基于复杂网络理论的铁路事故致因分析

为确定导致铁路事故的多种因素间的相互关系,预防铁路事故,收集263份中国铁路事故报告;根据这些事故发生的特点,结合现有事故致因分类模型和专家意见,从人为、机械设备、环境、管理4个方面确定了43个影响因素;基于Pearson相关系数,分析因素间的相关性,确定了268种影响因素间的相互关系,并据此建立铁路事故致因网络模型;利用度、网络直径及平均路径长度、聚类系数、中介中心性等复杂网络指标分析网络的整体结构,确定需要防控的关键因素。结果表明:管理因素和人为因素是最容易导致铁路事故发生的主因素,同时子因素中违规操作、沟通失效、零部件机械故障等因素对于铁路安全运营也有较大的影响。     

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N-K模型的煤矿顶板事故风险因素耦合分析

在事故预防过程中为研究煤矿顶板事故安全风险的变化情况,对影响煤矿顶板事故中的人因因素、设备因素、环境因素和管理因素等进行风险耦合研究。通过国家安全生产监督管理总局的事故查询系统,检索得到2006~2016年所发生的188起典型煤矿顶板事故,从单因素、双因素和多因素角度分析,构建基于复杂网络的N-K模型,计算出不同风险因素之间的耦合关系。结果表明,耦合因素的增加,会导致风险增加;人的因素参与耦合会导致事故风险加大,是煤矿顶板事故的重要原因;预防和控制人—机因素参与耦合可以为本质安全化的煤矿顶板事故预防措施提供新的思路。     

基于社会网络的高校不安全因素影响机制及安全管理研究

为了探索影响高校不安全的因素及影响机制,提升高校管理水平,采用文献分析和问卷调查的方法建立基于个体、环境和管理因素间的关系概念模型。运用社会网络分析（SNA）构建关系网络模型,分析其结构与节点特性等情况并提出相应建议。研究结果表明:利用社会网络分析方法分析高校不安全因素关系问题可信度高,不安全因素间存在一定的影响关系,影响力最大的因素为高校扩招;关键不安全因素包括安全排查不全面、高校安全监管与奖惩制度不合理等;关键不安全因素可构成连锁反应链,高校安全排查不全面,导致高校安保制度不健全,进而校园周边环境复杂化;不安全因素网络的桥节点包括高校安全监管与奖惩制度不合理等,桥节点可连接反应链形成不安全因素网络。研究结果能帮助高校针对关键不安全因素进行管理,从而减少事故的发生。     

考虑使用年限的区域建筑结构运维安全风险评估研究

为提高区域建筑的运维安全，通过调查、收集国内外典型建筑结构运维安全事故案例，并考虑结构倒塌事故各风险因素概率分布，构建考虑时间参数的蒙特卡洛模型，以评估运维阶段结构倒塌风险的多样性因素。以上海市及其代表性的行政区域为例，对该区域建筑结构倒塌相对安全态势水平进行评估，进而实现对区域建筑运维风险的主动控制，提高安全管理能力。     

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。     

急性职业中毒二次事故行为原因研究

为预防急性职业中毒二次事故的发生,采用事故致因"2-4"模型,研究在安全管理网公示的171起急性职业中毒事故中114起发生二次事故的行为原因,分类并统计各类原因的发生频次概况.结果表明:个人层面事故原因分析中,盲目施救、缺失应急救援演练、未进行针对性应急演练、安全培训不到位、作业过程中无人监护等一次性行为导致事故发生频率最高;不具备相关应急救援知识、操作者不能清醒地认识到现场存在的危险因素贸然救援、管理者应急救援意识淡薄、盲目施救的冲动心理和无知属性等习惯性行为致使事故发生的频率最高;组织层面事故原因分析中,安全管理体系欠缺主要为缺少应急管理制度和应急救援预案.     

