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。     

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。     

Tropos-FRAM法在道路客运事故分析中的应用

为深入探究道路旅客运输事故致因,预防事故发生,运用功能共振分析法(FRAM)中的功能模块替换Tropos目标风险框架中的任务节点,提出Tropos-FRAM事故分析方法;采用该方法构建Tropos-FRAM失效功能—事件网络,并分析事故,根据分析结果建立Tropos处理层;以"8·10"特别重大道路交通事故实例验证该方法。结果表明:Tropos-FRAM能弥补原有FRAM模型的不足,从源头深入探究参与者功能模块失效、功能连接失效原因,从而提出更有效的事故预防方法。     

铁路危险品运输系统单因素耦合风险折叠突变及控制机理研究

为研究铁路危险品运输系统受人、机、物、环、管单因素耦合风险的影响，分别建立了各单因素耦合风险折叠突变模型，采用1985—2016年中国发生的铁路危险品运输事故统计数据分析模型，显示出人的单因素耦合风险突变对于铁路危险品运输系统的影响最大，其次是管、机、物、环因素。基于此分别建立了含系统内部风险防御阻尼控制系数和外部影响因素幅值调节系数的杜芬震荡分叉响应方程研究单因素耦合风险控制机理，研究结果表明:随着系统内部阻尼不断增强，或是外部影响幅值得到控制，铁路危险品运输系统都将不再产生折叠突变，系统将变得更加稳定、安全。     

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FRAM的动土作业坍塌事故案例分析

为了解动土作业事故发生的根原因,有效降低事故发生率,采用功能共振分析法(FRAM)研究动土作业中的坍塌事故演化机制,并以长沙某公司天然气管道施工项目“11.11”一般坍塌事故为例,对动土作业的功能耦合过程进行定性分析,确定影响作业的主要失效链接。结果显示:培训教育落实不力是引起功能改变的主要来源之一;人员防护、施工检查、技术交底等功能的不正常震荡及非线性的耦合共振,影响多项失效功能链接。FRAM可为动土作业过程中的事故致因分析提供技术支持,未来可进一步研究定量分析。     

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。     

采用改进FRAM模型方法的管道爆裂事故分析

近年来,主蒸汽管道爆管事故频发,为了找出管道爆裂事故的致因路径,有效预防和控制此类事故发生,以某重大蒸汽管道裂爆事故为例,采用时间和事件序列图(Sequentially Timed Events Plotting, STEP)技术和蒙特卡罗模拟方法对功能共振分析法(Functional Resonance Analysis Method, FRAM)进行改进,进行事故致因分析并建立屏障措施。结果表明,改进后的FRAM模型可以全面识别功能信息并且定量确定FRAM模型中各功能的变化及耦合关系,减少功能性能变化及潜在耦合变化分析的主观性,找出系统发生共振的功能及失效连接。最后,根据失效连接制定相应屏障措施来预防此类事故的发生。     

基于模糊推理的FRAM事故定量分析方法研究

为有效克服FRAM事故分析中无法进行定量分析的缺陷，提出结合模糊推理技术的Fuzzy FRAM模型。此改进模型基于FRAM识别系统运行状态；依据功能输出要素的时间/精度属性利用Matlab构建2阶模糊推理系统量化功能输出质量；根据通用性能条件(CPC)及功能输入耦合端口构建功能评价体系，针对评价体系中存在的不确定性信息融合及建模问题，采用模糊证据推理技术，通过模糊信度结构建立、数据处理、信息融合测度后获得功能的风险指数;以既有铁路危险品运输事故为例，验证方法的可行性。结果表明:Fuzzy FRAM模型的评估结果较为精确，是FRAM分析方法的有效补充。     

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。     

“FPSO+CTV+普通油轮”外输作业模式风险分析

"浮式生产系统(FPSO)+原油转驳船(CTV)+普通油轮"外输作业新模式存在双重的碰撞和泄漏风险,为克服现有研究仅将事故视为单个事件的有序发生或潜在因素的层级叠加等问题,提出一种基于功能共振事故模型(FRAM)的CTV卸油模式风险分析方法。首先,基于FRAM的一般性能条件,识别导致CTV卸油事故发生的人员、技术和组织因素;其次,评价功能性能变化,用以确定关键作业环节和事故演化过程;然后,制定性能波动的防控屏障来预防事故发生。研究结果表明:CTV卸油作业存在25类风险因素和2个关键作业环节,且操作人员的综合素质、CTV的靠泊技术、CTV与FPSO间的沟通效果等是诱导事故发生的关键因素。     

基于FRAM-AHP法的公务航空飞行事故分析

为了有效分析公务航空飞行事故的主要原因,利用改进后的功能共振事故模型(FRAM)对公务航空飞行事故进行系统和量化分析。建立了功能共振事故模型,通过层次分析法(AHP)对功能模块上游功能输出和下游功能输入端的表型进行量化分析,根据权重来识别上下游主要的表型,从而找到功能模块间的失效连接,确定事故主要原因。利用该模型对某公务航空飞行事故进行分析,确定了导致事故的主要原因为公务机场保障能力不足、机组疏忽大意、飞行部教学训练大纲缺失、飞行部QAR译码能力不足、机务航前检查不足、机组起飞决策不当等。研究表明,FRAM-AHP法可以为公务航空飞行事故进一步分析提供技术支持。     

