功能共振事故模型在可控飞行撞地事故分析中的应用

介绍了功能共振理论,说明了事故发生机理,描述了功能单位,介绍了一般性能条件和功能性能波动状态,以及功能共振事故模型分析步骤。利用功能共振事故模型对可控飞行撞地事故进行了分析,识别描述了功能单位,建立了功能网络;根据一般性能条件评价了各个功能单位性能波动状态,在评价结果基础上分析了各个功能单位性能波动状态,确定了＂管制员发出下降指令＂和＂输入导航点信息＂两个随机状态功能单位;进一步分析了功能共振和失效功能连接,以及影响功能共振的功能因素,建立了功能共振失效网络,确定了＂管制员发出下降指令＂、＂输入导航点信息＂、＂保持下降航路＂、＂到达指定导航点＂四个功能共振单位;最后识别出了波动障碍,并制定了＂调整飞行管理系统导航点信息显示方式＂等多个性能监测措施管理可控飞行撞地功能性能波动。     

贝叶斯网络在CFIT风险评价中的应用

针对事故树分析法(FTA)在风险评价中的局限性,在可控飞行撞地(CFIT)事故树的基础上,建立贝叶斯网络(BN).运用推理运算对贝叶斯网络进行定量分析,通过分析计算数据,寻找主要事故致因,并提出对应的改进措施.再将改进措施引入到贝叶斯网络中,评价相关措施的有效性.结果表明,改进措施后,高度设置错误的后验概率最大,将成为预防CFIT的工作重点.最后指出贝叶斯网络方法是对传统的基于故障树分析的风险评价方法的有益改进.     

基于故障树与贝叶斯网络的钻井井塌事故的定量分析

井塌事故在钻井过程极其常见,由于钻井液、井身结构等设计不合理,以及钻井过程的误操作均会造成井塌的发生,其后果主要是造成卡钻、卡套管等事故,严重时造成井眼毁坏。为了对井塌事故进行危险性分析,采用贝叶斯网络与故障树相结合的方法,避免传统故障树方法的局限性。首先对井塌事故的所有危险因素进行辨识建立故障树,然后将故障树转化为贝叶斯网络,建立条件概率表,运用贝叶斯网络的推理能力对井塌事故进行危险性分析。对井塌事故各基本事件概率分布的计算分析结果表明,考虑事件的多态性,综合利用故障树分析法和贝叶斯网络法能有效提高井塌事故分析的有效性,推算出井塌事故概率分布更为准确。     

基于ISM—CRITIC法的通用航空可控飞行撞地影响因素分析

为了研究通用航空可控飞行撞地的影响因素,提出针对性的预防措施,采用基元事件分析法对中国民航安全办公室不安全数据库中2006—2015年间发生的30起通用航空可控飞行撞地事件进行分析,建立通用航空可控飞行撞地影响因素体系;运用解释结构模型对影响因素进行两两对比分析,建立3层阶梯有向模型;运用CRITIC法计算各影响因素权重并排序。结果表明:影响通用航空可控飞行撞地事件的表层直接原因分别是注意力分配不当、违反标准运行程序、安全意识淡薄、应急能力弱、导航设备失效、发动机失效、其他天气意外、飞行保障不利和组织混乱;中层间接原因分别是驾驶技能不足、航前准备不足、机组资源管理欠缺、地形复杂、能见度和光线刺激;深层根本原因分别是疲劳驾驶、公司违规和违法组织飞行;影响通用航空可控飞行撞地事件发生的主要因素分别是飞行保障不利和组织混乱、航前准备不足、安全意识淡薄、驾驶技能不足和违反标准运行程序。     

进近着陆运输飞行事故原因及预防对策研究

进近着陆是最容易发生重大运输飞行事故的阶段,笔者对1980—1996年发生的民航运输飞行进近着陆事故进行了统计分析。结果表明:事故的主要原因是人为因素和环境因素,事故结果主要为飞机失去控制和可控飞行撞地的结果,飞机撞地后起火往往造成机组人员和乘客大量伤亡;加强研究民航飞行安全中的人为因素控制,改善进近着陆的环境系统,重视机场应急计划的编制和应急救援的模拟演练等措施,对降低进近着陆阶段的飞行事故次数、改善航空运输安全和减少人员伤亡具有重要意义。     