基于关联规则的燃气事故不安全行为复杂网络研究

为有效防控城市燃气事故发生,运用关联规则和复杂网络对可能导致该类事故的不安全行为进行分析,揭示各因素之间的潜在关系和事故发生机制。收集2017—2022年间110起城市燃气事故调查报告并将其不安全行为划分为23类;利用Apriori算法挖掘各因素间的关联规则,得到支持度、置信度和提升度3个指标,并以关联规则中的前项和后项为基础构建复杂网络模型,从节点度、中介度中心性和聚类系数3个方面进行分析。研究结果表明：城市燃气事故发生多与个人安全教育程度不足、工作人员未落实相关管理制度以及个人安全措施和隐患排查不到位等因素有关,需加强相应的安全教育培训和安全管理体系建设。研究结果将不安全行为间的因果关系可视化呈现,为城市燃气安全建设提供一定的参考思路和决策支持。     

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。     

基于DEMATEL-ISM的高校实验室火灾爆炸事故影响因素分析

为分析高校实验室火灾爆炸事故风险因素,以2001-2021年56起高校实验室火灾爆炸事故的特征及影响因素为基础,构建11个高校实验室火灾爆炸事故风险影响因素,采用DEMATEL-ISM方法分析影响因素间的层次关系,提出实验室火灾爆炸事故防范措施。结果表明：在实验室火灾爆炸事故中,人为因素、设备因素和管理因素导致的事故占比较高;实验室火灾爆炸事故影响因素可分为直接因素、中间因素和深层因素3个层次;实验人员安全意识薄弱、实验设备存在安全隐患、实验条件存在安全隐患、实验安全检查不当、安全规章制度缺乏这5个因素应予以重点关注;应从安全制度建设、加大安全投入等方面提升实验室安全性。     

基于FTA和ISM的有限空间中毒窒息事故致因分析

为减少有限空间作业中毒窒息事故的发生率,提高有限空间作业的安全管理水平,应用事故树分析方法(FTA)和解释结构模型(ISM)分析有限空间作业中毒窒息事故的致因因素及因素间的相互关系。首先,建立有限空间作业中毒窒息事故树并求出基本事件的结构重要度;其次,将基本事件进行归类和修正后得到ISM的致因因素;再次,利用ISM理论构建7个层级的表明致因因素间关系的解释结构模型(ISM)。结果表明：ISM层级间存在根本影响因素向间接影响因素递阶,进而向直接影响因素递阶的关系。因此,可以通过加强根本影响因素的管理提高间接影响因素的安全状态,从而降低直接影响因素的发生率。     

煤矿安全管理能力理论框架研究

运用文献分析和综合归纳等研究方法,对煤矿安全管理能力进行研究。通过研究得出:煤矿安全管理能力本质是一种累积专有知识的集合,是煤矿对由安全生产体系进行协调控制的过程中,诸要素相互作用形成的蕴含在煤矿内部的一种企业管理能力。具备知识属性的"人、设备、环境、制度"成为煤矿安全管理能力的构成要素,而"人的不安全行为"、"设备不安全状态"、"环境不安全条件"和"制度不安全条件"对构成要素产生不良影响,成为煤矿安全管理能力的影响因素。煤矿安全管理能力的构成要素与影响因素之间存在一种此消彼长的互动关系——构成要素越强则影响因素越弱,导致煤矿安全事故发生概率越低;构成要素越弱则影响因素越强,导致煤矿安全事故发生概率越高。     

基于动态贝叶斯网络的装配式建筑吊装施工安全风险分析

针对装配式建筑吊装施工期间风险影响因素多、不确定性高及风险状态随时间动态变化等问题,提出基于动态贝叶斯网络的装配式建筑吊装施工安全风险动态分析方法。首先,根据装配式建筑吊装施工特点和事故致因理论,从“人、物、环、管”4个方面建立风险指标体系。其次,引入时间维度建立动态贝叶斯网络模型,利用模糊理论和专家打分法量化网络节点的概率,并结合Leaky Noisy-or Gate扩展模型修正条件概率。最后,利用动态贝叶斯网络的双向推理功能对装配式建筑吊装施工安全风险进行动态风险分析。由实例分析得到某装配式建筑吊装施工安全风险的时序变化曲线,通过反向推理得到导致吊装事故发生的关键风险因素。研究成果可为分析和有效控制装配式建筑吊装施工安全风险提供新思路。     

