山区暴雨-农业灾害链复杂网络静态风险分析

为指导山区暴雨作用下农业经济受损的防治工作,利用复杂网络理论对暴雨-农业灾害链进行静态风险分析。山区暴雨-农业灾害的风险演化发展过程具有链式规律,基于农业生产、农业生态环境及农作物本身等基本因素确定39个灾害事件,构建以灾害事件为节点,事件发展联系为连接边的山区暴雨-农业灾害复杂网络模型;利用节点出入度及聚类系数对灾害演化过程进行风险分析,确定网络中导致农业经济受损的关键节点,并提出部分针对性的断链措施与控链建议;基于最短路径方法对导致农业经济受损的6种山区暴雨次生灾害链进行风险识别。结果表明:网络整体聚类系数为0. 04,集团化程度不高,大部分风险事件之间仅存在明显的"单节点-单节点"单纯传递关系,且灾害网络呈现出明显的小世界网络特征。     

桥梁施工安全性评价的贝叶斯网络方法研究

为更好地控制桥梁施工的安全风险,开发一种基于贝叶斯网络理论的安全性评价方法。首先,构建风险因素、风险事件的贝叶斯网络关系模型;然后,引入连锁故障的事故链理论,以环节控制为核心,由影响传递、重要度、失效影响等指标组成环节关联性指标,通过K-means聚类分析选取关联性最大的下级节点,与上级节点组成环节,构成事故链,形成事故链集;最后,利用层次分析法(AHP)对各事故链评分排序,识别诱发风险事件的关键线路。用武汉某斜拉桥上部结构施工实例验证所提方法,结果表明,该工程项目应从强化安全意识、加强安全监管方面控制风险。     

海底管道泄漏风险演化复杂网络分析北大核心CSCD

为了控制海底管道泄漏连锁风险,基于复杂网络,提出针对管道系统泄漏演化的半定量风险演化评价方法,将复杂的事故风险发展过程转化为简洁的网络分析计算。首先,构建包含30个风险节点与54条连接边的海底管道泄漏演化复杂网络模型;其次,采用无权有向网络中的节点出入度和聚类系数进行风险分析,确定影响管道泄漏的关键节点,提出断链控制方案;最后,将演化模型转化为带权的有向网络,采用Dijkstra算法计算各初始事件导致泄漏事故的最短路径。结果表明:海底管道系统泄漏网络的聚类系数为0.13,网络聚集程度偏低而演化性较强;各初始事件的最短路径均不超过10,表现出明显的小世界网络特征,初始事件的风险经少数几步传递即可导致泄漏事故的发生。海底管道泄漏风险演化规律的研究可为抑制初始事件、控制传递事件和减轻后果事件提供理论依据,对预防海底管道泄漏事故发生、保障管道持续安全运行具有现实意义。     

海底管道泄漏风险演化复杂网络分析

为了控制海底管道泄漏连锁风险,基于复杂网络,提出针对管道系统泄漏演化的半定量风险演化评价方法,将复杂的事故风险发展过程转化为简洁的网络分析计算。首先,构建包含30个风险节点与54条连接边的海底管道泄漏演化复杂网络模型;其次,采用无权有向网络中的节点出入度和聚类系数进行风险分析,确定影响管道泄漏的关键节点,提出断链控制方案;最后,将演化模型转化为带权的有向网络,采用Dijkstra算法计算各初始事件导致泄漏事故的最短路径。结果表明:海底管道系统泄漏网络的聚类系数为0.13,网络聚集程度偏低而演化性较强;各初始事件的最短路径均不超过10,表现出明显的小世界网络特征,初始事件的风险经少数几步传递即可导致泄漏事故的发生。海底管道泄漏风险演化规律的研究可为抑制初始事件、控制传递事件和减轻后果事件提供理论依据,对预防海底管道泄漏事故发生、保障管道持续安全运行具有现实意义。     

