基于FRAM的动土作业坍塌事故案例分析

为了解动土作业事故发生的根原因,有效降低事故发生率,采用功能共振分析法(FRAM)研究动土作业中的坍塌事故演化机制,并以长沙某公司天然气管道施工项目“11.11”一般坍塌事故为例,对动土作业的功能耦合过程进行定性分析,确定影响作业的主要失效链接。结果显示:培训教育落实不力是引起功能改变的主要来源之一;人员防护、施工检查、技术交底等功能的不正常震荡及非线性的耦合共振,影响多项失效功能链接。FRAM可为动土作业过程中的事故致因分析提供技术支持,未来可进一步研究定量分析。     

基于改进ISM-FRAM铁路运输事故致因分析*

为提高功能共振(FRAM)在铁路运输系统事故致因分析方面清晰度和完整性,提出新增环境模块的改进FRAM模型,刻画环境功能模块与其它功能模块交互耦合作用;通过引入解释结构模型(ISM),划分事故致因分析网络结构层次,分别计算分析网络层级重要度和功能模块结构重要度,并采用改进区间值犹豫模糊熵定量计算功能可变性和耦合损失度。结果表明:新增环境功能模块能有效分析与其它功能模块交互耦合作用,保证FRAM分析完整性;ISM-FRAM模型建立清晰事故层次结构,有助于理清事故致因;功能可变性和耦合损失度弥补FRAM风险评估定量分析不足,为功能屏障设置提供依据。     

Tropos-FRAM法在道路客运事故分析中的应用

为深入探究道路旅客运输事故致因,预防事故发生,运用功能共振分析法(FRAM)中的功能模块替换Tropos目标风险框架中的任务节点,提出Tropos-FRAM事故分析方法;采用该方法构建Tropos-FRAM失效功能—事件网络,并分析事故,根据分析结果建立Tropos处理层;以"8·10"特别重大道路交通事故实例验证该方法。结果表明:Tropos-FRAM能弥补原有FRAM模型的不足,从源头深入探究参与者功能模块失效、功能连接失效原因,从而提出更有效的事故预防方法。     

基于半定量的FRAM道路危险品运输事故分析方法研究*

为弥补事故分析法在道路危险品运输事故致因研究方面的缺失,解决传统事故分析方法分析结果不全面、防控措施不具体且针对性较差的问题,引入半定量功能共振事故模型（FRAM）,通过定量化功能上下游耦合变异性,阐述事故发生机理同时,找到系统关键功能和关键链路,制定防控措施重点监控。结果表明:基于半定量的FRAM道路危险品运输事故分析方法能够更快、更准确地找出事故发生的关键功能和关键链路,制定针对性防控措施,有效提高道路危险品运输系统安全性。研究结果可为道路事故分析提供参考。     

一种主动功能约束视域下的复杂系统事故预防模型

复杂系统事故发生模式具有多样性、不确定性的特点。传统的被动式、以失效因果分析为导向的事故预防模型虽然能够较为有效地防止或者减少同类事故的发生,但无法预防未发生过的新事故,因此并不适用于事故模式多样的复杂系统的事故预防。为了更加系统、全面地降低复杂系统的事故风险,需从更加主动的、前瞻性的视角分析如何使系统保持正常的功能。根据控制系统中的功能约束原理,并以功能分解与共振分析模型(ACAT/FRAM)为建模工具,提出一种主动功能约束视域下的复杂系统事故预防模型。该模型通过将复杂系统进行功能分解与抽象,以闭环控制关系对功能进行耦合关联,得到复杂系统要素的正常功能约束结构。基于该模型的事故预防机制在于保证系统各要素以及要素间的正常功能,据此可制定面向多种事故模式的事故预防措施。     

基于功能共振事故模型的航空事故分析

航空事故大多是由诸多诱发因素紧密耦合、复杂交互导致的结果,为克服传统事故分析方法仅能处理单纯组件失效诱发的事故或相对简单的系统的不足,提出一种基于功能共振事故模型的航空事故分析方法。利用该方法,对美国5191航班冲出跑道事故进行系统分析。识别功能模块,评价功能性能变化,确定功能共振,并制定性能变化的防控屏障。结果表明:用该方法不仅能识别出导致事故的功能共振及其影响因素,解释事故发生的原因和过程,而且能够提出降低事故风险的防控措施。     

基于FRAM-AHP法的公务航空飞行事故分析

为了有效分析公务航空飞行事故的主要原因,利用改进后的功能共振事故模型(FRAM)对公务航空飞行事故进行系统和量化分析。建立了功能共振事故模型,通过层次分析法(AHP)对功能模块上游功能输出和下游功能输入端的表型进行量化分析,根据权重来识别上下游主要的表型,从而找到功能模块间的失效连接,确定事故主要原因。利用该模型对某公务航空飞行事故进行分析,确定了导致事故的主要原因为公务机场保障能力不足、机组疏忽大意、飞行部教学训练大纲缺失、飞行部QAR译码能力不足、机务航前检查不足、机组起飞决策不当等。研究表明,FRAM-AHP法可以为公务航空飞行事故进一步分析提供技术支持。     

