铝土矿海上运输安全风险研究综述

基于易流态化固体散装货物的定义,将具有类似特性的铝土矿作为研究对象,通过梳理易流态化固体散装货物海上运输风险的研究现状,评述2类研究方法——船舶与海洋工程方法和系统安全工程方法,探讨货物含水量及其本质物理属性作为热点的研究脉络,研讨作为承载工具的船舶适装性及其稳性特征,论述自然环境对船舶和货物的影响,探究船舶营运的全过程风险,归纳了有关流态化机理的研究结论。铝土矿安全运输的研究和实践表明国际航运业对铝土矿船运时的流态化机理尚不清晰、研究方法不足、应对措施不强,展望未来应开展以下工作:健全铝土矿海上运输监管机制、强化铝土矿与散货船的耦合机理研究、开展铝土矿运输船舶营运的过程风险研究、推进铝土矿海运安全风险管理的智能化。     

基于Tripod-Beta模型的船舶火灾事故风险分析

为深入分析船舶火灾事故风险因素及其后果产生的影响,通过分析1991-2017年全球船舶火灾事故调查报告,从人员、管理、船舶设备、货物、环境5个方面对船舶火灾影响因素进行识别研究;采用三脚架事故致因模型(Tripod-Beta model),构建考虑安全栅的船舶火灾事故情景演化模型,识别船舶火灾关键影响因素;并在样本量较少的情况下,采用信息扩散理论计算船舶火灾发生率;最后,利用布尔函数和风险矩阵,对船舶火灾事故风险进行评价研究。结果表明:船员不安全行为和船舶设备表面过热、设备短路是船舶火灾事故的关键风险因素;事故后果链中安全栅遭到破坏时,船舶火灾风险处于不希望发生范围内。该方法能有效评估船舶火灾风险的等级,满足海事管理部门的监管工作需求。     

船运硫精矿典型事故机理及其预防控制措施

针对轮船运输货物的特殊环境以及硫精矿自身的物理化学性质,对船运硫精矿系统的安全问题进行深入分析.概述了硫精矿的主要物理化学性质,包括易氧化自热性、易流态化、腐蚀性等.着重分析了火灾爆炸、轮船沉没及中毒窒息3种典型船运硫精矿事故的发生机理.运用事故树分析法构建了船运硫精矿系统典型事故演变的事故树.结果表明,引发硫精矿各种典型事故的基本原因事件有18个、条件事件5个、最小割集17个,其中海浪打击及船体主机振动2个基本原因事件对顶上事件发生的影响程度最大,其次是硫精矿的氧化自热性.最后从抑制硫精矿氧化、密闭船舱,以及加强船体防腐及通风管理等方面提出了具体的安全措施来预防和控制典型事故的发生.     

感潮港口多时段船舶引航过程风险仿真模型

为研究感潮港口船舶在不同潮时进港靠泊的引航过程风险演化规律,以优化泊位利用率和提高港口的生产效率,有必要进行多时段船舶引航过程风险的动态仿真。在对船舶引航任务场景和历史数据进行分析的基础上,采取HHM方法构建船舶引航过程的关键风险指标体系,采用AHP-CRITIC方法结合风险因素的主客观分布特点获取不同引航阶段中各指标权重,最后利用不确定人工智能云模型进行多时段船舶引航过程风险的建模仿真。通过某集装箱船的感潮水域引航过程场景分析,融合采样点的客观数据和专家知识对6个靠泊窗口期船舶引航过程风险进行动态仿真。结果表明:船舶引航过程风险演化整体呈U形曲线模式,相比正常航行阶段风险值,船舶引航初始和靠泊阶段风险值高60%左右;感潮港口6个窗口期的船舶引航过程风险略有差异,潮高、潮流对船舶交通流和起锚、靠泊作业安全影响明显。     

基于博弈论集对分析的空管风险态势评估

为有效评估空管运行风险,整体化处理评估系统的确定与不确定因素,建立基于博弈论和集对分析(SPA)的风险评估模型。按照系统工程方法,筛选出18个底层管制运行风险评价指标;利用层次分析法(AHP)确定各指标的主观权重,通过熵权法计算指标的客观权重,用博弈论综合权重确定方法得到指标的综合权重;根据模型计算出各指标的SPA结果,评判系统风险态势,通过计算联系数的各阶偏联系数得到风险的动态发展趋势。实例仿真结果表明:基于博弈论集对分析的模型对空管安全系统风险评估以及趋势分析具有可行性和有效性。     

