基于Markov的列控中心多态动态可靠性分析

针对列控中心系统由冗余带来的动态时序特点和通信接口单元在实际工作环境中具有多种故障状态的问题,假设部件寿命和维修时间服从指数分布,且各单元相互独立,故障单元修复后的寿命仍服从指数分布。构建了基于马尔科夫的多状态热贮备可修系统可靠性模型,通过计算得到部件的稳态可用度、平均故障间隔时间、首次故障前平均时间、稳态故障频度、维修人员忙期稳态概率及可靠度函数等主要可靠性参数的解析表达式。最后,以CTCS-2级列控系统的列控中心为例,对该多状态热贮备可修系统可靠性解析模型进行了验证和分析。结果表明：随维修速率提高,部件的稳态可用度提高,部件的故障概率、稳态故障频度和维修人员忙期稳态概率降低;可为掌握列控中心在实际维修条件下的可靠性规律及合理开展列控中心维修工作提供技术支撑。     

基于AHP和比较可能度关系的列控车载系统安全可靠性分析

列控车载系统是保证行车安全的重要系统,其对安全可靠性的要求极高。从人、机和环境3个方面,针对列控车载系统的特点,在分析列控车载系统各安全影响因素的基础上,利用层次分析法建立各影响因素间的关联关系,并充分考虑指标环境的不确定性和决策者思维的模糊性,构建三角模糊数互补判断矩阵。其次,运用三角模糊数比较可能度关系理论,集结所有指标比较的可能度,构建可能度关系比较矩阵。利用三角模糊数矩阵转换关系将可能度关系比较矩阵转换为模糊一致性判断矩阵,在此基础上求解各指标的各层单排序及总排序向量。最后,结合具体算例指出列控车载系统安全可靠性的关键影响因素,以及实际运行当中可能存在的问题并提出决策优化建议。     

考虑钻井液安全密度窗口不确定性的钻井风险评价

评价钻井风险对于优化钻井设计和保证钻井施工安全具有重要意义。由于油气地质的复杂性、解释资料的不完备性以及数学模型的精度等问题,钻井液安全密度窗口会存在一定不确定性,给钻井风险评价带来了一定难度。本文利用有效应力-Eaton联合方法建立了考虑不确定性的地层压力计算方法,确定了考虑不确定性的钻井液安全密度窗口,并基于广义强度-干涉理论和Monte Carlo模拟方法,建立了井涌、井壁坍塌、井漏、压差卡钻、压井井漏等钻井风险的概率计算方法,以新疆油田某井进行了实例分析,风险分析结果与现场相符,表明该方法科学合理,能够对钻井风险进行定量评价。     

考虑人为因素的可靠性评估

统计数据表明,系统的可靠运行不可忽略人为误操作造成的故障,该故障发生率有时甚至超过设备本身导致的系统故障发生率。将人为因素与设备自身因素造成的系统故障进行对比,分析人为因素造成系统故障后的特点,可得出人为因素的可靠性参数。根据解析法和模拟法的相关理论计算考虑人为因素的可靠性指标,可以看出考虑人为因素的计算结果更加符合实际运行特点,便于相关人员采取对策,保障系统的安全运行。     

组织情境下基于证据理论的航空维修安全评估

考虑组织情境下组织因素对航空维修安全的深层次影响,将D-S证据理论引入航空维修安全评估中,以解决评估过程中组织因素导致的不确定性问题,从而为开展航空维修安全管理提供手段和方法。依据Frank Bird的事故因果连锁理论和James Reason的"瑞士奶酪"模型,通过对影响航空维修安全的主要因素进行分析,构建了航空维修安全评估指标体系,并采用层次分析法对指标权重进行了量化;在对基本可信度分配函数重新定义的基础上,通过对证据合成法则进行修正,给出了基于证据理论的航空维修安全评估模型和算法,并结合具体实例对评估模型的可行性和实用性进行了验证。结果表明,考虑组织因素对航空维修安全的影响符合客观实际,建立的评估指标体系和评估模型是可行的、有效的和实用的。     

典型认知模型及其在人因可靠性分析中的应用评述

评述了典型认知模型及其在人因可靠性分析中的应用.首先,强调了在人因可靠性分析中使用认知模型的必要性; 然后,介绍了认知心理学、行为科学等学科所建立的几种典型认知模型,包括信息处理模型、决策过程的阶梯模型和通用认知模型,分别分析了它们的基本结构和功能,讨论了各自的优缺点; 随后,介绍了几种人因可靠性分析方法中所建立或使用的认知模型,包括HCR方法使用的SRK框架、ATHEANA方法使用的信息处理模型、CREAM方法建立的COCOM模型以及IDAC方法构建的IDA模型,分别分析了这些模型的特点; 最后,提出了建立认知模型所要遵循的基本原则,并展望了认知模型的未来发展方向.     