基于FRAM的铁路危险品运输事故演化机制研究

为预防铁路危险品运输事故,基于功能共振分析法(FRAM)分析铁路危险品运输系统风险-事故演化机制,进而研究对应控制方法。在建立铁路危险品运输系统风险-事故演化层级网络的基础上,将影响FRAM中输入、前提等属性的风险因素分为人、设施设备、货物、环境和管理5大类;以华东某站氰化钠泄漏事故为例进行研究,结果表明:匿报危险品种类、违规包装和检查人员失职3个功能模块导致各自功能模块内部变化,并引起功能模块的不正常振荡,通过非线性、动态性耦合作用和功能连接传递,使功能模块间发生非线性耦合共振,导致运输危险品与卸载危险品2个模块之间的连接断裂并超越系统风险-事故临界阈值,宏观层级结构发生阶跃式突变,最终导致事故。     

基于模糊推理的FRAM事故定量分析方法研究

为有效克服FRAM事故分析中无法进行定量分析的缺陷,提出结合模糊推理技术的Fuzzy FRAM模型。此改进模型基于FRAM识别系统运行状态;依据功能输出要素的时间/精度属性利用Matlab构建2阶模糊推理系统量化功能输出质量;根据通用性能条件(CPC)及功能输入耦合端口构建功能评价体系,针对评价体系中存在的不确定性信息融合及建模问题,采用模糊证据推理技术,通过模糊信度结构建立、数据处理、信息融合测度后获得功能的风险指数;以既有铁路危险品运输事故为例,验证方法的可行性。结果表明:Fuzzy FRAM模型的评估结果较为精确,是FRAM分析方法的有效补充。     

事故致因“轨迹双耦合”模型构建及实证研究

为丰富事故致因链,明确致因链中各致因因素间耦合关系及险兆事件在事故致因链中的作用,采用文献分析、问卷调查、模型构建、案例实证等方法,梳理传统类与现代类事故致因理论的发展;并基于轨迹交叉理论,延伸风险与行为2条事故致因链,构建轨迹双耦合事故致因模型;以石景山隧道透水事故为例,验证模型的合理性。结果表明：通过风险链与行为链的双耦合,进一步明确事故风险与行为的关系,通过阻断风险链与行为链耦合,能有效预防事故的发生。     

事故致因理论及其发展综述

事故致因理论作为安全工作的理论基础和支撑，明确其概念和发展过程对理解“大安全、大应急”等管理业务具有重要意义。通过文献综述，对事故致因理论的发展过程及其分类进行梳理。结果表明，1984年至今发表的事故致因理论综述文献中，将事故致因理论分为3个主要类别，即线性事故致因理论、多因素事故致因理论和系统论事故致因理论。其中系统论事故致因理论主要包括AcciMap、STAMP、FRAM和HFACS,这几个模型在社会技术系统事故发生机制的定量化描述方面取得很大进展，但也存在较大的主观性和抽象性。动态事故致因“2-4”模型完全具有系统论事故致因模型的特征，它在社会技术系统事故发生机制的描述及预防对策制定上比以往模型有很大优势。     

“FPSO+CTV+普通油轮”外输作业模式风险分析

"浮式生产系统(FPSO)+原油转驳船(CTV)+普通油轮"外输作业新模式存在双重的碰撞和泄漏风险,为克服现有研究仅将事故视为单个事件的有序发生或潜在因素的层级叠加等问题,提出一种基于功能共振事故模型(FRAM)的CTV卸油模式风险分析方法。首先,基于FRAM的一般性能条件,识别导致CTV卸油事故发生的人员、技术和组织因素;其次,评价功能性能变化,用以确定关键作业环节和事故演化过程;然后,制定性能波动的防控屏障来预防事故发生。研究结果表明:CTV卸油作业存在25类风险因素和2个关键作业环节,且操作人员的综合素质、CTV的靠泊技术、CTV与FPSO间的沟通效果等是诱导事故发生的关键因素。     

燃气管道安全事故统计分析

为提高我国燃气管道的安全管理水平,预防燃气管道事故的发生,通过网络搜索、文献查阅等途径,对2010—2022年国内80起附有详细调查报告的燃气管道事故进行了统计分析。分别从事故的时间特性、类型和等级、事故致因3个方面,采用卡方检验分析了不同等级事故致因之间的关联性,并基于“5W”分析法提取风险因素,结合结构解释模型,构建了燃气管道安全事故致因演化路径,揭示了事故发生的规律,最后在分析结果的基础上提出了具有针对性的措施和建议。     

