基于STPA和模糊BN的装配式建筑吊装施工安全风险分析*

为有效评估装配式建筑吊装施工中的安全风险状态,识别关键风险因素,运用系统理论过程分析方法(STPA)构建吊装施工过程中的控制反馈结构,识别导致危险的不安全控制行为,确定不安全控制行为的致因因素;基于风险因素间的关联关系构建贝叶斯网络（BN）模型,推理计算装配式建筑吊装施工安全风险状态概率,并结合反向诊断推理分析影响安全事故的风险因素;通过敏感性分析,识别装配式建筑吊装施工安全中的关键风险因素。结果表明:装配式建筑吊装施工安全风险处于低风险状态;起重机械超负荷运行、现场安全管理不到位和吊索吊具存在缺陷等因素是影响装配式建筑吊装施工安全风险的关键风险因素。     

HFACS-MI改进模型在危险化学品仓储事故人因分析中的应用

为了研究危险化学品仓储事故的关键人因,通过人因分析与分类系统-煤矿(Human Factors Analysis and Classification System-Mine, HFACS-MI)改进模型从员工的不安全行为、影响不安全行为的前提条件、监督行为、组织影响和企业外部因素5个层次系统地分析65起危险化学品仓储事故,并运用卡方检验和让步比分析了产生不安全行为的原因和各层次间的内在关系。结果表明,外部管理、组织过程、监督不充分、个人因素、技能差错和违规是导致危险化学品仓储事故发生的重要因素。HFACS-MI改进模型上下层级的人为因素间存在显著的因果关系,且主要的危险化学品仓储事故致因路径共有5条,其中“外部管理因素—组织过程漏洞—监督不充分—个人因素—违规”是最关键的致因路径。改进的HFACS-MI模型可以有效分析危险化学品仓储事故人因因素。     

基于STPA法的空中加油软管甩鞭安全性分析

为定量评价空中加油软管甩鞭(HWP)现象的安全性,使用系统理论过程分析(STPA)法查找出相关系统级危险、不安全控制行为和致因因素共计46条,确定与之对应的44项安全对接约束条件;依据空中加油飞行试验数据,定义可量化的安全检查点,依据安全检查点将安全约束条件分为17类,确定各检查点的安全区间和权重;根据飞行数据确定HW...     

高铁应急调度STAMP/STPA安全性分析

为克服传统安全分析模型不能评估高铁调度系统中组件之间复杂交互的缺陷,基于系统理论的事故过程模型(STAMP),将高铁应急指挥系统中人员与设备之间交互安全性问题视作系统控制和反馈问题,构建高铁应急调度控制反馈模型,识别系统安全风险与约束;采用系统理论过程分析法(STPA),分析不安全控制行为及诱发不安全控制行为的控制缺陷;基于台高铁脱轨事故实例分析,验证STAMP/STPA应用于高铁应急调度安全分析的有效性。结果表明:构建的高铁应急调度控制反馈模型可分析得到高铁应急调度指挥的风险因素为感知或执行误差、决策失误、接收或执行时延;同时通过该模型可演绎安全约束失效路径。     

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STPA的城市埋地燃气管道第三方破坏风险因素分析

城市埋地燃气管道输送介质易燃易爆、埋设环境人口密集、施工频繁,极易受到来自第三方的破坏,直接威胁人们的生命财产安全,因此对第三方破坏的风险因素分析和防治十分必要。系统理论过程分析法(STPA)是一种基于系统理论的风险分析方法,该方法不同于传统的风险分析方法——将事故视为由初始事件诱发的一系列事件造成的后果,而是对燃气系统从设计、开发和运行过程进行分析,建立系统安全控制结构,通过分析控制缺陷和缺陷致因实现对风险因素的分析。研究分析出24个燃气管道第三方破坏的风险因素,针对风险因素提出了建议,为燃气管道第三方破坏的风险控制提供依据。     

STPA与24Model的对比分析

为完善和发展事故致因理论,从基础理论、相关定义、分析过程和分析难度4个方面,对比分析系统理论过程分析(STPA)与“2-4”模型(24Model),并分别进行实例应用。研究结果表明：两者都有很强的理论基础;24Model和STPA总体依照线性模式展开,部分元素可得到对应。STPA的研究对象为系统中的损失,更擅长系统交互研究,研究复杂程度较高,研究误差较大,更适用于单起事故分析;而24Model的研究对象为组织中的事件,事故原因划分更加明确与通用,分析过程简单,研究误差较小,在单起事故和多起事故分析中均可使用,两者都具有较好的拓展性。在应用方面,STPA能够明确指出系统内危险源与损害的联系,但应用过程复杂,致因因素分析主观性强,缺乏对管理体系和安全文化的研究;24Model原因分析结果全面,应用步骤明确,但缺乏对组织间的交互和设计缺陷分析。     