基于随机Petri网的车车通信可靠性建模与分析

为了更好地评估基于高速铁路无线通信LTE-R的车车通信可靠性,提出了一种基于随机Petri网的车车通信可靠性评价方法.首先,根据车车通信有中继模式和无中继模式通信的特点,综合考虑通信故障引发因素后,分别建立了不同模式下的车车通信SPN可靠性评价模型;然后采用TimeNet仿真工具对有中继和无中继的车车通信可靠性、传输出错等指标进行了量化分析;最后对不同列车速度下基于中继的译码转发DF方式和放大转发AF方式可靠性进行了比较分析.结果表明,LTE-R无线通信系统的D2D通信技术能够提供高可信的车车通信服务,基于中继的车车通信可靠性高于无中继车车通信模式.     

考虑不确定性的复合灾害避难疏散风险评估模型

为解决地震-暴雨典型复合灾害情景下避难疏散的不确定性,开展避难疏散风险评估研究。首先,基于我国避难疏散体系规划特征,提出地震暴雨复合灾害下城市避难疏散风险控制目标;其次,考虑避难疏散时间的不确定性,结合地震-暴雨复合灾害避难疏散特点,建立地震-暴雨复合灾害下城市道路通行能力快速评估模型;然后,考虑不同避难需求点风险接受程度的不确定性,提出基于城市规划用地特征的可接受风险水平系数;最后,考虑以上避难疏散过程的不确定性特征,采用优化算法计算最大覆盖应急设施选址决策模型,构建基于地震-暴雨复合灾害避难疏散风险评估模型,并以某北方城市防灾疏散责任区为实证对象,探讨多风险控制目标与多规划方案组合下的风险情况,提出该防灾疏散责任区的最小疏散风险避难场所规划方案。结果表明：该模型能更为实际地评估地震-暴雨复合灾害情景下避难疏散风险,实现不确定因素的量化分析,达到风险评估和空间规划的有效衔接。     

基于安全度的机场围界安全评估方法

针对机场围界存在虚警率高、信息分散和难以从全局角度管理等问题,提出基于安全度的机场围界安全评估方法。基于分散环境集中监控思想,利用改进DS证据理论将前端探测设备获取的信息进行融合,再利用模糊集理论获得区段安全度,进而求得防区安全度和全局安全度。基于C#和Map Xtreme开发机场围界监控平台,结果表明,基于安全度的评估方法能够准确反映机场围界安全运行状况。     

基于加权证据理论的受电弓事故树分析

受电弓一旦发生故障,就很可能造成严重交通事故。在传统事故树的基础上采用加权证据理论算法优化事故树定量分析,融合不同专家意见,处理了概率评估中的不确定信息,结合机务段的技术人员和专家的意见,对受电弓进行风险评估。基于定性定量分析的结果总结出受电弓安全运行的薄弱环节,提出了具体的安全控制措施。     

基于认知可靠性的飞行差错影响因素体系的构建

提高飞行员认知可靠性可以有效降低飞行差错发生概率。合理确定飞行差错影响因素有利于客观、快速地评估飞行差错,提高飞行中的安全性。基于人的认知可靠性建立P-D-A-F飞行认知可靠性模型分析飞行差错发生机理;并结合对人的认知可靠性影响因素分析结果,构建以心理、生理、外部为主要影响因素的飞行差错影响因素体系;运用Delphi法确定体系包含40个影响因子,并提出影响因子以独立或者联合影响的方式影响飞行差错。该影响因素体系可以应用于飞行差错分析与评估。     

基于故障树的震压造型机可靠性模糊综合评判

针对震压造型机工作失效影响因素复杂且具有模糊性,提出了故障树分析法和模糊综合评判法。首先分析出导致震压造型机失效的主要原因有4个,即压实无力、不震击、震击无力及震击不稳,并找出了导致这些因素发生的原因,建立了震压造型机失效故障树;其次求出了故障树中各因素的结构重要度;接着以设备工作中"压实无力"为例,采用模糊集理论与专家综合评判相结合的方法获得了导致震压造型机压实无力中模糊不确定因素"内部泄漏严重、压力损失过大及压实时压力较低"的失效概率,最后利用模糊综合评判法进行分析,得出了该设备的压实状况。结果表明,利用故障树和模糊综合评判法对震压造型机故障进行评价是可行的。     

认知控制模式下的CREAM方法概率量化

研究了人因可靠性分析(Human Reliability Analysis,HRA)中人为差错概率的量化.首先,介绍了认知可靠性与差错分析方法(Cognitive Reliability and Error Analysis Method,CREAM)中基本法的基本理论,讨论了两种概率化认知控制模式的确定方法——贝叶斯网络法和模糊逻辑法,强调了概率化认知控制模式下量化人为差错概率的必要性.然后,在分析认知模式下人为差错概率分布的基础上,通过理论推导,构建了概率化认知控制模式下人为差错概率的量化方法.为了提高计算效率,提供了人为差错概率的蒙特卡洛仿真算法.最后,通过实例,演示了方法的使用过程,并证明了方法的有效性.     

