基于G1法的高危作业疲劳风险模糊综合评判

疲劳严重威胁作业安全,许多事故都直接或间接由疲劳引发。针对高危作业疲劳风险评价问题,考虑作业疲劳致因,综合运用G1法,提出高危作业疲劳风险的模糊综合评判方法。首先,根据疲劳的表现,系统分析影响高危作业疲劳的因素,以管理因素、岗位因素、作业环境、生理、心理等5个因素为准则,构建作业疲劳风险的评价指标体系。然后,应用G1法,确定指标权重,建立高危作业疲劳风险多级模糊综合评价模型,评判疲劳状况。最后,通过一个案例验证了模型方法的可行性与有效性,为综合评判高危作业疲劳发生可能性提供了一个新视角与方法。     

CPT评估长航线飞行员警觉度的稳定性研究

为探讨飞行运行环境中使用持续绩效测试(Continuous Performance Test, CPT)监测长航线飞行员警觉度的稳定性，并确定其实时评估警觉度的准确性，进而为新冠肺炎疫情期间国内航空公司开展疲劳风险管理系统(Fatigue Risk Management System, FRMS)建设过程中疲劳数据采集的科学化提供支持，收集了24名在校男大学生与62名长航线飞行员CPT测试数据。通过分析错分与漏分概率、击中反应时与标准差的组内相关系数(Intra-class Correlation Coefficient,I_CC)、最小可检测变化(Minimal Detectable Change,C_MD)等14个指标探讨CPT在飞行员警觉度评估中的相对信度与绝对信度。研究表明：CPT在监测飞行员警觉度变化方面的相对信度尚需提升，但绝对信度良好，对选择性注意、持续性警觉、阶段性警觉和持续注意力的变化较为敏感，在长航线飞行运行环境中监测飞行员警觉度具有良好的稳定性。     

基于Fuzzy AHP的煤矿安全生产风险评价模型

基于经典层次分析理论的特征值法,建立煤矿安全生产风险FuzzyAHP评价模型,旨在为煤矿安全生产的监察监管与评估管理提供一种有效的科学方法。为处理评价中存在的模糊性和不确定性,评价值采用三角模糊数定量的模糊语言值来描述,并通过参数函数方程组等价变换提出模糊权重的求解方法,解决了模糊运算问题。     

灰色均生函数模型及其在航空装备事故预测中的应用

提出一种航空装备事故的灰色均生函数组合预测模型。该方法先建立给定事故时序的灰色GM(1,1)模型,然后再利用残余信息构建均生函数模型。从算例结果可看出,该模型建模过程简单,预测精度总体上好于灰色马尔柯夫预测模型,更优于单独使用灰色模型的预测精度。从而表明:将灰色GM(1,1)模型和均生函数模型有机结合,由前者揭示航空装备事故的发展趋势,后者描述其随机摆动特性,能够较好地刻画航空装备事故的发展变化规律,为航空装备事故提供了一种可行的预测方法。     

火灾模拟结果误差分析的函数分析法

火灾试验结果和模拟预测结果常能表达成关于时间变化的曲线,为定量描述两种随时间变化曲线间相符合的程度,引入误差分析的函数分析法。采用适合于低Mach数流修正的N-S方程描述烟气的输运过程,使用大涡模拟和Smagorinsky亚格子模型,对封闭空间内的火灾过程进行数值模拟;对其计算结果的分析表明,函数分析法能定量对模拟预测曲线与试验曲线间的差别进行描述,模是两曲线值大小的相对误差的度量,余弦是两曲线形状相似程度的度量。     

海洋延寿平台随机冰激响应与损伤评估

直立结构上冰力作用是国际海洋石油工程界研究的一个热点,尽管很多学者建立了各种冰力破碎模型,但是这些理论模型实现对冰与直立结构交互作用过程的量化模拟还存有较多困难.针对胜利油田大量海上平台超期服役现状,选择渤海现场实测的随机冰力时程曲线,考虑腐蚀减薄、桩基冲刷、海生物附着等服役损伤,建立海洋延寿平台结构有限元模型,研究随机冰力作用下海洋延寿平台构件的时程响应,采用疲劳等效应力幅来描述随机冰激疲劳应力过程产生的疲劳效应,最后基于Miner线性累积疲劳损伤模型采用S-N曲线法评估平台构件的疲劳损伤,该方法为进行可适合工程应用的渤海延寿平台疲劳评估提供了思路.     