基于事故案例的Natech事件演化模式及风险分析*

为探究非巨灾型Natech事件演化模式并降低发生风险,基于164个事故案例,归纳出6种典型演化路径,构建非巨灾型Natech事件演化模式分析框架,并基于突发事件关联网络,分析影响Natech事件风险的水平关键节点及潜在发生路径。结果表明:暴雨灾害是对全局影响力最强的节点,与人为异动的协同作用最显著;电力事故Natech链路径较长;水污染事故是较容易被自然灾害或首发事故触发的事件。     

基于复杂网络的燃气管线破裂灾害链风险分析*

为提高燃气管线突发事件应急处置决策水平和应急响应能力及效率，采用复杂网络理论和灾害链演化机理对燃气管线破裂灾害事件影响进行耦合分析，构建燃气管线破裂灾害链网络和风险评估模型，并计算得出燃气管线破裂灾害链风险度。为更准确地表达无传播路径的灾害事件之间的关系，将灾害网络中所有最短路径长度的最大值作为其最短路径长度，计算表明这种算法更符合灾害传播实际情况。结果表明:通过燃气管线破裂灾害链风险分析，能够为燃气管线灾害风险控制措施和方案制定提供参考，有利于提高燃气管线破裂灾害事件的应急处置能力和决策水平。     

基于关联规则的塔式起重机事故致因网络模型研究

为揭示塔式起重机事故致因机理，由事故调查报告提炼关键要素，运用关联规则方法挖掘致因因素间耦合关系并提取其强关联规则；基于复杂网络理论，构建塔式起重机事故致因网络模型，通过模块度、平均路径长度、节点度及中介中心度分析网络拓扑特性，识别关键节点及其交互机理。结果表明，塔式起重机事故网络具有较明显社团结构，人因和管理层因素与事故连接紧密，存在违规/违章操作、相关专业资质不足及未有效落实安全制度等问题，需对关键节点采取针对性干预控制措施，及时切断风险传播链路，减少事故发生。     

我国堰塞湖致因分析及灾害链构建研究*

为揭示我国堰塞湖形成机理,基于堰塞湖实际案例,依据灾害链式演变规律,构建我国堰塞湖灾害链模型;以灾害链模型中各因素为节点,各因素间作用关系为边,构建我国堰塞湖灾害链演化网络模型,利用Gephi软件实现灾害链演化网络可视化和拓扑参数计算,最终确定堰塞湖防治关键因素。结果表明:持续降雨作用于山地地貌,导致山体滑坡,该类堰塞湖致因在我国较为普遍,通过加大特定地区雨量与地质环境监测力度,可有效提高我国自然灾害防治水平。     

山区公路暴雨-洪水灾害链贝叶斯网络建模推理

为提供山区公路暴雨-洪水灾害的防灾减灾工作依据,利用贝叶斯网络,研究不同情形下灾害链中公路构筑物的破损情况。山区公路暴雨-洪水灾害的演化过程具有链式规律,将其划分为暴雨灾害链和公路构筑物破坏链;以贝叶斯复杂网络理论为基础,结合重庆市、湖南省山区公路暴雨-洪水灾害历史灾情数据,分析公路各构筑物间相互影响方式,构建山区公路暴雨-洪水灾害链贝叶斯网络推理模型,并以湖南省绥宁县2015年6月18日省道S221武阳镇至李熙桥镇路段灾害为例进行模型验证。结果表明:利用贝叶斯网络工具箱,通过网络架构搭建、节点参数设定、联合树推理引擎调用等过程,可实现不同证据组合下贝叶斯网络推理预测;实例的模型预测结果与灾害实际情况吻合较好,证实了山区公路暴雨-洪水灾害链贝叶斯网络模型预测的可行性。     