基于证据理论的城市防洪应急预案评估研究

城市防洪工作的重要工具之一就是城市防洪应急预案,它的有效性直接关乎防洪工作的效率。以城市防洪应急预案为研究对象,建立其有效性评估体系。重点研究了评估体系中响应措施的合理性评估,并基于证据理论来解决评估中的不确定性问题。最后以《武汉市洪山区防洪预案》进行实例分析,验证了证据理论应用于响应措施合理性评估的可行性。     

基于ANP和模糊证据理论的应答器系统风险评估方法研究

针对应答器系统风险评估过程中存在较大模糊性和主观性的问题,提出了基于网络分析法(ANP)和模糊证据理论的风险评估模型。首先,识别评估对象的风险因素,建立相应的ANP评价模型,采用专家均值置信法改进传统ANP,确定风险因素权重;然后利用模糊数学理论确定专家评语基本信度分配(BPA)函数,并运用折扣系数法修正证据理论,合成专家意见得到各风险因素的BPA函数;最后通过加权平均函数实现风险综合评判,依据最大隶属度原则确定风险等级。利用该评估模型对应答器系统功能失效进行了风险评估,验证了模型的可行性和有效性。     

建立省级危险源及隐患评估中心的构想

本篇论文就当前全国各地重、特大事故频发势头,提出全社会要形成一套严格防范事故的机制,而建立省级危险源及隐患评估中心是这套严格防范事故机制的中心环节,并就如何建立省级危险源及隐患中心,从其目的意义、所承担的主要任务、中心内基本结构单元及"评估中心"建成后的水平和对社会稳定的作用作了详细的描述.     

建立省级危险源及隐患评估中心的构想

分析了当前全国各地重、特大事故频发势态 ;提出了全社会要形成一套严格防范事故的机制 ;强调了建立省级危险源及隐患评估中心 ,是这套严格防范事故机制的中心环节 ,详细介绍了如何建立省级危险源及隐患中心 ,从其目的、意义、所承担的主要任务、中心内基本结构 ,同时对“评估中心”建成后的水平和对社会稳定的作用作了详细的描述     

基于健康度分析的电网单元设备集可靠性评估研究

电网作为一类关键基础设施,能否安全稳定运行直接关系到社会的安全稳定以及经济发展。对电网进行可靠性评估,找到薄弱环节并给予增强稳固来提高电网整体抗扰性,降低电网风险,具有重要现实意义。在构建电网网络结构中节点单元的可靠性评估模型时,以设备可靠性模型为基础,将电网设备的健康度分析、老化度分析引入可靠性评估模型,一定程度上减少了可靠性评估模型中人为主观因素的影响;同时,将动态健康度预测和静态健康度总结进行综合,减少了各自评估的缺点,为可靠性评估提供了更为准确的变量信息,能够更为准确的区分不同设备的安全性程度。通过评估模型的构建和Q市电网算例的应用,表明该模型可以有效、快捷的衡量电网设备信息,为电网一线工作人员提供了较为方便的评估手段。     

基于组合赋权的铁路时间同步网云评估模型及应用

针对模糊综合评价法在铁路时间同步网可靠性评价中的不足,提出了基于组合赋权的铁路时间同步网云评估模型。首先,根据铁路时间同步网的功能结构,构建系统综合能力模型,建立其对应的功能硬件层次结构,从而选取影响铁路时间同步网可靠性的主要评价指标。然后,利用标度扩展AHP法和熵权法分别计算铁路时间同步网各评价指标的主客观权重,并且通过引入欧几里德距离函数计算差异系数,使主、客观权重之间的偏离程度与权重系数一致,从而获得各指标合理的综合权重。最后,计算各指标相对值,并且利用云模型表示,进行云计算得到综合指标云,将该综合指标云与可靠性评价集的云模型进行相似度度量,得到铁路时间同步网综合可靠性评价结果。结果表明,基于组合赋权的铁路时间同步网云评估模型能够实现对铁路时间同步网综合可靠性的评价。     

改进的云模型在化工园区脆弱性评估中的应用

为了评估化工园区的脆弱性,精准防范园区事故风险,提出了基于COWA-G1和云重心理论的化工园区脆弱性评价模型。首先,运用鱼骨图对影响化工园区脆弱性的因素进行分析,在此基础上构建化工园区脆弱性评价指标体系;其次,为降低传统赋权方法的主观性,通过连续的有序加权平均(Continuous Ordered Weighted Averaging, COWA)算子和G1法组合确定指标主客观权重;然后,引入云重心理论计算加权相似度,从数据角度科学判别化工园区脆弱性评价等级;最后,以某化工园区为例,验证了该方法的可靠性和有效性。结果表明,化工园区脆弱性等级处于“一般脆弱”水平,表明化工园区韧性良好。该评价模型可利用编程完成模型仿真,简单实用,提高了综合评价的效率和可操作性。研究内容可以为化工园区的日常安全管理及应急处置提供理论支持和决策依据。