小样本条件下地铁运营事故致因推理模型

为克服传统事故致因推理模型不适用于小样本条件下的地铁运营事故致因推理的缺陷,将贝叶斯网络(BN)与Bootstrap抽样法、D-S证据理论相结合,建立地铁运营事故致因推理模型。首先,分析历年地铁运营事故样本,确定事故致因因素及网络节点;其次,基于BN的基本算法和理论,运用Bootstrap抽样法和K2算法进行BN结构学习;然后,使用D-S证据理论修正BN参数,建立适用于小样本条件下的地铁运营事故致因BN模型;最后,进行因果推理、诊断推理和敏感性分析。结果表明：所构建的地铁运营事故致因推理模型可有效进行事故推理预测,节点预测精度均值为0.858;通过因果推理得出最常见的地铁运营事故类型为运营中断,其次是火灾和列车冲突;结合诊断推理发现供电系统故障是导致运营中断的最主要事故致因。     

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。     

基于互信息的长江船舶碰撞险情等级预测方法

为预测船舶碰撞险情等级、评价碰撞事故后果,利用互信息改进传统贝叶斯网络(BN),建立船舶碰撞险情等级预测模型。首先,基于船舶碰撞事故历史数据对船舶碰撞险情等级的风险因素进行识别;其次,计算互信息和条件互信息值判断风险因素之间独立性和条件独立性,确定因素之间依赖关系,确立BN定性部分,进而依据516条事故数据得到条件概率表(CPT),确定BN的定量部分;最后,应用长江历史事故数据验证模型的可行性和精确性。研究表明:经改进的预测模型预测精准度达94%,能够很好地预测船舶碰撞险情等级。     

FDA事故致因模型在海上船舶碰撞事故安全管理中的运用研究

FDA事故致因模型从安全信息视角出发,将海上船舶碰撞事故发生的宏观与微观因素系统地结合在一起,以管理科学和技术科学为依据,构建海上船舶碰撞FDA事故致因模型,从微观到宏观即个体船只、海运企业、海事局3个层面进行安全信息视域下的事故致因分析,通过逻辑推导定位最佳的安全管理方位。研究结果表明:FDA事故致因模型由3条事故子链及1条事故主链构成,能够从微观到宏观完整表达海上船舶碰撞事故发生过程及机理;破坏3条FDA事故子链或FDA事故主链的形成即可有效地预防海上船舶碰撞事故的发生,对促进海上船舶航行安全管理水平的提高具有重要的理论与现实意义。     

基于事故致因和分层感知的安全风险预警系统研究

提出基于分层感知和事故致因要素的分层感知模型、交叉识别模型及分类学习算法。利用基于AI的热网安全风险预警系统验证了分层感知和交叉识别模型的可行性,推导出基于分层感知和事故致因要素的数学模型和风险分级策略,实现了事故致因要素理论的逆向应用,且朴素贝叶斯等机器学习算法适应性良好。     

基于事件提取和改进MMHC的航空旅客运输事故征候贝叶斯网络建模*

为表征航空旅客运输事故征候演化机理,提出事故征候贝叶斯网络的建模方法。基于事故征候中致因事件、结果事件及分类标准的定义,以7 265起事故征候案例为样本,利用事件提取算法,识别事故征候叙述文本中的致因事件,利用改进的最大最小爬山算法实现网络建模;依据事件提取的测试集验证与结构学习的交叉验证,检验建模算法的准确性与有效性;基于证据敏感性指标,识别关键致因事件。结果表明:航空旅客运输事故征候贝叶斯网络模型包含94个节点和247条有向弧。空降冲突、严重设备故障、机组成员疾病及火灾烟雾是模型中高风险关联的致因事件,在安全监管过程中消除或减弱关键致因事件的发生能有效控制系统风险。     