基于RF-PSO的塔吊事故可能发生阶段预测与分析

塔吊在高层建筑的施工现场较为常见,为了探索塔吊事故的影响因素,对塔吊事故可能发生阶段进行预测,建立了塔吊事故的人为因素分析分类系统（HFACS）模型框架,明确了塔吊事故的影响因素;利用卡方检验对事故致因进行特征选择及量化分析,提出了一种基于粒子群优化算法优化随机森林预测模型（RF-PSO）。结果表明：RF-PSO模型的预测是可靠的,训练后的RF-PSO模型可以预测塔吊事故可能发生的阶段,影响因素塔吊安装不符合设计要求、缺乏沟通和个人防护设备缺失发生的概率越大,塔吊事故分别在安拆阶段、吊装阶段和攀爬阶段发生事故的可能性越大。研究结果可为塔吊施工现场管理提供理论依据。     

基于ACE-BN的通勤飞行事故/事件诱因分析

为降低我国通用航空短途运输运行安全风险,提出一种基于平均因果效应(ACE)和贝叶斯网络(BN)的事故/事件诱因分析方法。首先,分析102起美国通勤飞行事故/事件,共识别出7类19种诱因;然后,引入ACE公式确定节点的优先次序,使用K2算法构建BN结构,并采用最大期望(EM)算法进行网络参数学习,建立通勤飞行事故/事件诱因分析模型;最后,对各诱因的概率进行排序并分析诱因间的敏感性。结果表明：机组经验不足导致的事故/事件发生概率最高;机械设备情况容易受到雨雪等恶劣天气的影响;天气因素和监管因素对机组因素表现出较高的敏感性,其中,恶劣的天气会影响机翼等机械设备的正常运转,进而影响飞行员对于飞机的操作,技术和安全培训不到位会影响飞行员和管制人员的专业水平及经验技能。     

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。     

事故致因“2-4”模型及其事故原因因素编码研究

事故致因模型是用于事故原因分析和预防的重要理论依据,模型的可操作性是决定事故预防效果的重要影响因素。对目前国内研究较为持续和系统的事故致因"2-4"模型进行了深入研究,以增强其在事故分析时的可操作性。首先,研究了事故致因"2-4"模型中组织内、外部原因的各个阶段原因因素的划分情况;其次,根据得到的各阶段原因因素划分结果,对应用事故致因"2-4"模型分析事故原因的因素进行了编码;最后,以一起重大瓦斯爆炸事故为例,对事故致因"2-4"模型原因因素编码系统的有效性进行了实证研究。划分了事故致因"2-4"模型中的各原因模块中的原因因素,并得到了不安全动作和物态、习惯性不安全行为、安全管理体系、安全文化、外部因素等5个层级原因,确定了基于事故致因"2-4"模型的30个原因因素。对事故原因因素进行系统编码,提高了应用事故致因"2-4"模型进行事故原因分析和事故预防的可操作性,增强了其应用实践性。     

基于N-K模型的海上交通安全风险因素耦合分析

为定量分析海上交通安全风险因素间的影响关系,识别导致海上交通事故的关键因素,分别从单因素、双因素和多因素的角度分析了人、船、环境、管理等风险因素间的耦合关系,运用N-K模型构建了海上交通安全风险耦合度量模型,结合中国海事局、德国联邦海事事故调查局、英国船舶事故调查局和美国国家运输安全委员会等海事调查机构公布的710起海上交通事故,利用所构建的模型计算出不同风险耦合的发生概率和风险值。结果表明:风险耦合因素越多,海上交通事故的发生概率越高;人的因素是引发海上交通事故的重要原因。     

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。     

基于Bowtie模型的机场安全风险分析

运用Bowtie模型对隐患、可能的事故原因以及后果进行评判,分析重点放在风险控制和组织控制的薄弱环节上。利用Bowtie模型,分析机场安全风险,以跑道侵入事件为算例进行深入分析,探讨影响机场安全风险的组织因素。量化影响跑道侵入的结构重要度,计算不同阶段、不同条件下,可能导致跑道侵入事件发生的概率。从风险管理和组织安全的角度,预防跑道侵入事件的发生提供理论依据和实际指导。