机务维修人员疲劳风险评价模型及管理系统实现

为量化评价民航机务维修人员疲劳风险,首先通过调研和德尔菲法构建机务维修人员疲劳影响因素评价指标体系,依据灰色聚类原理,建立民航机务维修人员疲劳风险灰色聚类评价模型;然后从维修单位采集实际数据,结合各指标权重,通过算例验证模型的有效性;最后将模型应用于机务维修人员疲劳风险管理系统的开发中,实现调查问卷的电子化和评价过程的自动化计算。结论表明:用灰色聚类模型可实现机务维修人员疲劳风险的量化评价与分级,系统软件可作为机务维修单位疲劳风险管理的实际工具进一步推广应用。     

S135材料疲劳性能测试及P-S-N模型的优选

钻具的失效大多为疲劳断裂,钻具的疲劳失效严重制约了安全施工。为解决钻杆材料疲劳寿命的准确描述问题,以S135钻杆材料为例,首先采用疲劳试验机测得材料的疲劳性能,基于试验数据分别采用正态分布模型、对数正态分布模型、Weibull两参数分布模型、Weibull三参数分布模型和指数分布模型进行数据处理,综合评价优选出描述能力最好的概率分布模型,并用该模型计算一定存活率下的疲劳寿命;然后通过一定存活率下的疲劳寿命和应力水平分别采用Basquin S-N模型、指数S-N模型和三参数幂函数S-N模型建立材料的P-S-N曲线模型;最后通过综合评价优选出拟合能力最强的P-S-N模型,并绘制P-S-N曲线。结果表明:S135材料在中长疲劳寿命区,Weibull三参数模型在四级应力水平下的线性相关系数均大于0.99,综合评价能力最好;在存活率分别为50%、90%和99%时,三参数幂函数S-N模型的拟合系数均大于0.974,综合拟合效果最好。研究表明,采用Weibull三参数概率分布模型和三参数幂函数S-N曲线模型能准确描述S135钻杆材料的疲劳性能,得出的P-S-N曲线为S135钻杆的疲劳寿命设计提供依据。     

基于驾驶员模型参数辨识的疲劳驾驶研究

提出一种利用驾驶员模型反演方法来进行驾驶员疲劳诊断研究的新方法。首先利用预瞄神经网络建立适应于复杂路况条件下的驾驶员-汽车-道路闭环模型,然后定义特定行驶轨迹内理论数据与试验数据的近似度为目标函数,将驾驶员参数的反演问题转化为多目标优化问题,采用基于实数编码混沌变异量子遗传算法的优化方法,获得全局最优解。试验中采用脑电和主观疲劳心理评测结合的方法确定被试者的疲劳状况。在每种疲劳状况下对驾驶员参数进行辨识,对结果进行统计分析表明,在考虑到车型、道路曲率等因素条件下驾驶员参数分布与驾驶员的疲劳状况有很强的相关性。     

动态监控数据驱动的危险货物运输驾驶员风险评估

为合理评估危险货物运输驾驶员驾驶过程中的风险驾驶行为,辨别影响危险货物运输事故风险的显著因素,运用探索性因子分析与Logistic回归相结合的方法,可以避免数据多重共线性对分析结果的影响。首先基于车辆联网联控系统中记录的动态违规预警数据,利用探索性因子分析方法提取危险货物运输驾驶员高风险驾驶行为隐性因子;其次结合驾驶员事故数据,筛选与危险货物运输事故显著相关的高风险驾驶行为;最后通过建立Logistic回归模型预测驾驶员卷入危险货物运输事故的风险。结果表明,驾驶员的风险驾驶行为可归类为碰撞倾向驾驶行为、鲁莽驾驶行为、驾驶分神和驾驶疲劳4种,驾驶员具有不同的驾驶风险倾向,同时碰撞倾向驾驶行为、驾驶分神行为和驾驶疲劳状态指标是影响危险货物运输事故的显著因素,可以建立事故预测模型。研究结果为评估危险货物运输驾驶员风险提供了理论依据。     