基于AcciMap模型的燃气管道泄漏爆炸事故分析

为探讨燃气管道泄漏爆炸事故系统及其致因的性质,以湖北十堰“6·13”重大事故为例进行分析。采用AcciMap模型系统辨识事故致因,构建“6·13”事故AcciMap模型;引入复杂网络(CN)与PageRank算法,分析整体系统与个体因素的属性特征,据此辨识关键致因;再通过贝叶斯网络(BN)进行参数学习和诊断推理,分析事故最大致因链。结果表明：安全生产监管工作严重失察、安全生产主体责任未落实、安全生产监督指导不力是关键致因;安全生产理念和属地责任未贯彻落实→安全生产监管工作严重失察→安全管理制度存在缺陷→安全培训教育存在缺陷→燃气管道维抢人员违规处置→明火引爆蓄积燃气→燃气泄漏爆炸并造成严重伤亡是最大致因链。研究认为：应从政府和企业等2类主体出发,采取多元化的风险防控策略以遏制事故再次发生。     

基于BN的FTA在通用航空风险评价中的应用

针对事故树分析法(FTA)在风险评价中的局限性,采用以事故树为基础建立的贝叶斯网络(BN)风险模型,对通用航空中的两机空中相撞事故进行分析和推理,对事故模型进行改进和修正时,注重基事件的多态性和事件间的逻辑合理性。根据贝叶斯推理得出的数据,找到了事故的主要致因。结果表明,基于BN的FTA既能向前预测顶事件的发生概率,又能向后诊断基本事件的后验概率,可以更好地对通用航空风险进行评价。     

基于Cloud-BN的装配式住宅构件吊装安全评价

为降低装配式住宅构件吊装事故发生率,构建基于云贝叶斯网络(Cloud-BN)的安全风险评价模型,动态评价构件吊装作业安全风险。首先,分析云模型与贝叶斯网络(BN)结合的可行性与合理性;其次,结合工程实际确定构件吊装施工安全风险指标体系与BN结构,通过参数学习算法获取各节点间的条件概率分布;然后利用云模型转换,将获取的观测节点先验概率作为证据输入模型,得到构件吊装风险处于各风险状态的概率,并利用综合云生成算法确定最终的风险等级;最后,以某装配式住宅项目为例,验证该模型的有效性。研究表明:该模型评价结果与实际情况基本一致,平均相对误差控制在5%以内;与传统BN模型相比,结果更加客观准确。     

多因素耦合下长江口水域交通事故致因链分析

为探究长江口水域船舶交通事故的形成原因,提出一种考虑多因素耦合作用的船舶交通事故分析方法。首先,采用文本挖掘技术深度分析多源海事事故调查报告和相关文献,从环境、船舶、人为和组织等方面构建诱发长江口水域船舶交通事故因素集;然后,采用卡方检验法分析风险因素之间耦合关系,构建多因素耦合作用下长江口水域船舶交通事故的贝叶斯网络(BN)模型;最后,采用敏感性分析方法提取长江口水域船舶交通事故致因链,进而提出相应的事故防控对策。结果表明：诱发长江口水域船舶交通事故的致因链共有8条,其中,大风、货物积载不当、船型、不安全航速、疏忽瞭望、未对危险作出充分估计、未履行让路义务和未能尽早采取积极的避险措施8个风险因素是诱发长江口水域船舶交通事故的关键共性因素。     

船舶港口引航风险致因人-组织因素影响分析

为研究船舶港口引航风险中的人-组织因素(HOF),根据引航作业的实际情况描述引航风险HOF,尝试将人的因素分析与分类系统(HFACS)融合到综合安全评估(FSA)框架,辨识引航作业风险,对其进行评估;并据此建立基于贝叶斯网络(BN)的某港船舶引航风险HOF耦合关联模型;结合某港引航站的历年案例数据,分析不同类别引航员的风险致因影响因素。结果表明:绝大多数引航安全事故由不安全的引航行为导致,超过3/5的事故与不安全行为的前提条件有关,约1/4的事故与不安全的监督有关系。     

