基于突变理论的管制系统风险控制研究

我国经济飞速发展推动民航飞行流量跳跃式增长,对管制系统安全目标水平提出了更高的要求,如何控制管制系统运行风险成为研究重点.针对这一目标,提出了管制系统的风险控制系统概念,引入折叠突变模型,通过分析管制系统风险事故统计数据确定系统突变特征及人、机、环、管4种因素耦合风险对系统状态的影响程度;基于Van der Pol-Duffing方程,应用多尺度法对耦合风险分岔导致折叠突变的影响参数进行研究,设计管制系统内部阻尼调节系数和外部影响因素幅值系数两个风险控制器,确定风险控制要素.结果 表明:人为因素耦合风险对管制系统的影响程度最大;设计的风险控制器具有可行性,能够抑制折叠突变发生,保证管制系统处于稳定状态.     

基于FRAM的铁路危险品运输事故演化机制研究

为预防铁路危险品运输事故,基于功能共振分析法(FRAM)分析铁路危险品运输系统风险-事故演化机制,进而研究对应控制方法。在建立铁路危险品运输系统风险-事故演化层级网络的基础上,将影响FRAM中输入、前提等属性的风险因素分为人、设施设备、货物、环境和管理5大类;以华东某站氰化钠泄漏事故为例进行研究,结果表明:匿报危险品种类、违规包装和检查人员失职3个功能模块导致各自功能模块内部变化,并引起功能模块的不正常振荡,通过非线性、动态性耦合作用和功能连接传递,使功能模块间发生非线性耦合共振,导致运输危险品与卸载危险品2个模块之间的连接断裂并超越系统风险-事故临界阈值,宏观层级结构发生阶跃式突变,最终导致事故。     

熵-TOPSIS-耦合协调法评价铁路危险品运输系统风险

为定量获取铁路危险品运输系统风险情况,首先,将铁路危险品运输系统分为人、机、物、环、管5个子系统,并阐明各子系统风险因素;然后,综合利用熵权法、逼近理想解排序法(TOPSIS)和耦合协调度模型,提出熵-TOPSIS-耦合协调综合评价法;其次,应用该方法评价我国铁路危险品运输系统风险;最后,就评价结果提出改善建议。结果表明:近年来我国铁路危险品运输系统由有序向无序发展,安全性逐步提升,但人和管理子系统较为薄弱,需采取改善措施,降低耦合效果,保证运输安全。     

基于叠加-触发原理的铁路危险品运输系统风险场形成机理研究

引入风险场理论研究铁路危险品运输系统风险形成机理，基于系统风险因素识别，建立铁路危险品运输系统风险势函数及对应的风险场强模型，采用触发器原理分析了风险场叠加后的风险形成机理。研究结果表明:内部风险场承受体风险势和风险场强均为代数加和叠加；外部风险场分为单一和多风险源2类，风险势均表现为代数加和叠加，风险场强叠加均满足平行四边形法则。风险状态的变化直接作用于内、外风险场承受体，内部风险场承受体全部或部分崩溃，将导致铁路危险品运输系统失效，其释放的风险场能量将会对外部风险场承受体系统进行攻击，导致外部风险场承受体的部分或整体失效，进而产生风险级联效应。     

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。     

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。     

基于安全混沌学的危化品道路运输系统风险评价研究

针对危化品道路运输系统的复杂性与模糊性,采用安全混沌学理论开展风险评价有利于危化品道路运输系统的风险预防与控制。基于混沌模型与耗散结构理论,构建以“人-物-车-环”为要素的危化品道路运输系统的混沌模型。结合危化品道路运输系统的风险辨识结果,利用突变级数法以及模糊综合评价法,对危化品道路运输系统进行多层次分析与计算,确定系统的总突变隶属函数值以及系统安全等级,并进行了应用实例研究。结果表明,基于安全混沌学的危化品道路运输系统风险评价模型具有较好适用性与可操作性。基于安全混沌学的危化品道路运输系统风险评价研究,拓展了安全混沌学理论的应用范围,丰富了危化品道路运输系统的风险研究内容。     

