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。     

基于复杂网络理论的铁路事故致因分析

为确定导致铁路事故的多种因素间的相互关系,预防铁路事故,收集263份中国铁路事故报告;根据这些事故发生的特点,结合现有事故致因分类模型和专家意见,从人为、机械设备、环境、管理4个方面确定了43个影响因素;基于Pearson相关系数,分析因素间的相关性,确定了268种影响因素间的相互关系,并据此建立铁路事故致因网络模型;利用度、网络直径及平均路径长度、聚类系数、中介中心性等复杂网络指标分析网络的整体结构,确定需要防控的关键因素。结果表明:管理因素和人为因素是最容易导致铁路事故发生的主因素,同时子因素中违规操作、沟通失效、零部件机械故障等因素对于铁路安全运营也有较大的影响。     

基于N-K模型的海上交通安全风险因素耦合分析

为定量分析海上交通安全风险因素间的影响关系,识别导致海上交通事故的关键因素,分别从单因素、双因素和多因素的角度分析了人、船、环境、管理等风险因素间的耦合关系,运用N-K模型构建了海上交通安全风险耦合度量模型,结合中国海事局、德国联邦海事事故调查局、英国船舶事故调查局和美国国家运输安全委员会等海事调查机构公布的710起海上交通事故,利用所构建的模型计算出不同风险耦合的发生概率和风险值。结果表明:风险耦合因素越多,海上交通事故的发生概率越高;人的因素是引发海上交通事故的重要原因。     

基于改进BN的集装箱船舶碰撞事故致因分析

为解决利用贝叶斯网络(BN)模型分析集装箱船舶碰撞致因过程中,由于样本数据不足导致BN结构学习困难的问题,提出一种基于核密度估计和模型加权平均策略相结合的BN结构学习算法。首先利用核密度估计方法扩充小数据集,使数据规模达到BN结构学习的最低限度要求;然后利用模型平均策略加权融合不同学习算法得到的网络结构,来提高算法在小样本数据下的学习效果;最后基于少量集装箱船舶碰撞样本数据,利用所提算法构建BN模型分析事故致因。结果表明:用所提算法能在小样本数据下定量分析碰撞事故致因,并得出集装箱船舶碰撞事故致因链,有助于提高集装箱船舶运输的安全性。     

多因素耦合下长江口水域交通事故致因链分析

为探究长江口水域船舶交通事故的形成原因,提出一种考虑多因素耦合作用的船舶交通事故分析方法。首先,采用文本挖掘技术深度分析多源海事事故调查报告和相关文献,从环境、船舶、人为和组织等方面构建诱发长江口水域船舶交通事故因素集;然后,采用卡方检验法分析风险因素之间耦合关系,构建多因素耦合作用下长江口水域船舶交通事故的贝叶斯网络(BN)模型;最后,采用敏感性分析方法提取长江口水域船舶交通事故致因链,进而提出相应的事故防控对策。结果表明：诱发长江口水域船舶交通事故的致因链共有8条,其中,大风、货物积载不当、船型、不安全航速、疏忽瞭望、未对危险作出充分估计、未履行让路义务和未能尽早采取积极的避险措施8个风险因素是诱发长江口水域船舶交通事故的关键共性因素。     

基于复杂网络的内河船舶碰撞事故致因分析

为了探明内河船舶碰撞事故致因内在联系,基于船舶碰撞事故调查报告,从人-机-环-管视角构建事故致因复杂网络模型。运用“2-4”模型从人-机-环-管视角识别和提取事故致因,采用事故树方法分析调查报告中碰撞事故过程,提取内河船舶碰撞事故致因链,利用复杂网络理论融合多事故致因链,构建包括36个节点、123条边在内的事故致因网络,计算致因网络拓扑特征参数,定量分析内河船舶碰撞事故致因之间相互作用。研究结果表明：疏忽瞭望、错误估计碰撞危险、安全管理不到位、船员不适任、船与船通信信息不足、未及时行动是内河船舶碰撞事故的关键致因。同时,内河船舶碰撞致因网络是1个无标度网络,且具有小世界特性,表明事故致因之间连锁效应明显,管控上述关键致因可有效预防碰撞事故。研究结果可为预防内河船舶碰撞事故、提高内河航运管理水平提供参考。     

强降雨导致的建设工程安全事故人因分析HC-GC模型

为降低强降雨导致建设工程安全事故发生率，有效解决该类安全事故人因分析复杂问题，提出新的安全事故人因分析模型方法。基于人为因素分析与分类系统(HFACS),建立包括6层24个因素的建设工程强降雨事故(CPHRA)框架模型(HC);联用遗传算法(GA)优化连续关联规则挖掘算法(CARMA)(GC)分析人为致因关联，绘制事故人为致因链；选取150起强降雨导致建设工程事故典型案例进行模型验证与应用分析。结果表明：优化后的人因分析HC-GC模型具有更优的性能与效率；在事故人因链中，政府安全主管部门监督不足与企业安全文化缺失是深层次因素，现场违规监管与现场安全管理漏洞是主要连接因素，技能水平低与失误违章会进一步强化事故负反馈，事故上报与响应不及时是强降雨导致建设工程事故扩大蔓延最直接原因。     