民航飞行事故统计及原因分析

整理了2000—2014年间的370起飞行事故,参考CAST/ICAO通用分类小组(Common Taxonomy Team,CICTT)分类标准,进行事故类型划分并统计分析,结果显示,失控类、跑道安全类、可控飞行类以及运行失效类飞行事故起数占总飞行事故数量的75.6%,死亡人数占81.4%,确定为高风险事故类型。依据历史数据,以失控类飞行事故为例进行原因识别,并结合坐标轴法对41起事故进行原因分析,得出飞行控制错误、暂时性失控、飞行管理错误、发动机失效和其他环境因素为影响失控类飞行事故的关键因素;暂时性失控、发动机失效以及控制系统失效在航空器系统类中占50%以上,是该类别的三大关键因素;飞行控制错误、飞行管理错误为导致失控类飞行事故的常见人为因素。     

基于贝叶斯网络的一种事故分析模型

贝叶斯网络被认为是人工智能研究中不确定性知识表示和推理的重要工具。当前在系统安全领域中已开始运用贝叶斯网络技术进行故障诊断分析，然而故障只是诱发事故的因素之一，无法系统的评价事故背后的隐患，对事故后果的预测也甚少涉及。笔者将贝叶斯网络作为一种事故分析手段，在事故致因理论的基础上提出了一种基于危险因素-事故-事故危害的三层贝叶斯网络拓扑模型；阐述了网络模型层次间的因果关联关系、各层次的构成、节点的描述方法以及网络模型的构建方法；最后通过一个天然气球罐的分析案例验证了该模型分析方法的可行性和有效性。     

基于贝叶斯网络的城市爆炸事故风险概率研究

针对频发的各类城市爆炸事故,采用事故树和贝叶斯网络相结合的综合风险评价方法构建概率模型,在分类溯源的基础上进行风险的概率测算、原因诊断和敏感节点分析。首先,按爆炸源属性将研究对象划分为粉尘爆炸、可燃性气体或液体爆炸、可燃性固体爆炸和物理爆炸四类;其次,运用专家信心权重法评估细化的28个根节点事件的先验概率,结合条件概率表计算顶事件发生的风险概率;再次,通过逆向推理法分析风险的形成原因。结果表明：在城市爆炸事故中可燃性气体或液体爆炸发生的概率最大,人员监管不到位、防爆知识欠缺、违规操作生产等是城市爆炸事故的关键风险因素和敏感节点;最后,根据研究结论提出风险管控预防措施,以期减少城市爆炸事故的发生。     

基于改进贝叶斯的飞行签派安全评估研究

随着航空公司机队规模和航班数量不断增加,作为运输生产核心部门之一的飞行签派工作,对生产组织协调不得力或监控跟踪不及时所引发飞行事故成为当前突出的安全问题。分析由于飞行签派工作差错导致飞行事故的原因及可能引发的各项后果,查找出诱发该类事故各项因素,运用层次分析法建立飞行签派安全评估指标体系,建立基于贝叶斯网络的影响飞行签派各因素间的关系和相互作用,提出了故障树向贝叶斯网络转化的改进方法,基于构建的飞行签派安全评估贝叶斯网络模型,给出了求解顶事件发生后果概率、底事件重要度和事故发生最小割集的算法;最后将该算法应用于实例。     

基于贝叶斯网络的生物质气化中毒事故分析

由于生物质气化产生的燃气中含有CO,导致生物质气化站极易发生泄漏中毒事故并造成人员伤亡,同时考虑到传统的系统安全分析方法在风险评估中存在一定局限性,引入贝叶斯网络分析模型,应用Ge NIe软件将系统故障树转成贝叶斯网络,根据贝叶斯双向推理进行故障预测和诊断,快速、准确识别系统薄弱环节。实例应用表明,所构建的贝叶斯网络分析模型对生物质气化进行风险评估是可行的,且较传统的事件树、故障树分析方法更加科学、合理。     

