，ISM模型的加入可深入挖掘事故因素间的相互关系，为事故致因因素重要度划分层级，分析结果及建议更具针对性。     

事故致因理论的研究与应用简评

阐明事故致因理论的重要性和应用情况对于促进其发展、应用及提高事故预防效果十分重要。通过分析国内外的重要观点得知,安全科学是事故预防的科学,事故致因理论是发现事故原因、有效预防事故的工具,当然具有特别的重要性;但事故致因理论研究在我国开展较晚,所以目前的研究与应用并不充分。综合以往文献,给出了事故致因理论的实质性科学含义是事故的原因定义、原因间、原因与事故间的逻辑关系,它们可形象地综合表达为事故致因模型,其获取过程中不可或缺的方法是对以往事故案例的原因分析;通过观察安全管理实务认识到,社会组织要有效管理其安全健康和环保业务,选择一种事故致因模型作为总体思路且连续运转,十分必要。     

基于ISM方法的煤矿安全政策控灾作用分析

为研究煤矿安全政策的事故防控作用(控灾作用),在安全政策条款和前人研究成果基础上凝炼出42个煤矿安全政策控灾因子,运用解释结构建模方法,通过两两对比建立42个因子间的相关关系矩阵、建立可达矩阵并划分因子层级,最终建立煤矿安全政策的控灾作用模型。结果表明:安全政策42个控灾因子对事故防控的作用从强到弱分为5个层级;安全政策的科学性、安全监察体系、国家宏观利益是安全政策控灾的重要因子,其次是地方政府、矿主利益、地方安监体系和安全管理机制,而煤矿生产系统、煤层赋存特征及安全科技等因子由于受安全政策间接作用其控灾作用相对较弱。     

FDA事故致因模型在海上船舶碰撞事故安全管理中的运用研究

FDA事故致因模型从安全信息视角出发,将海上船舶碰撞事故发生的宏观与微观因素系统地结合在一起,以管理科学和技术科学为依据,构建海上船舶碰撞FDA事故致因模型,从微观到宏观即个体船只、海运企业、海事局3个层面进行安全信息视域下的事故致因分析,通过逻辑推导定位最佳的安全管理方位。研究结果表明:FDA事故致因模型由3条事故子链及1条事故主链构成,能够从微观到宏观完整表达海上船舶碰撞事故发生过程及机理;破坏3条FDA事故子链或FDA事故主链的形成即可有效地预防海上船舶碰撞事故的发生,对促进海上船舶航行安全管理水平的提高具有重要的理论与现实意义。     

基于FDA模型的地铁列车洪淹事故致因分析*

为了从安全信息视角探究地铁列车洪淹事故原因,基于FDA（Forecast-Decision-Action）事故致因模型和真实事故案例,构建由个体（地铁行车人员）、自组织（地铁运营企业）和他组织（应急主管部门）3个事故致因子模型组成的地铁列车洪淹事故FDA致因模型,并针对安全管理重要环节提出事故预防建议。研究结果表明:阻断事故致因主链或子链、保证必要安全信息充分且完备、防范安全欺骗行为,可有效预防地铁列车洪淹事故,通过实证案例分析验证FDA模型可显著提升地铁防洪应急管理水平。     

基于事故演化网络的旅游安全及风险防控研究

为做好旅游活动的安全管理和风险防控,构建旅游安全事故演化网络,从旅游事故演化的角度分析旅游中常见的事故类型及其演化过程;根据旅游事故发生的时序和相关程度将旅游安全事故分为4级,从事故节点的出入度、子网节点数和支链数进行分析,判断不同旅游事故的风险大小;此外,从不同结构演化链的角度,总结旅游事故演化的特征.结果表明:旅游...     

矿井通风系统安全性的多层次模糊综合评价

按照事故致因理论,并进行系统安全分析和易发事故分析,建立了矿井通风系统安全性的多层次评价体系;应用层次分析法和Matlab软件,确定矿井通风系统安全性评价体系中各子系统及各指标的权重;结合实际经验,根据安全规范构造各指标隶属度;进而根据评价集构造了梯形分布的隶属函数,并得到各指标对评价集的最终隶属度、模糊关系矩阵和综合评价矩阵;求得矿井通风系统安全状况的综合得分,进而划分安全评价等级,并提出了对应各等级的处理措施。将该评价方法应用到重庆开县桃园联合煤矿,取得了良好的效果。     

基于HCNAM-BN的化工过程爆炸事故致因链分析

为了从源头上预防化工过程爆炸事故,依据风险耦合理论,探讨了各风险因子非线性耦合演化为爆炸事故的机理,构建了层次耦合网络分析模型（HCNAM）;从多因素风险耦合角度分析了国内外44起典型化工过程爆炸事故,统计了各风险因子之间的耦合概率并进行了耦合致因重要度分级;采用耦合概率与二态分布相结合的条件概率分布,将层次耦合网络分析模型转化为贝叶斯网络,并对氯乙烯单体槽爆炸性混合气体爆炸事故进行了应用研究。结果表明:91种双因子耦合风险状态中,47种呈现弱耦合致因特性;7种因子双耦合形成风险的概率较大;基于HCNAM-BN模型分析事故,可有效辨识事故最可能致因因素,获取各事故致因链的发生概率并确定事故网络关键节点。     

危化品事故情景推演网络构建及关键节点分析*

为有效应对危化品事故发生与演变时存在的动态性及不确定性问题,基于事故演变过程中的关键情景状态及对应孕灾环境、应急活动和处置目标等要素,引入动态贝叶斯网络方法,构建危化品事故情景推演网络,并结合复杂网络知识,对孕灾环境和应急活动2类事故影响因素节点进行敏感性和重要度分析。结果表明:情景推演网络计算的情景节点概率符合事故发生的实际情况,能够对危化品事故在不同孕灾环境和应急救援下的演变路径进行推演,并且分析得到燃烧物、消防力量、火场环境和建筑密度等关键影响因素节点,研究结果可为事故处理提供应急辅助决策支持。