基于贝叶斯网络模型的船舶搁浅事故分析

根据海上交通安全事故统计数据显示,船舶搁浅事故是主要的海上交通安全事故之一。为了研究船舶搁浅事故的发生机理,收集了我国东部海域部分海事局辖区的船舶搁浅事故样本。首先从人为因素、环境因素和船舶因素三方面分析导致船舶搁浅事故的原因,确定网络节点。然后找出每起搁浅事故的事故链,并建立船舶搁浅事故贝叶斯网络模型。再对建立的贝叶斯网络模型进行仿真,选取21起船舶搁浅事故对建立的模型进行验证,确定模型的有效性。最后,利用HUGIN软件找出船舶搁浅事故各影响因素的致因概率,得到导致船舶搁浅事故的致因链。在人为因素方面,瞭望不当和不熟悉航道情况占据的比例最高;在船舶因素方面,舵机设备故障对船舶搁浅事故影响最大;在环境因素方面,风/浪/流对船舶搁浅事故影响最大。     

数据缺失情况下水淹天然气管道泄漏风险分析

面向数据缺失情况下水淹天然气管道泄漏风险量化分析的需求,提出一种基于贝叶斯网络(BN)和模糊集理论(FST)的概率风险分析方法。首先采用故障树分析(FTA)法分析水淹天然气管道泄漏失效致因,并映射得到相应的BN模型;然后针对基本事件失效概率数据缺失的情况,用专家知识引出概率,替代缺失的统计失效概率;为处理概率引出过程中专家知识的模糊性和主观性导致的不确定性,结合FST与多专家层次分析引出模糊概率,将其作为实际先验概率输入BN模型,进行量化分析。以某复线水淹天然气管道为例,应用所提方法分析其泄漏风险,结果表明:用该方法能够在数据缺失情况下表征并量化泄漏风险,同时BN的正向预测和概率更新能力可用来评估动态风险、识别关键失效因素。     

一种改进的事故再现蒙特卡罗优化算法

为使事故再现结果更符合实际情况,对事故再现中的计算过程进行优化。基于蒙特卡罗方法和随机加权方法,提出一种改进的事故再现蒙特卡罗优化算法。该算法以二维碰撞模型和车辆轨迹模型为计算模型,选择碰撞点位置、碰撞前速度、法向恢复系数为优化参数,以实际车辆碰撞后运动轨迹离差最小为优化目标。分别用所提出的改进算法和Pc-Crash中的优化方法对一算例进行优化。结果表明,改进算法在准确度和稳定性等方面优于Pc-Crash中的方法。利用改进的事故再现蒙特卡罗优化算法,不仅能获得最优的事故再现结果,还能获得再现结果落在任意区间的概率。     

基于强化学习的城镇燃气事故信息抽取方法

为解决因城镇燃气事故调查报告标注样本缺乏,从而影响命名实体识别性能这一问题,提出基于BiLSTM-CRF+强化学习的燃气事故领域命名实体识别方法。首先在数据预处理阶段,采用基于文本结构的主旨段落抽取方法,识别事故调查报告的关键段落;其次在模型训练阶段,采用BiLSTM-CRF+强化学习模型,实现城镇燃气事故命名实体识别模型训练;最后利用城镇燃气事故调查报告作为试验数据进行验证。研究结果表明:经由强化学习模型降噪后,实体识别模型的综合评价指标提高5.76%,主旨段落识别方法相比Word2vec特征表示方法,使模型的综合评价指标提升7.17%。     