An analysis of human factors in fifty controlled flight into terrain aviation accidents from 2007 to 2017

Introduction: Controlled Flight Into Terrain (CFIT) account for a considerable amount of fatalities when compared to other accident categories. Human factors are deemed significant contributory causes in these accidents. This paper aims to identify the human factors involved with aviation accidents that resulted in CFIT. Method: The study used the Human Factors Analysis and Classification System (HFACS) framework to determine the factors involved in 50 CFIT accidents from 24 counties over a 10 year period, i.e. 2007–2017. Interviews with five senior aviation safety experts were used to provide a better comprehension of the human factors affecting the flight safety. Results: The study identified 1289 individual causal and contributory human factors with unsafe actions and preconditions for unsafe actions being the main subcategories of the accidents. The study found that CFIT occur across a range of pilot experience and 44% of accidents occurred in cruise flight. Distraction, complacency and fatigue are all elements that flight crews may experience as contributors to CFIT during cruising. Conclusions: Human factors represent a major component of CFIT accidents. The analysis revealed a similar pattern of contributory and causal human factors across the various flight categories, with some noteworthy isolated variations. The prevalent factors were decision and skill-based errors along with communication, coordination and planning issues. Practical applications: Provision of specific CFIT awareness, pilot training focusing on improved decision-making and revision of basic flight skills, development of specific Global Positioning System routes for transiting high terrain areas are necessary to prevent CFIT accidents. Installation of Terrain Avoidance and Warning System and Ground Proximity Warning System and appropriate equipment training, specific CFIT Crew Resource Management training and improvement of organizational knowledge on the elements involved in CFIT are also recommended.     

基于贝叶斯网的交通事故机理分析

针对道路交通事故的形成机理进行定性、定量研究,根据我国道路交通事故记录数据特征,应用贝叶斯网对事故发生概率进行定量分析.引入"驾驶员紧张度"和"道路线形合理度"两个隐节点,建立了事故分析的贝叶斯网多层隐类模型,采用最大似然估计方法确定了模型的边缘概率和条件概率.将贝叶斯网模型应用于国道104二级公路(K1310+000～K1330+000)的事故分析中,运用贝叶斯网分析软件包Netica对其历史事故记录数据进行分析.结果表明: 贝叶斯网不仅可以定量计算某种道路交通状态下的事故发生概率,而且可以找出影响事故概率的关键原因和最不利状态组合(事故概率最大时的道路交通状态).     

基于贝叶斯网络气化炉供料系统风险分析

为解决当前气化炉供料系统风险分析不完善的状况,提出1种基于贝叶斯网络和HAZOP的风险分析模型。以某单日投煤量3 000 t级气化炉煤化工企业实际运行情况为研究对象,应用HAZOP法对其进行风险分析,并将HAZOP分析结果中各偏差产生原因转化为贝叶斯网络节点;考虑到先验知识的缺乏问题,引入Leaky Noisy OR模型,通过文献资料和相关领域专家经验知识获得先验概率,并利用贝叶斯网络进行风险分析,找出系统运行的薄弱环节。结果表明:未知因素影响会使各节点的后验概率值差异性降低,更加贴合实际;在引入未知因素影响后,系统运行薄弱环节并未发生改变。     

基于贝叶斯网络的城市地下燃气管网动态风险分析

为研究城市燃气管网风险的动态性,针对传统风险分析方法的局限性,提出基于贝叶斯网络的燃气管网动态风险分析方法。构建燃气管网失效蝴蝶结模型并将其转化为贝叶斯网络模型;在事故发生状态下更新事件失效概率,识别出关键因素;根据异常事件数据和贝叶斯理论,对基本事件失效概率进行实时动态改变;随之更新管网失效及各后果发生的概率,从而实现管网的动态风险分析。研究结果表明:该方法克服了传统风险分析方法的不足,可动态反映燃气管网失效和事故后果发生概率随时间变化的特征,能够为城市地下燃气管网的风险分析与事故预防提供参考。     