直升机运行风险因素耦合性分析北大核心CSCD

为降低直升机安全风险事件发生的概率,研究直升机安全运行风险管理中风险因素的变化规律和不同风险因素间的耦合碰撞机理。不同的风险因素可能相互作用,产生新的风险或影响系统的风险值。当风险值超过系统的风险阈值时,就会形成安全风险事件。使用N-K风险耦合模型研究了导致民用直升机安全风险事件的风险因素之间的耦合关系。首先,对影响直升机安全运行的风险因素进行识别,并将其分为人、机、环、管四类。考虑不同的风险耦合方式,建立相应的风险耦合模型。然后,用MATLAB编程进行迭代计算和分析,得到了单因素、双因素和多因素的风险耦合值。该值越大,证明系统内的风险越大,从而确定直升机运行安全事件的主要风险因素。最后,对2004—2019年我国直升机运行安全事件的风险因素进行分析,结果表明,参与风险耦合的因素越多,安全事件形成的概率越大,安全事件形成的概率与风险耦合值成正比。此外,当人为因素参与风险耦合时,其他因素的风险值进一步增大。研究结果可为我国民航直升机运行安全风险事件的防控提供理论和实践支持,从而促进我国航空工业的发展。     

基于犹豫直觉模糊集-TOPSIS的危险品多式联运风险评估

为了对危险品的多式联运系统风险进行评估,首先在"人、机、管、环"4M理论的基础上,将多式联运中"转运"这一特殊流程考虑进去,以"人、机、管、环、转运"这5个因素作为决策问题中的属性;其次,采用犹豫直觉模糊语言集为决策者的初始决策矩阵赋值,并利用均值-标准差的汉明距离来衡量两个犹豫直觉模糊语言数之间的距离;然后,以危险品多式联运系统中的风险为标准,采用基于犹豫直觉模糊语言集的TOPSIS方法进行不同方案的决策。最后,以磷酸在宜昌-衢州之间的运输为案例,对4种常用运输方案进行风险评估,以综合评价指数进行对比。结果表明,在先水路后铁路、先水路后公路、先公路后铁路、先铁路后公路4种方案中,从宜昌到衢州之间先公路后铁路的运输方式所得综合评价值最高,应选择方案3。     

危险品道路安全运输路径优化方法探讨

危险品道路运输量逐年增加,对人类安全健康的危害的风险正在扩大和加深,一旦发生事故,其后果极为严重。笔者从人-机-环境角度分析了危险品道路运输系统的组成要素,基于对运输网、运输风险源、后果影响区域3个层次辨识,分析运输过程中的风险影响因素,提出危险品道路运输路径优化选择的一般方法;并给出危险品道路运输线风险源的可接受个人风险和社会风险标准;探讨了危险品运输约束最优化选线模型。路径优化选择可减少运输沿线影响人员风险和事故概率,优化影响人员风险与运输效率冲突问题,为政府监管部门与危险品运输企业提供了安全管理的基本决策依据。     

基于多周期的危险品多式联运路径优化研究

为了更有效地规划危险品运输路线，研究了由多个路径期组成的危险品公铁联运网络扩张问题。以总成本和风险最低为目标，建立混合整数概率鲁棒模型，利用模拟退火算法对模型进行求解，并将多周期动态规划方法与单周期方法进行对比，分析了多周期动态规划方法对危险品联运网络以及路径决策的影响。研究结果表明:规划危险品的运输路线时，采用多周期的公铁联运网络，总运输成本明显优于单周期规划方法。     

铁路专用线危险货物运输安全指标属性约简研究

为了对铁路专用线危险货物运输安全性进行科学合理的评价,系统分析了铁路专用线危险货物运输特征及影响因素,从“人、机、路、管”角度出发,构建了涵盖资质管理、安全设备设施、运输设备设施、安全管理4个层面的铁路专用线危险货物运输安全评价体系。针对指标间存在的冗余性问题,采用基于改进区分矩阵的粗糙集属性约简算法对评价体系进行精简,并以成都铁路局某条危险货物专用线进行实例研究。结果表明:托运人资质、安全监控系统等10项指标为属性约简后的重要风险因素。     