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。     

基于HHM-RFRM理论的智能船舶航行风险识别与筛选

针对智能船舶航行过程中航行关键风险因素的有效识别和筛选问题，提出了基于等级全息建模(Hierarchical Holographic Modeling, HHM)框架和风险过滤、评级与管理(Risk Filter, Ranking and Management, RFRM)思想的智能船舶航行风险识别与筛选理论。首先，构建智能船舶航行风险识别HHM模型，以全面而准确地选取和反映智能船舶航行风险来源；其次，通过RFRM模型对风险因素进行过滤、排序和筛选，结合贝叶斯方法的多判据评估模型，识别出智能船舶航行过程中可能存在的关键风险因素。结果可以为相关海事机构和船舶公司进行动态管理提供理论依据，同时为保障智能船舶航行安全提供一种手段。     

基于N-K模型和SNA的新能源汽车燃爆风险因素耦合分析

新能源汽车燃爆事故涉及人、车、充电设备(桩)和环境等多风险因素。从系统层面确定最大风险耦合形式及关键风险因素对提升我国新能源汽车安全水平具有重要意义。通过收集整理我国2016—2020年发生的191起新能源汽车燃爆事故案例，运用N-K模型计算风险耦合值；利用社会网络分析(Social Network Analysis, SNA)将风险因素作用关系可视化，分析风险因素网络中各节点中心度及可达性；结合N-K模型和SNA对风险节点的出度进行修正，确定新能源汽车燃爆事故中的关键风险因素，并据此提出安全防控策略。结果表明：多风险因素耦合导致事故发生的概率较大；控制车-环两因素风险耦合可有效避免燃爆事故发生；高温、低温、浸水、路面异物碰撞和电池管理系统故障是需要重点防范的关键风险因素。     

CRES的危害因素识别方法:以EETD为例

首先厘清传统危害识别方法的局限性,运用系统理论的事故模型及过程(STAMP)的系统理论过程分析(STPA)方法,分析CRES不能使动车组(EMU)制动这一危害事件,将其安全问题看作是控制问题;然后以车载地震紧急处置装置(EETD)为例,分析其引起的不安全控制控制行为,找出产生不安全控制行为的原因,进而分析出其危害因素;最后与传统的故障树分析(FTA)方法结果对比,验证基于STAMP模型的STPA方法的有效性。结果表明:用该方法能比FTA方法识别出更多的危害因素,如设计缺陷、沟通不畅等。     

LPG船液货泄漏事故风险评估系统研究

通过对液化石油气(LPG)船舶液货舱泄漏事故危险度因素分析,建立液化气液体货物泄漏源强、蒸气释放源强和蒸气扩散计算模型,并制定泄漏事故风险评价流程,基于VB语言编写泄漏事故风险评估系统。利用该系统能够计算得出泄漏事故发生后蒸发气在不同时刻不同区域的蒸发气浓度、爆炸或火灾后对生命财产的伤害半径以及伤害程度等相关参数。对某航行状态下的LPG实船进行模拟分析,结果表明能够对LPG船舶泄漏事故进行有效风险评估,并能对船舶航行安全应急预案的制定和事故后海事鉴定提供一定的技术帮助。     

基于RPROP算法的MASS人为风险量化分析

通过分析IMO定义的海上自主水面船(MASS)的人为风险因素,以找到重点防控对象、制定正确的防范措施为目的,提出了 MASS在不同航行阶段的人为风险量化分析模型.首先通过STPA方法识别出船员及岸基人员的不安全控制行为,得到MASS存在的人为风险因素.随后对中国海事局的船舶事故调查报告进行分析,利用安全控制结构图筛选出与MASS人为风险因素相同的事故报告,利用数据挖掘对报告中的关键信息进行提取并分组,同时使用MATLAB神经网络工具箱函数构造神经网络模型,将分组后的信息作为数据源传入网络中进行训练并测试网络的有效性,最终得到网络的有效程度为95.25％.     