基于功能共振事故模型的航空事故分析

航空事故大多是由诸多诱发因素紧密耦合、复杂交互导致的结果,为克服传统事故分析方法仅能处理单纯组件失效诱发的事故或相对简单的系统的不足,提出一种基于功能共振事故模型的航空事故分析方法。利用该方法,对美国5191航班冲出跑道事故进行系统分析。识别功能模块,评价功能性能变化,确定功能共振,并制定性能变化的防控屏障。结果表明:用该方法不仅能识别出导致事故的功能共振及其影响因素,解释事故发生的原因和过程,而且能够提出降低事故风险的防控措施。     

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。     

瓦斯爆炸事故风险耦合演化机理研究

鉴于煤矿瓦斯爆炸事故风险传导关系迄今未被准确描述和细致分析,提出瓦斯爆炸事故风险耦合分析法。运用复杂系统理论,界定瓦斯爆炸事故的风险耦合的含义及类型,并借鉴物理学中触发器的概念,讨论瓦斯爆炸事故风险传导的路径及内在机理,从风险涌现角度构建风险耦合层次网络模型。结果表明,瓦斯爆炸事故是瓦斯动力系统内外部因素风险耦合作用的结果,其演化过程是微观风险因素间的非线性耦合导致宏观层级结构状态发生阶跃式突变。     

危险品道路运输过程风险管理体系探讨

危险品道路运输是一个复杂的系统,风险管理涉及危险品运输规划和事故应急响应。本文介绍了现有的危险品运输风险管理模式和基本管理原则,基于运输风险评估、运输路径优化、应急单位优化选址和选线、人员疏散管理以及事件决策管理等构建了危险品道路运输过程风险管理体系,阐述了系统基本要素之间的相互关系。危险品道路运输过程风险管理是一个持续改进的结构化过程风险管理体系,有助于减少危险品运输事故概率和降低运输沿线影响人员风险,为政府监管部门和危险品生产经营单位的运输安全管理、优化选线以及应急救援等工作提供技术依据,合理规划危险品运输系统。     

基于关联规则的危险品公路运输事故风险因素研究

为明确危险品道路运输事故的特点及其成因,收集1 721起危险品公路运输事故的详细资料,对数据进行清洗,在剔除无效、丢失的事故记录后,提取出6个直接风险因素及其包含的18个子因素,并将每个风险因素变量的属性值编码。利用基于Apriori算法的关联规则挖掘技术,量化风险因素之间的相关程度。经过归纳分析,找出35条有价值的关联规则,从中探究不同风险因素组合对危险品运输事故的影响特征。结果表明：24%的危险品运输事故发生在运载有24～39 t易燃液体的危险品货车上,13%的危险品运输事故涉及腐蚀性物质且事故后果为泄漏。对于事故类型,34%的危险品运输事故的事故类型为单辆危险品货车的翻车事故,且道路等级越低,翻车事故发生的可能性越大。在低等级公路的危险品运输事故中,有38%发生在夜晚,原因主要是低等级道路平纵线形复杂,交通安全设施不完善,驾驶员的反应能力和视线等条件均受到制约。     

基于FRAM的轨道交通系统调度岗位安全职责分析

岗位角色不清是导致事故的一个重要原因,为明确轨道交通关键岗位角色的安全职责分布,本文以系统调度岗位为研究对象,基于法律法规及企业规章,通过访谈及现场调研手段,应用功能共振分析方法(FRAM)构建系统调度岗位角色安全职责功能分布网络图,呈现出系统调度岗位内多角色间的安全职责联系,结果表明:辨识出系统内10项失效功能连接;值班经理未接受岗前培训、系统调度应急处置教材中危险场景辨识部分内容不足、同值系统调度员未了解监督时的注意事项以及调度通讯设备运营异常等4个失效功能连接的耦合结果易导致轨道交通运营异常.企业应就这4方面提升和优化关键岗位角色安全职责分布.     

复杂性系统视角下船员不安全行为功能共振分析模型

为分析船员不安全行为的形成，提出了基于功能共振分析方法(Functional Resonance Analysis Method, FRAM)和集对分析的不安全行为分析模型。通过辨识船员不安全行为形成因素，构建13个不安全行为影响因素的功能共振分析模型；引入区间值犹豫模糊熵和集对分析方法量化功能模块变异程度与表型，确定功能链接的耦合变异系数；结合船舶事故案例数据，得出不安全行为形成过程中导致不安全行为形成的主要路径。结果表明：船员不安全的关键指标涉及性格、工作强度等；船员不安全行为受到内外部因子影响，涉及12条不安全行为形成路径；船员不安全行为主要表现为自身特质、管理、专业素质易产生变异从而影响其他功能模块；信息传达、判断决策、动作、动作后确认易受到其他功能模块的影响，尤其是判断决策、动作等行为表现易受到影响形成不安全行为。