危险品航空运输事故的改进贝叶斯网络分析

以危险品航空运输事故树为基础,建立了贝叶斯网络(BN).运用贝叶斯原理以及推理计算,找出了危险品航空运输事故的主要致因,并分析了改进措施对危险品航空运输系统的影响程度.结果表明,引进改进措施后,事故一发生就已经超出可控范围的后验概率最大,将成为预防危险品航空运输事故的工作重点.研究表明,风险评价领域中的贝叶斯网络分析法是对事故树方法的有益改进.     

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。     

关联性视角下装配式建筑工程吊装事故致因机理分析

为全面反映装配式建筑工程吊装事故的起因与发展过程,从关联性视角出发开展了装配式建筑工程吊装事故的致因机理研究.根据装配式建筑工程吊装作业的特点和复杂系统的事故致因,利用集成决策与评价试验法(DEMATEL)和解释结构模型(ISM)找出风险因素间的内在关联和层次结构,并将得到的层次结构转化为贝叶斯网络模型进行推理,对风险传递进行直观的定量描述,实现对装配式建筑工程吊装事故致因机理由源到链的深层次研究.结果表明,装配式建筑工程吊装事故通常是以环境扰动为初始事件,通过关联效应和风险传递引起管理紊乱和人因失误,最终导致以部件故障为直接致因的安全事故发生.     

基于Tripod-Beta模型的船舶火灾事故风险分析

为深入分析船舶火灾事故风险因素及其后果产生的影响,通过分析1991-2017年全球船舶火灾事故调查报告,从人员、管理、船舶设备、货物、环境5个方面对船舶火灾影响因素进行识别研究;采用三脚架事故致因模型(Tripod-Beta model),构建考虑安全栅的船舶火灾事故情景演化模型,识别船舶火灾关键影响因素;并在样本量较少的情况下,采用信息扩散理论计算船舶火灾发生率;最后,利用布尔函数和风险矩阵,对船舶火灾事故风险进行评价研究。结果表明:船员不安全行为和船舶设备表面过热、设备短路是船舶火灾事故的关键风险因素;事故后果链中安全栅遭到破坏时,船舶火灾风险处于不希望发生范围内。该方法能有效评估船舶火灾风险的等级,满足海事管理部门的监管工作需求。     

事故致因“2-4”模型及其事故原因因素编码研究

事故致因模型是用于事故原因分析和预防的重要理论依据,模型的可操作性是决定事故预防效果的重要影响因素。对目前国内研究较为持续和系统的事故致因"2-4"模型进行了深入研究,以增强其在事故分析时的可操作性。首先,研究了事故致因"2-4"模型中组织内、外部原因的各个阶段原因因素的划分情况;其次,根据得到的各阶段原因因素划分结果,对应用事故致因"2-4"模型分析事故原因的因素进行了编码;最后,以一起重大瓦斯爆炸事故为例,对事故致因"2-4"模型原因因素编码系统的有效性进行了实证研究。划分了事故致因"2-4"模型中的各原因模块中的原因因素,并得到了不安全动作和物态、习惯性不安全行为、安全管理体系、安全文化、外部因素等5个层级原因,确定了基于事故致因"2-4"模型的30个原因因素。对事故原因因素进行系统编码,提高了应用事故致因"2-4"模型进行事故原因分析和事故预防的可操作性,增强了其应用实践性。     

火灾自动报警系统可靠性研究

火灾自动报警系统主要包括火灾探测器、火灾报警控制器、减灾装置和灭火装置4部分,从这4部分分析了其工作原理。在此基础上,着重分析了误报、漏报概率较高的火灾探测系统(包括火灾探测器和火灾报警控制器)在使用过程中可能出现的失效状态。其失效的根本原因是在探测器的设计、选型与安装中出现的问题以及各类控制器和控制软件出现的问题。火灾自动报警系统在设计、安装和使用过程中出现的一些问题可能导致整个系统失效,主要包括硬件故障、系统失误和管理缺陷3类。因此,从火灾自动报警系统设计、软硬件产品质量、选型与安装及维护保养等方面给出了提高火灾自动报警系统可靠性的措施。最后应用系统安全及可靠性理论建立了包括电源系统、触发装置、报警控制装置和警报装置4个指标的火灾自动报警系统可靠度计算模型。     