危化品道路运输事故风险因子影响关系研究

为研究危险化学品道路运输风险影响因素,探究其事故发生机理,本文在改进前人模型的基础上,首先,利用贝叶斯网络,对我国2017-2021年发生的1 348起危化品道路运输事故进行参数学习,得到改进的危化品道路运输风险预测模型;然后,用2022年1月发生的20起事故案例,进行情境模拟以验证该预测模型的有效性;最后,利用该模型对危化品道路运输事故风险因子之间的影响关系进行推理分析,结果表明：该模型预测结果准确率均达到70%以上,该模型有效;因果推理结果表明,驾驶员操作不当易造成侧翻事故,驾驶员疲劳驾驶更可能导致碰撞、侧翻事故,以及驾驶员操作不当是泄漏事故发生的主要原因;敏感性分析结果表明,影响驾驶员行为最主要的因素是天气,影响事故后果最主要的因素是物质类别。     

基于STAMP模型的建筑事故致因因素定量分析方法研究

为揭示建筑安全事故致因因素间的相互关系从而对其进行有效预防和控制，探讨1种STAMP模型的定量分析方法，用于深入剖析事故致因因素间的逻辑关系和属性特征。基于STAMP系统事故理论模型，从建筑工程安全控制结构入手逐层定性分析事故的致因因素；引入灰色DEMATEL与ISM相结合的方法对系统事故间的复杂逻辑关系进行层级划分；运用MICMAC分析计算各致因因素的驱动力和依赖度数值并判断其属性类别。结果表明:提出的定量分析方法运用到江西丰城冷却塔坍塌事故中的分析结果与事故调查报告相契合，能较全面地说明各层次结构间的相互作用。     

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。     

HFL模型在海上压裂工艺过程风险评估中的应用

为有效降低海上压裂工艺过程事故发生的可能性,建立将危险与可操作性研究(HAZOP)、事故树分析(FTA)和保护层分析(LOPA)集成的量化风险评估模型(HFL模型)。阐述HFL模型的集成机理和分析流程。以海上压裂工艺过程高压管线危险性分析为实例,开展该模型的研究与应用。在运用HAZOP方法对危险源初步辨识基础上,构建高压管线超压的蝴蝶结模型(BTM),确定导致事故发生的9种风险因素和5种事故后果,并估算高压管线断裂事故场景的初始事件概率和剩余事故风险。结果表明,现有的独立保护层(IPL)即超压电子保护装置无法使事故风险达到可接受水平,需要通过增加新的IPL,即安装井口保护装置和泄压装置,提高压裂过程高压管线运行的可靠性,确保剩余事故风险处于可接受水平。     

危化品储运火灾爆炸事故多因素耦合动力学关系

导致危险化学品储运火灾爆炸事故的因素众多,揭示其相互间的作用关系是切断事故链实施靶向干预的关键环节。首先,采用事故树和频度统计法遴选出致险因素,通过解释结构模型(ISM)建立致险因素间的递阶层次关系,并基于耦合理论对致险因素进行耦合作用的矢量分析,推导出危险化学品储运火灾爆炸事故因果关系图;然后,根据系统动力学(SD)理论,建立危险化学品储运火灾爆炸事故多因素耦合下的动力学模型。结果表明:该模型不仅能反映致险因素间的耦合作用关系,还可以对各变量不安全耦合量的累积过程进行可视化描述,为后续各致险因素对危险化学品储运火灾爆炸事故作用机理的研究奠定基础。     

STPA危险分析方法及其在ATSA-ITP设计中的应用

传统危险分析方法无法胜任对复杂的非线性社会技术系统的分析。系统理论过程分析(STPA)方法是建立在系统理论事故建模和过程(STAMP)基础上的一种新型的危险分析方法,它将安全视为系统的一种涌现特性,认为除了组件失效,组件间的非功能交互也是导致危险的主要原因,并通过定义系统危险、绘制安全控制结构、识别不安全控制行为、确定不安全控制行为起因等4个步骤完成危险分析过程。美国的空中交通态势感知尾随程序(ATSA-ITP)设计案例分析表明,STPA方法的组织形式有序,逻辑结构严谨,分析过程透彻。     

基于HFACS-BN模型的危险化学品事故人因路径分析*

为提高危险化学品安全管理水平,收集我国134起以人为主因的危险化学品事故,构建危险化学品事故的HFACS-BN模型,并基于贝叶斯网络对危险化学品事故中的人因路径及各因素灵敏度进行分析。研究结果表明:行为违规是导致事故的最主要不安全行为;在复杂路径中,环境因素和操作者状态具有较高的灵敏度,与其相关的风险认知与处理不当是阻碍事故预防的关键因素;在非复杂路径中,操作者状态与运行计划不当具有较高的灵敏度,其所涉及的监督违规、组织过程和组织氛围,是导致危险化学品事故的根本起点,并可依此分析事故直接原因和间接原因;操作者状态在2种路径中均表现出高灵敏度,因此化工企业在人员管理上要加强关注职工状态,减少不安全行为的出现。