基于贝叶斯网络的化工园区地震次生灾害情景分析

为了研究化工园区内发生地震灾害后的事故演化过程,利用事故链模型对地震次生灾害演化过程进行分析,并将其转化为贝叶斯网络,确定各节点的变量与状态取值范围;通过相关文献及专家经验判断分析,获得贝叶斯网络中各节点的条件概率;依据贝叶斯网络的推理策略,比较不同地震烈度下,各化工事故发生的后验概率值,并探讨应急救援的及时性对地震次生灾害发生概率的影响,从关键要素遏制化工事故的发生,采取针对性的应对措施,尽可能的降低化工事故,有效的降低人员伤亡及财产损失。     

城镇-森林交界域火灾灾害链网络模型构建及风险分析

为确定城镇—森林交界域火灾灾害演化关系及风险特征，预防灾害事件发生，从157个火灾案例中提取43个典型灾害事件，运用灾害链和复杂网络理论，构建城镇-森林交界域火灾灾害链演化模型。使用Python工具对灾害链网络中关键节点、关键边和最短路径分析。结果表明:化工厂爆炸、加油加气站爆炸、城镇火灾、污染水质、污染空气及城市生命线损毁是关键节点，山洪—道路损毁、河流泥沙淤积—山洪、堤坝决堤—山洪、堰塞湖—山洪、森林火灾—城镇火灾是关键边。研究结果可为城镇-森林交界域火灾的防控、断链减灾提供科学依据，具有较高的现实意义。     

基于故障树-贝叶斯-蝴蝶结分析的复合事故风险模型研究

为解决现有单一风险评价方法存在的不足,引入了基于故障树分析、贝叶斯网络与Bow-tie分析(蝴蝶结分析)相结合的复合风险分析模型:首先找出引起故障的基本事件,绘制故障树(FTA)模型;然后以故障树模型为基础,将其转化为贝叶斯网络,计算其中基本事件的后验概率和重要度;最后对重要度等级较高的事故节点进行Bow-tie分析,提出预防事故发生的防护措施和减轻事故后果的控制措施。以粘结漏钢事故为例,应用该模型对粘结漏钢事故进行了系统风险分析,验证了该模型的科学性和合理性,其结果表明:引起粘结漏钢事故占比较大的事故节点为保护渣异常,结合风险分析结果提出了相关预防及控制措施,以期最大程度地降低事故发生概率及减小事故损失的目的。     

硫化矿诱发炸药自爆的灾害演化网络模型

高硫矿床开采中的炸药自爆是硫化矿山生产中可能面临的典型灾害之一。基于灾害演化网络分析理论,从硫化矿山炸药自爆事故灾害系统中的事故隐患和事故隐患灾害演化链出发,对事故隐患的节点出入度、灾害演化链进行分析,并提出断链控制。结果表明:集中链和循环链是硫化矿山炸药自爆事故灾害中的关键演化链;炮孔温度超过爆燃点、炸药与矿石快速反应、安全管理制度不完善为系统中的重要隐患;断链控制重点为炸药的选型、爆破作业环境调查以及安全管理制度完善。     

基于复杂网络的高校化学化工实验室事故演化分析方法研究

为有效防控高校实验室重大事故，提出基于复杂网络的高校实验室事故演化分析方法。根据高校实验室历史事故案例，识别高校实验室事故过程节点因素，梳理各因素之间的时序因果逻辑关系，构建高校实验室事故演化复杂网络模型，基于网络节点的出入度分析实验室事故节点的相互影响关系和聚类特性，确定高校实验室事故的关键节点。在此基础上，构建高校实验室事故演化的带权有向网络，采用Dijkstra算法评估从初始诱发事件出发到结果事件的高校实验室事故最短路径。结果表明，基于复杂网络的模型可以有效实现高校化学化工实验室事故演化关键节点和最短路径分析；实验操作者的侥幸心理、监控失效、反应失控、人员未经相应培训、易燃易爆品是引发实验室事故的重要因素；得到从初始事件至最终后果事件的9条最短路径，可为高校实验室重大事故防控提供有效支撑。     