基于城市地铁实证分析的突发事件风险发展趋势评价模型研究

为了更好地完善突发事件风险评价过程,运用风险发展趋势评价模型对风险评价过程进行补充。采用Daniel趋势函数、灰色理论和模糊理论建立突发事件的风险发展趋势评价模型,并对广州市地铁运营风险发展趋势进行实证分析。结果表明,从执行过程看,该模型改善了突发事件风险评价的范围和评价结果的准确度,评价过程具有一定的可行性和客观性,可以推广应用到各类突发事件的风险发展趋势评价中。通过实证分析,该城市的地铁运营风险当前处于临界状态以下,可以保持当前的运营状态,与该城市的地铁运营状况相符合,对于单个子系统,乘客和员工素质系统目前处于临界状态,对整个地铁系统的安全性有较大影响,城市居民和员工素质需要进一步提高。     

基于贝叶斯结构方程模型的疲劳驾驶行为意图研究

为了深入探究影响驾驶员疲劳驾驶行为意图的心理因素,提高道路安全性,在计划行为理论的基础上,新增行为经验解释变量,形成扩展计划行为理论(Ex-TPB),构建了基于Ex-TPB的疲劳驾驶行为意图心理影响因素贝叶斯结构方程模型(Bayesian-SEM),并对比了传统结构方程模型(Traditional-SEM)与Bayesian-SEM的参数估计结果。最后,为有效防范疲劳驾驶行为提出了建议。结果表明:Ex-TPB可以有效解释和预测疲劳驾驶行为意图;在小样本的条件下Bayesian-SEM与Traditional-SEM相比,能得到更好的结果;对疲劳驾驶行为意图影响最大的因素为知觉行为控制,最小的是行为经验,且4种因素都显著正向影响疲劳驾驶行为意图。     

工程项目群施工风险演化的SD模型研究

为确定工程项目群施工风险控制的最佳时间和预判单风险演化特征,提高风险管理决策的科学性,建立基于系统动力学(SD)的工程项目群施工风险演化模型。首先,界定工程项目群施工风险,建立包括施工技术、施工作业、项目群自身和施工组织管理风险的4个一级指标及22项二级指标的风险评价指标体系,并运用网络层次分析法(ANP)求解指标权重。然后,用Cobb-Douglas函数描述施工风险,构建工程项目群施工风险演化的SD模型。最后,根据某水电站地下硐室群甲的数据资料确定模型参数和检验模型可行性,采用类比分析预测硐室群乙全寿命周期的风险演化趋势。结果表明,项目群乙风险控制的最佳时间在项目群已进展约5%处,高强度风险管理需持续到已进展40%左右处,该结果与后续反馈结果基本相符。     

基于改进型AHP与证据理论的应答器系统风险评估

为了科学客观地对应答器系统进行风险评估,规避评估过程中的主观性和不确定性,提出了一种基于改进型AHP与证据理论的评估方法。首先识别系统的风险因素,采用改进型AHP法确定风险因素的权重;然后依据权重将模糊子集引入证据体空间,并加入模糊概率,将专家的模糊描述转换为定量描述,利用证据理论合成规则得到系统风险的mass函数值。最后,以应答器系统为例进行风险评估,结果表明,该方法的评估结果与实际情况基本吻合,验证了该方法的可靠性和有效性。     

基于损伤测试的构件疲劳剩余寿命估算方法研究

笔者提出并研究了一种基于疲劳寿命计的测试结果估算结构疲劳剩余寿命的方法。在疲劳寿命计与结构共同承载的过程中 ,结构产生疲劳损伤的同时 ,疲劳寿命计的电阻会产生不可恢复的变化 ,该电阻变化规律主要由载荷决定。利用描述电阻变化规律的主要参数 ,拟合有关试验数据 ,可以得到一个构件的疲劳寿命与描述电阻变化规律的主要参数的关系式。疲劳试验结果表明 ,该关系式可以较好地估算构件的疲劳寿命。     