基于贝叶斯网络的航空维修人因可靠性分析

根据维修人为因素分析和分类扩展系统的框架选取影响因素,在航空维修领域应用贝叶斯网络进行人因可靠性分析,建立飞机维修效能模型,直观地表示影响因素与维修效能之间的关系。同时以目视检测为例,结合专家意见确定随机影响因素,通过专家访谈、事故报告、调查问卷、操作记录等渠道获取数据,得出条件概率表,进而建立目视检测表现模型,展示贝叶斯网络的建模流程。案例研究结果表明,组织文化、视觉信息、设备、疲劳、检测距离等因素对目视检测表现的影响非常显著,欲改善目视检测表现,必须对多影响因素进行综合管理。     

基于动态贝叶斯网络的高速铁路牵引变电所可靠性分析

结合GO-FLOW法的动态特性,将动态贝叶斯理论应用于高速铁路牵引变电所可靠性的分析中。首先将GO-FLOW法中的功能操作符、逻辑操作符、信号发生器、输入信号流等转换为相应的动态贝叶斯网络模块,并建立其条件概率表;然后根据牵引变电所主接线GO-FLOW图和主接线系统功能逻辑关系进行连接,得到基于GO-FLOW图的牵引变电所主接线的动态贝叶斯网络模型;最后运用动态贝叶斯算法对模型求解,得到了牵引变电所主接线的可靠性参数和可靠性变化曲线,结果表明当考虑部件随时间推移而失效的情况时更加符合实际。与其他方法相比,该方法考虑了分析对象的动态特征,减少了公式推导过程,简单清晰,便于实际应用。     

基于动态贝叶斯网络的民航突发事件情景分析研究

航空运输重大突发事件的应急准备与处置存在问题,应急救援效果不甚理想。建立了基于灾害体、受灾体、孕灾环境以及抗灾体四要素的突发事件情景分析模型,并运用动态贝叶斯网络模型,构建了基于关键时间节点的突发事件情景演化模型。基于上述模型,以某航班降落时起落架故障的典型事件为例进行模型构建与分析,分析结果验证该模型运用于民航突发事件情景分析与评估的合理性和可行性。该模型为提高民航突发事件应急准备与处置能力提供了新的思路与方法。     

基于毕达哥拉斯模糊贝叶斯网络的海底管道泄漏风险分析*

为分析海底管道运行中存在的泄漏风险,提出1种基于毕达哥拉斯模糊数与贝叶斯网络的风险评估模型。首先,通过毕达哥拉斯模糊数转换专家定性评价,拓展专家意见模糊范围;然后,结合主客观组合赋权法,利用毕达哥拉斯梯形爱因斯坦混合几何算子（PTFEHG）实现专家意见的聚合;最后,通过贝叶斯网络的推理与敏感性分析,计算海底管道泄漏风险的失效概率,并辨识关键风险因素。研究结果表明:该方法可以结合专家意见对海底管道泄漏风险进行定量分析,并识别导致泄漏事故的关键风险因素,对海底管道安全管理具有指导意义。     

基于复杂网络的内河船舶碰撞事故致因分析

为了探明内河船舶碰撞事故致因内在联系,基于船舶碰撞事故调查报告,从人-机-环-管视角构建事故致因复杂网络模型。运用“2-4”模型从人-机-环-管视角识别和提取事故致因,采用事故树方法分析调查报告中碰撞事故过程,提取内河船舶碰撞事故致因链,利用复杂网络理论融合多事故致因链,构建包括36个节点、123条边在内的事故致因网络,计算致因网络拓扑特征参数,定量分析内河船舶碰撞事故致因之间相互作用。研究结果表明：疏忽瞭望、错误估计碰撞危险、安全管理不到位、船员不适任、船与船通信信息不足、未及时行动是内河船舶碰撞事故的关键致因。同时,内河船舶碰撞致因网络是1个无标度网络,且具有小世界特性,表明事故致因之间连锁效应明显,管控上述关键致因可有效预防碰撞事故。研究结果可为预防内河船舶碰撞事故、提高内河航运管理水平提供参考。