基于HFACS模型的制造企业机械伤害事故致因分析

为探究我国制造企业机械伤害事故发生的部分原因，首先以206份机械伤害事故报告为样本，基于人因分析与分类系统(HFACS)模型，运用SPSS软件分析样本数据频率及相关性，其中，较常见的致因因素是组织氛围、监督不到位、不良的心理状态和偶然性违规；各致因因素间的关联强度值为1.994～5.407,组织氛围-监督不到位-不良的心理状态-偶然性违规是关联强度之和最大的关键事故致因路径；然后利用Super Decisions软件计算致因因素权重，其中，不安全行为的前提条件权重值为0.330 1,是所占权重最高的关键层级，不安全的监督层级中的计划任务不恰当权重值为0.150 1,是权重最高的关键因素；最后通过分析提出预防机械伤害事故发生的策略。研究结果表明：机械伤害事故的发生是各致因因素间相互作用的结果，减少制造企业机械伤害事故需要阻断事故致因路径、加强对关键层级和关键因素的管控。     

基于AcciMap模型的化工事故致因定量分析方法研究

为分析化工事故致因因素间的相互关系,有效地预防和控制风险,提出了一种基于AcciMap模型的事故致因定量分析方法.首先,基于AcciMap模型定性分析事故致因;然后运用灰色DEMATEL-ISM方法对事故致因进行多级递阶层次结构划分;运用MICMAC方法计算各致因的驱动力和依赖性以划分属性类别;最后将所提出的方法运用于江苏响水"3·21"特别重大事故分析.结论与事故调查报告契合.研究表明:政府政策不当、监管机构失察、企业与第三方机构违法违规经营等是事故的核心致因因素;化工事故的防控应从企业、第三方机构和政府等方面同时进行,有效控制本质致因和过渡致因是防止系统失效的关键;灰色DEMATEL-ISM-MICMAC方法与AcciMap模型相结合能够有效探讨事故致因的属性特征和作用规律,是AcciMap模型的有益补充.     

基于改进集对分析法的船舶碰撞风险评价

为研究船舶碰撞事故风险,避免由船舶碰撞导致的人员伤亡、经济损失等严重后果,选取琼州海峡某一特定水域为研究对象,建立船舶碰撞风险评价指标体系.分别用层次分析法和熵权法确定主客观权重,后基于博弈论进行组合赋权.再采用改进的集对分析法,量化琼州海峡某一特定水域的船舶碰撞风险等级,分析碰撞事故关键因素.结果 表明,选定水域船舶碰撞风险偏高,原因主要与船舶会遇率、能见度不良等相关,与实际情况相符,表明该模型适用于船舶碰撞风险评价研究.最后提出减少水域中船舶碰撞事故发生概率的相关建议.     

基于FDHHFLTS-BN的海底管道泄漏失效风险定量分析

为预防海底油气管道泄漏失效事故,提出基于自由双层次犹豫模糊语言术语集(FDHHFLTS)和贝叶斯网络(BN)的FDHHFLTS-BN风险分析方法,用于分析海底油气管道泄漏失效事故概率及事故的关键风险因素。将故障树模型转换为BN结构,由专家根据FDHHFLTS评估基本事件发生可能性;采用最佳最差法(BWM)确定专家权重,结合相似性聚合方法(SAM)聚合专家意见;依据构建的BN模型,正向推理得到事故发生概率,反向推理得到后验概率,并进行敏感性分析。将该方法应用于实例分析,结果表明：分析段海底管道泄漏事故的概率值为P=6.20×10^-3;焊缝施工缺陷、材料施工缺陷和渔具作用等为事故发生的关键因素;与传统方法对比分析结果证明,所提方法在确定海底管道风险方面具有一定的优势。     

事故致因模型体系及建模一般方法与发展趋势

为完善事故致因建模的基础理论体系,从微观、中观与宏观3个层面归纳国内外现有的50余种事故致因模型,并以“点-线-面-体”为主线论述事故致因模型的立体网状结构体系。基于此,从方法学的视角论述事故致因建模的理论基础,并提炼相似比较法、概率统计法等5种一般建模方法。最后分析新形势下事故致因模型及其建模方法的发展趋势。研究结果系统的梳理与归纳了现有事故致因模型及其结构体系,完善了事故致因建模的方法论,可为事故致因建模的研究与实践提供基础理论指导。