古典、现代事故致因链在我国煤矿事故分析中的比较研究

事故致因理论是事故的发生机理和理论模型,事故致因链是其核心,是导致事故发生的基本路线。通过对古典事故致因链的代表:海因里希因果连锁理论及现代事故致因链的代表:行为安全"2-4"模型的原因定义、组织概念的引入、链条逻辑关系、事故预防策略等多方面的比较,并应用于一起真实煤矿事故案例分析,发现行为安全"2-4"模型不仅继承和发展了因果连锁理论的优点,更是改进其缺点,在对我国煤矿事故案例分析中更加有效,且在各层级均可找到事故预防的策略。     

基于安全屏障模型的海上钻完井作业风险分析

海上钻完井作业面临海洋环境恶劣、浅层地质灾害等复杂工况,极易发生油气泄漏、井喷等事故。为有效预防海上钻完井作业事故,提出基于瑞士奶酪模型的安全屏障模型。采用事故树和故障模式及影响分析相结合的方法,分析作业过程风险。该模型根据挪威标准D-010,建立完井作业关井阶段的物理安全屏障和安全屏障控制原理图,在此基础上构建油气泄漏事故树和失效模式与影响分析表,找出关井阶段可能的油气泄漏途径。通过对重要度计算和风险优先度值排序确定作业过程中最薄弱的安全屏障和关键故障模式。结果表明,作业过程中最薄弱的安全屏障是采油树、油管和地面控制井下安全阀(SCSSV),采油树腐蚀、密封失效、油管接头密封失效和SCSSV开关故障是影响作业过程的关键故障模式。     

民机驾驶舱自动化人机失效事故链的探寻及阻断

民航飞机驾驶舱自动化应用,面临诸多新的人机交互问题,如错误选用飞行模式、过分依赖自动驾驶等。为探寻其致因机理并找出预防对策,构建民机驾驶舱自动化人机失效的HAFCSTER模型,结合国内外相关文献,研究世界近年发生的典型31起民航事故,找出各事故致因的高频因素及主要事故链。构建数据集合,用JAVA语言模拟影响驾驶舱自动化人机失效的因素组合,结合因素的辨识难度确定最佳预防方案。结果表明,标准操作程序(SOP)存在的错误、企业教育培训不足等12项失效因素最易辨识,完善这些失效因素,阻断所有事故案例的事故链,即能获得预防该类事故的最佳方案。     

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。     

基于STAMP模型的远海勘探作业反恐应急过程安全分析

随着近海油气勘探技术体系趋于成熟,远海油气田的勘探开发逐渐受到关注。远海作业面临的威胁主要包括外方渔船干扰、海盗和恐怖主义活动。基于STAMP模型,构建针对已有远海勘探作业反恐应急响应流程的分层安全控制结构。从系统论出发,将安全视为控制问题,从物理层、基础层和运营层分别分析了应急过程中可能存在的失效因素、不安全控制、安全需求和心理致因。同时,使用事故树模型和FRAM模型对应急流程的失效致因进行了分析。将3种模型的分析结果进行对比发现,STAMP模型对反恐应急流程中失效致因的识别能力相较于事故树法提高了133.3%;和FRAM模型相比,其在人员心理致因方面的分析结果更加全面。     

危化品槽罐车运输事故关键致因及传递路径研究

为有效减少危化品槽罐车运输事故的发生,找出导致事故发生的关键致因及因子间的传递路径,在统计分析2016—2020年发生的1 041起危化品槽罐车运输事故的基础上,结合事故致因理论,从人、机、环、管4个维度,提炼出15个事故致因因子,联合使用决策实验室分析法(DEMATEL)和解释结构模型(ISM)分析各因子的关联关系及对事故影响的重要程度,构建事故致因因子多级递阶模型。结果表明：错误操作、罐体及安全附件故障是导致事故的直接关键致因,监督管理不到位、极端天气和教育培训不到位是导致事故的深层关键致因;事故的发生是多层因子共同作用的结果,且以监督管理不到位和极端天气为底层因子,分别衍生出23条和16条事故传递路径,其中,监督管理不到位—教育培训不到位—错误操作是最危险传递路径,在事故预防时应予以重点控制。     

人-机系统事故预防理论研究

分析人-机系统事故发生原因,剖析经典以人失误为主因的事故致因模型存在的不足,在该模型基础上增加"刺激"形成的原因,构建了改进事故致因模型。对两模型进行比较研究,指出人机工程学与防止事故的关系,提出了人机工程学防止事故的方法,并给出人机界面合理性主观评价检查表。研究及论证表明:预防人-机系统事故的本质在于有效防止人失误的发生,除安全管理措施以外,最重要的是人机工程学问题,笔者提出的基于人机工程学的人-机系统事故预防理论,对人-机系统事故的预防起到积极的指导作用。