Traffic accident reconstruction and an approach for prediction of fault rates using artificial neural networks: A case study in Turkey

Objective: Currently, in Turkey, fault rates in traffic accidents are determined according to the initiative of accident experts (no speed analyses of vehicles just considering accident type) and there are no specific quantitative instructions on fault rates related to procession of accidents which just represents the type of collision (side impact, head to head, rear end, etc.) in No. 2918 Turkish Highway Traffic Act (THTA 1983). The aim of this study is to introduce a scientific and systematic approach for determination of fault rates in most frequent property damage–only (PDO) traffic accidents in Turkey.

Methods: In this study, data (police reports, skid marks, deformation, crush depth, etc.) collected from the most frequent and controversial accident types (4 sample vehicle–vehicle scenarios) that consist of PDO were inserted into a reconstruction software called vCrash. Sample real-world scenarios were simulated on the software to generate different vehicle deformations that also correspond to energy-equivalent speed data just before the crash. These values were used to train a multilayer feedforward artificial neural network (MFANN), function fitting neural network (FITNET, a specialized version of MFANN), and generalized regression neural network (GRNN) models within 10-fold cross-validation to predict fault rates without using software. The performance of the artificial neural network (ANN) prediction models was evaluated using mean square error (MSE) and multiple correlation coefficient (R).

Results: It was shown that the MFANN model performed better for predicting fault rates (i.e., lower MSE and higher R) than FITNET and GRNN models for accident scenarios 1, 2, and 3, whereas FITNET performed the best for scenario 4. The FITNET model showed the second best results for prediction for the first 3 scenarios. Because there is no training phase in GRNN, the GRNN model produced results much faster than MFANN and FITNET models. However, the GRNN model had the worst prediction results. The R values for prediction of fault rates were close to 1 for all folds and scenarios.

Conclusions: This study focuses on exhibiting new aspects and scientific approaches for determining fault rates of involvement in most frequent PDO accidents occurring in Turkey by discussing some deficiencies in THTA and without regard to initiative and/or experience of experts. This study yields judicious decisions to be made especially on forensic investigations and events involving insurance companies. Referring to this approach, injury/fatal and/or pedestrian-related accidents may be analyzed as future work by developing new scientific models.     

基于故障树分析法研究变电站检修触电事故防控

对变电站检修工作人员触电事故进行了故障树分析,通过定性分析,得出最小割集和结构重要度,并提出变电站检修触电事故的预防控制措施。     

利用智利地震震源分布确定智利地区主震断层面

从历史地震来看,智利及其周边地区的历史强震主要集中在Nazca板块和南美洲板块之间的俯冲带上,该区也是7级以上大震频发的地区,所以对于该地区的断层结构和震源机制的研究就显得十分有必要.大地震发生后,大量余震在断层面上发生.因此余震震源位置的空间分布可以较为精确地勾画出断层面的位置.假定地震的发震断层可以用一个平面来模拟...     

可控震源振动器系统不确定性分析

为了解决可控震源施工过程中振动器系统的安全性问题,采用故障树法建立仿真 模型。通过失效分析得出各故障单元的失效模式及单元间分布规律,计算出振动器系统 的可靠度。开展对该系统敏感性的不确定性分析,得出影响振动器系统可靠性的关键因 素为重锤上部密封失效。采用有限元法对其应力场进行模拟仿真。结果表明:随着工作 频率的升高,O形圈应力波动越大,密封越容易失效。Von Mises应力随压缩率的增大先 减小后增大,随槽口半径的增大而增大;接触应力在一定范围内随压缩率及槽口半径的 增大而增大。为振动器的结构优化与可靠性设计提供理论依据,并为油气资源勘探开发 的安全作业提供工程应用指导。     

液氧储罐爆炸事故树分析

采用安全系数工程的方法,对液氧储罐爆炸进行丁事故树分析,通过求事故树最小割集,进行结构重要度分析,从而对液氧储罐爆炸的事故原因进行分析、预测,并提出了相应的预防控制措施。     

ISM在事故原因层次分析中的应用

基于复杂系统结构特征的分析方法和模型,对事故原因进行分类,将事故的9类常见原因分为5类,通过事故原因之间的影响关系,可生成达成矩阵,从而明确了不同层次之间的关系,并对同一层要素之间的关系进行了关联分析,该项研究为事故预防提供了一个新途径,对提高企业的安全管理水平有一定的参考价值。     

环氧乙烷生产装置的安全分析与评价

综合运用道化学公司火灾、爆炸危险指数评价法,事故树分析以及事件树分析对环氧乙烷生产装置进行安全评价,定量地得出装置的危险程度,定性地分析了各危险因素的大小以及系统中各元件的故障率对事故发生概率的影响程度,并提出了改进措施.结果表明,该装置的危险程度很大,必须加强安全生产管理,采取有效措施控制氧气的浓度,从而降低危险性等级,保证生产安全.     

基于FTA与SPA方法的湿法成型硫磺料仓安全分析与评价研究

为了控制湿法成型硫磺料仓风险,评估硫磺料仓安全状态,采用事故树方法分析了硫磺料仓发生火灾爆炸事故的原因,并利用最小割集和最小径集分析了事故的可能途径,确定了最佳控制方案为控制可燃粉尘和气体的聚集。针对硫磺料仓安全状态影响因素的不确定性和动态性的特点,将多元联系数集对分析法引入硫磺料仓危险性评价中,建立了料仓危险性评价指标体系,综合判断了料仓危险性态势。评价结果与现场实际情况较符合,为湿法成型硫磺料仓的安全评价工作提供了思路,为其风险控制措施的制定提供了参考。     

基于文本故障视角的通信保障应急预案有效性评估研究

应急通信预案作为应急通信保障的行动纲领,其文本有效性将直接影响预案有效性,进而影响到整个应急救援行动的有效性。针对预案文本有效性问题,从文本故障视角出发,基于故障树分析法构建通信保障应急预案有效性评估模型;采用语句成分分析法和伪代码转换法对预案进行故障形式诊断,结合标准故障树,计算预案的有效性并给出具体评估步骤;最终,通过4个样本预案对模型进行实例分析,结果表明:该模型能够提高预案文本故障的识别效率,对预案的编制或修订具有参考意义。     

高速铁路信号系统的安全管理评价研究

高速铁路信号系统要通过安全管理来保障其开发与运行中的安全相关活动符合系统安全计划的要求。为了评估安全管理活动的可信性,提出基于系统安全分析技术的安全管理评价方法。通过建立安全管理流程与系统安全功能相关联的概念模型,使用安全文化危险与可操作性研究(SCHAZOP)辨识出安全管理流程中的行为偏差,基于失效传导转换符号(FPTN)建立管理角色的安全文化失效模型,最终将管理行为失效模式转换成组件故障树作为安全管理评价证据。研究结果表明,安全管理行为偏差体现了信号系统开发与运营过程中的安全文化特征;辨识与分析安全文化失效,为信号系统安全管理活动的可信性提供了评价依据。