基于置信规则的村镇应急避难场所暴雨灾害链风险诊断*

为解决村镇应急避难场所面临暴雨灾害时的风险问题,基于故障树和置信规则库推理方法,提出暴雨灾害链和村镇应急避难场所功能破坏链相结合的场所避难功能失效风险诊断模型。根据事故致因理论推理灾害节点变量,通过故障树描述灾害链,运用关联规则从历史灾害数据中挖掘规则,建立置信规则库系统,构建村镇应急避难场所功能失效风险诊断模型,并以四川省某寄宿制学校为例进行模型验证。研究结果表明:该模型可实现不同证据组合下村镇应急避难场所功能失效风险的诊断推理;实例的模型诊断结果与实际情况吻合,证实该模型能够科学地诊断村镇应急避难场所面临暴雨等恶劣自然条件时存在的风险,可为村镇应急避难场所规划设计和应急管理提供理论支撑。     

应用多维多箱与高斯复合模型研究大气环境容量

根据北京市自然环境、污染气象特征、大气环境过程及区域污染源分布等信息,建立了用于大气环境质量预测的多维多箱与高斯模型结合的复合模型,结合大气环境质量标准计算了不同达标率下北京市的大气PM10环境容量.研究结果表明,复合模型综合考虑了各类影响因素,预测大气环境质量时产生的相对误差较小,能有效地应用于城市大气环境容量计算.     

COVID-19疫情期豁免航班飞行机组疲劳风险预测

为预测新冠肺炎疫情期间民航豁免政策下国际航班飞行机组的疲劳风险，以及为防疫豁免政策提供科学的验证方法和思路，以飞行机组在飞行值勤期的警觉性为验证指标，然后基于SAFTE模型理论，构建飞行机组警觉性评估模型，以航空公司豁免航班飞行机组机上轮换计划为例，进行飞行机组警觉性的数值模拟仿真。结果表明，国际航线实行豁免办法飞行时，应重点关注返程阶段负责巡航飞行的机组成员疲劳风险管理和缓解。同时，模型结果验证了按照公司运行要求提供的机上轮换计划进行飞行时，责任机长在起飞和降落阶段有较高的警觉性。     

基于Fine-Kinney与TODIM的地铁列车车门系统风险评估

为在评估地铁列车车门系统风险中考虑风险准则的交互作用和决策者的心理行为,提出基于Choquet积分与交互式多准则决策(TODIM)的Fine-Kinney风险评估模型。首先利用语言术语表征评估信息的不确定性,构建离差最大化模型以确定决策者权重,并采用区间二元语义加权平均算子建立综合决策矩阵;其次基于相似度计算风险准则,综合Choquet积分和TODIM法导出危险事件优先序;然后以地铁列车车门系统的电气控制装置为例验证所构建模型的有效性;最后对风险准则重要性作灵敏度分析,并与TODIM法、逼近理想解排序法(TOPSIS)和ChoquetTOPSIS法作对比。结果表明:地铁列车车门系统的电子门控单元(EDCU)功能失效具有最高风险,EDCU插头松动具有最低风险;与其他方法相比,所构建模型能够描述风险准则的交互关系和决策者的心理行为。     

基于EEG的夜班矿工疲劳检测北大核心CSCD

为了研究煤矿中夜班工人的疲劳状况和疲劳检测方法,通过对夜班矿工脑电和行为指标进行分析,建立BP神经网络模型预测矿工疲劳程度。选择15名夜班矿工作为被试,通过脑电图(EEG)测量其夜班前后执行Oddball任务时的脑电信号,通过快速傅里叶变换提取脑电特征值(α+θ)/β、(α+θ)/(α+β)、θ/β和α/β,收集认知任务期间的准确性和反应时间,作为疲劳检测指标建立BP神经网络模型,对夜班矿工的疲劳等级进行预测。对夜班前后矿工脑电信号中所有通道的特征值进行配对t检验,共得到6个显著通道的特征值,与反应时间、准确率等建立BP神经网络模型,总体检测准确度为89.685%。该模型对检测夜班矿工的疲劳程度具有较高准确性,可为矿工疲劳干预措施和检测装备的研发提供技术手段和理论基础。