基于贝叶斯网络的生物质气化中毒事故定量bow-tie分析

本文通过贝叶斯网络计算各原因事件的弗塞-维思利重要度,选取重要度较高的原因事件采取预防措施;并通过事件树分析确定控制措施,计算采取措施前后生物质气化中毒事故发生的概率,最后通过危险性评价矩阵对采取基于贝叶斯网络的bow-tie分析后的生物质气化中毒事故风险进行评价。结果表明,采用该方法只需对系统中部分节点采取安全措施即可有效降低事故发生概率,从而降低事故风险。     

矿井通风网络的社团结构及灾害控制研究

为研究矿井通风网络的社团结构特征和有效控制灾害在通风网络中的传播范围,根据通风网络的连接特点对传统的GN算法进行改进,以淮南某矿井的通风网络结构为例进行说明,发现矿井通风网络具有较强的社团结构特征;引入强弱社团结构和外内连接边数比后,社团结构的划分更符合实际。根据矿井通风网络社团间的连接关系,就会找到灾害传播的关键分支与节点并加以控制,降低灾害对相邻社团危害程度,控制灾害的蔓延范围。     

天然气管道泄漏爆炸后果评价模型对比分析

天然气管道失效可能导致多种严重后果,爆炸灾害给周围的人员和建筑物造成重大的危害,对其爆炸危害范围的评价进行研究具有重要现实意义。笔者综合分析蒸气云爆炸(VCE)定量评价模型和API pub 581后果评价模型;并以某输气管道为实例对爆炸后果进行了定量模拟评价;得到死亡区域与泄漏时间的关系,确定了其爆炸事故的伤害范围;对两种模型的评价结果进行了对比分析。爆炸后果评价模型的研究与其对比探讨,为今后输气管线的定量风险后果评价模型选取提供参考依据。     

基于ANP-DEA的城轨网络应急演练组合评价模型

应急演练综合评价是衡量应急演练效果好坏的关键。以城轨网络应急演练综合评价为研究对象,将城轨网络应急演练划分为演练准备、演练实施、演练总结三个阶段。针对评价指标间存在的关联关系,采用网络层次分析法(ANP)进行定量化处理,计算得到各评价指标综合权重,进而得到三个演练阶段的重要度。利用数据包络分析方法(DEA),分别计算三个阶段不同城轨线路应急演练的排序值,结合不同阶段的重要度,构建得到城轨网络应急演练的组合评价模型,实现对城轨网络应急演练效果的综合评价。结合算例,应用ANP-DEA组合模型,对某城轨网络的应急演练效果进行了综合评价。     

基于马尔科夫链-复杂网络事故传播的罐区储罐失效概率研究

通过对国内外储罐失效概率研究方法的分析,本文引入复杂网络事故传播理论和马尔科夫链,建立基于马尔科夫链的复杂网络事故传播模型,以解决传统方法涉及较少的储罐之间的n-n相互作用问题。并进行实例分析,将该模型计算结果与传统方法进行对比,结果表明,该模型计算结果能为安全防范提供了更好的建议。     

考虑结构特性的化工事故关键致因网络分析*

为揭示化工事故发生机理,考虑事故链中因素的因果关系与事故网络的结构特性,基于复杂网络研究化工事故的关键致因因素,以事故案例中因素与结果为网络节点,因素间的因果关系为边,建立化工事故网络模型,分析网络中节点的度值、结构洞,构建化工事故凝聚网络,分析凝聚节点之间的因果关系。结果表明:在化工事故网络中存在8种致因因素,人的不安全行为与环境的不安全状态占比高达87.5%。通过结构洞分析可有效找出网络中具有较强影响力的潜在致因因素;通过凝聚网络分析,人的不安全行为致使设备的不安全状态与环境的不安全状态连接比例高达29%,存在显著的因果关系。