基于粗糙集与遗传算法的航空器空中相撞事故因素分析

为高效准确挖掘航空器空中相撞事故与相应事故致因因素间的规律,利用事故数据,提出一种基于粗糙集和遗传算法的分析模型。首先运用粗糙集理论对SHELL模型提供的第一层次因素进行重要性程度排序,并确定其权重;然后分析事故中各环节的具体因素,结合遗传算法对这些子因素进行约简,约简时重点考虑重要度高的主因素,确定最终的事故因素及其决策规则;最后,实例分析得出导致事故的主要因素为机组违规、管制差错与违规、气象和空域。实例分析结果表明,该模型与算法能适应航空事故数据特点,能客观描述几个主要因素与事故发生之间的关联关系。     

基于DEMATEL的铁路行车人因事故关键因素实证分析

针对铁路行车人因事故受多因素交互影响的问题,提出了一种基于信息熵和DEMATEL法耦合的铁路行车人因事故关键因素实证分析方法。首先依据铁路行车人因事故认知行为模型,从感知、决策、计划和执行4个过程分析铁路行车人因事故的影响因素;然后综合运用信息熵和DEMATEL法构建关键因素量化识别模型,利用中心度和原因度两个参数分析铁路行车人因事故的关键影响因素;最后,结合2008—2013年铁路行车人因事故数据进行实证分析。结果表明,机车操作人员相关情形记忆失误、情景诊断失误、未严格执行操作规则和采取错误行动是铁路行车人因事故的关键影响因素。     

Analysis of accidents and incidents occurring during transport of packaged dangerous goods by sea

The release of packaged or containerized dangerous goods during transport can have serious consequences on board a ship. This study was focused on identifying factors contributing to these types of releases and on investigating the contribution of dangerous goods accidents to overall container ship accident rates. Records of dangerous goods releases from a US and a UK database for an 11-year period covering 1998–2008 were analyzed to identify and categorize main contributing factors. The majority of releases, estimated as 97% of the US events and 94% of the UK events, did not follow another primary accident type such as a collision. Faults that occurred during activities such as preparation of the goods for transport, packaging, stuffing containers, and loading the ship were main factors contributing to the release of the dangerous goods on board the ship. For container ship casualties occurring worldwide during the same period, 1998–2008, accidents involving packaged dangerous goods were estimated to account for 15% of all fatalities. Self-ignition or ignition of incorrectly declared dangerous goods was identified as a contributing factor for the fatal accidents. Ensuring that dangerous goods are correctly prepared and documented for marine transport is thus very important for preventing releases and improving on board safety.     

基于贝叶斯网的交通事故机理分析

针对道路交通事故的形成机理进行定性、定量研究,根据我国道路交通事故记录数据特征,应用贝叶斯网对事故发生概率进行定量分析.引入"驾驶员紧张度"和"道路线形合理度"两个隐节点,建立了事故分析的贝叶斯网多层隐类模型,采用最大似然估计方法确定了模型的边缘概率和条件概率.将贝叶斯网模型应用于国道104二级公路(K1310+000～K1330+000)的事故分析中,运用贝叶斯网分析软件包Netica对其历史事故记录数据进行分析.结果表明: 贝叶斯网不仅可以定量计算某种道路交通状态下的事故发生概率,而且可以找出影响事故概率的关键原因和最不利状态组合(事故概率最大时的道路交通状态).     

Dynamic risk analysis of offloading process in floating liquefied natural gas (FLNG) platform using Bayesian Network

The growing demand for natural gas has pushed oil and gas exploration to more isolated and previously untapped regions around the world where construction of LNG processing plants is not always a viable option. The development of FLNG will allow floating plants to be positioned in remote offshore areas and subsequently produce, liquefy, store and offload LNG in the one position. The offloading process from an FLNG platform to a gas tanker can be a high risk operation. It consists of LNG being transferred, in hostile environments, through loading arms or flexible cryogenic hoses into a carrier which then transports the LNG to onshore facilities. During the carrier's offloading process at onshore terminals, it again involves risk that may result in an accident such as collision, leakage and/or grounding. It is therefore critical to assess and monitor all risks associated with the offloading operation. This study is aimed at developing a novel methodology using Bayesian Network (BN) to conduct the dynamic safety analysis for the offloading process of an LNG carrier. It investigates different risk factors associated with LNG offloading procedures in order to predict the probability of undesirable accidents. Dynamic failure assessment using Bayesian theory can estimate the likelihood of the occurrence of an event. It can also estimate the failure probability of the safety system and thereby develop a dynamic failure assessment tool for the offloading process at a particular FLNG plant. The main objectives of this paper are: to understand the LNG offloading process, to identify hazardous events during offloading operation, and to perform failure analysis (modelling) of critical accidents and/or events. Most importantly, it is to evaluate and compare risks. A sensitivity analysis has been performed to validate the risk models and to study the behaviour of the most influential factors. The results have indicated that collision is the most probable accident to occur during the offloading process of an LNG carrier at berth, which may have catastrophic consequences.