铁路危险货物办理站点优化配置方法研究

铁路危险货物运输办理站点的优化配置,涉及到需求分布、设置地点、区域规划、环保要求、业务功能以及与其他运输方式的分工、衔接等,是一个复杂的系统工程。分析了已有铁路危险货物办理站点整合优化模型的不足,首先从铁路部门角度综合考虑现有铁路危险货物办理站点的各方面条件,进行多准则决策评价,从运输需求者角度考虑运输方式多属性决策,进行铁路危险货物办理站点的综合效用评价,并基于投资成本、环境风险、运输效用和区域公平性等方面构建了铁路危险货物办理站点优化配置模型,为了有效解决多站点、多需求、多区域、多目标铁路危险货物办理站点优化配置模型因素复杂、规模大、层次多的问题,提出了运用大系统分解协调的多目标遗传算法求解模型的思路。     

铁路危险货物运输风险度量模型

为度量铁路危险货物运输对于人员、环境和财产等方面的危害,在已有危险货物运输风险度量研究的基础上,针对铁路运输的特点,以传统的双指标(概率和后果)技术风险度量模型为框架,构建铁路危险货物运输路径风险度量模型。模型综合考虑人员伤亡、财产损失、运输中断和环境破坏多方面后果,通过有效度量运输风险,为铁路危险货物运输组织优化提供依据。     

海底隧道交通事故风险耦合演化机理研究

为明晰海底隧道交通系统内部风险因素之间的耦合关联和事故演化机理,从驾驶人、道路、车辆、环境和管理5方面阐释海底隧道风险因素内涵,定性分析风险因素之间的耦合作用,建立海底隧道交通事故风险演化立体网络模型,提出海底隧道风险因素量化评价标准;并构建海底隧道交通事故风险耦合尖点突变模型,深入分析海底隧道交通系统风险状态演化的主...     

机场货站易爆危险品存储区外部安全防护距离研究*

为合理设定机场货站易爆危险品存储区外部安全防护距离,基于爆炸威力计算模型,利用有限元分析软件AUTODYN模拟包装约束下爆炸品爆炸冲击波特性,通过引入包装约束系数,描述包装材料对爆炸威力影响,计算航空运输易爆危险品存储区外部安全防护距离。结果表明:1 mm厚度聚碳酸酯、钢和铝材质外包装的包装约束系数分别为0.904 7,0.860 1,0.870 6,相较于聚碳酸酯和铝材质,钢材质外包装对易爆危险品爆炸威力削弱程度较大。研究结果可为机场货站外部安全防护距离规划设置提供参考。     

航空危险品运输作业风险管理

由于危险品的危害特性,运输操作上涉及多环节因素以及航空运输装载的特殊要求,在航空运输作业环节中易造成安全事故,因此需要对危险品航空运输作业进行风险管理。根据人-机-环-管分析方法,从航空危险品运输中的收运、卸载、储存、装载环节进行危险源识别,并构建指标体系。用三角模糊数和ANP相结合的方法对风险发生的严重度进行分析。对安全影响较大的前几位因素:人员违规,规章制度,监督检查,员工教育、培训,应急预案,防护装置使用率,提出了安全管理体系的建立及实施,加强从业人员的管理,对危险品运输环节的设备进行管理风险控制措施。     

基于半定量的FRAM道路危险品运输事故分析方法研究*

为弥补事故分析法在道路危险品运输事故致因研究方面的缺失,解决传统事故分析方法分析结果不全面、防控措施不具体且针对性较差的问题,引入半定量功能共振事故模型（FRAM）,通过定量化功能上下游耦合变异性,阐述事故发生机理同时,找到系统关键功能和关键链路,制定防控措施重点监控。结果表明:基于半定量的FRAM道路危险品运输事故分析方法能够更快、更准确地找出事故发生的关键功能和关键链路,制定针对性防控措施,有效提高道路危险品运输系统安全性。研究结果可为道路事故分析提供参考。