民用运输机场安检系统风险影响因素研究*

为提高民用运输机场安检系统风险管理水平,提出机场安检系统风险辨识模型,基于流程分析的方法确定机场安检的关键岗位,对各关键岗位中的不安全事件运用假设故障类型分析得出各岗位的风险因素;从人-机-环-管对风险因素进行归纳总结,建立民用运输机场安检系统风险影响因素集。提出DEMATEL-ISM风险集成模型分析安检系统风险影响因素的相互关系及层次结构。结果表明:通过模型的影响度计算得出,社会局势对机场安检系统风险影响最大、安检员的服务态度最易受其他因素的影响;通过模型的多层递阶解释结构计算得出,社会局势、安检作业环境、安检员薪酬制度和晋升制度是机场安检系统风险的根源影响因素。集成模型有效分析机场安检系统风险影响因素及其重要性和层次结构,可为机场安检系统风险的有效管理提供依据。     

终端区管制系统风险因素分析的DEMATEL-ISM模型北大核心CSCD

为提高空管系统安全管理水平,提出基于过程的故障模式及影响分析(FMEA)方法,识别终端区管制系统潜在的风险因素;构建DEMATEL—ISM模型,运用决策实验室分析(DEMATEL)模型计算各风险因素的影响度和被影响度,确定要素的因果属性和中心度排序,运用解释结构模型(ISM)构建系统风险递阶结构,表征管制系统中各风险因素的致因属性和层次关系;并以某终端区管制系统为例,验证DEMATEL—ISM模型的有效性。结果表明:DEMATEL—ISM模型可将所论系统的风险因素按致因属性分为3个类别,即6个直接致因、10个过渡致因和3个本质致因;递阶结构可有效表征终端区管制系统风险的内在关联,实现系统风险分析。     

终端区管制系统风险因素分析的DEMATEL-ISM模型

为提高空管系统安全管理水平,提出基于过程的故障模式及影响分析(FMEA)方法,识别终端区管制系统潜在的风险因素;构建DEMATEL-ISM模型,运用决策实验室分析(DEMATEL)模型计算各风险因素的影响度和被影响度,确定要素的因果属性和中心度排序,运用解释结构模型(ISM)构建系统风险递阶结构,表征管制系统中各风险因素的致因属性和层次关系;并以某终端区管制系统为例,验证DEMATEL-ISM模型的有效性。结果表明:DEMATEL-ISM模型可将所论系统的风险因素按致因属性分为3个类别,即6个直接致因、10个过渡致因和3个本质致因;递阶结构可有效表征终端区管制系统风险的内在关联,实现系统风险分析。     

基于DEMATEL/N-K的机坪管制系统运行风险因素耦合分析

为了分析机坪管制系统风险因素的耦合性,将决策实验室分析(DEMATEL)模型与N-K模型相结合形成新的风险因素耦合分析模型。首先,利用N-K模型对2017—2019年机坪管制运行不安全事件进行耦合分析,计算不同耦合方式的耦合值;然后,利用DEMATEL模型计算安全风险因素的影响度和被影响度,确定要素的中心度排序,通过DEMATEL模型得到的综合影响矩阵计算可达矩阵,用来分析风险因素的可达性,最后,利用风险因素耦合值对各风险节点的中心度进行修正,获得关键的风险因素。基于实际运行数据,通过DEMATEL/N-K模型分析机坪管制系统的关键风险因素。结果表明,人为因素和机械因素之间的耦合程度明显更高,即更容易导致事故的发生,其中地面保障人员操作出错或未有效观察航空器造成航空器或地面保障设备故障是重点防控的对象。此外,在夜晚或雨天等视线条件下工作,更容易发生不安全事件,应当采取措施控制此类风险。     

危险货物道路运输系统的风险评价

分析了危险货物道路运输系统的风险影响因素,在此基础上建立了风险评价指标体系,并采用专家咨询法确定了各指标的权重,提出了使用模糊数学综合评价法对危险货物道路运输系统进行风险评价,并通过实例对评价模型进行了验证.结果表明,利用模糊综合评价的方法对危险货物道路运输系统的风险进行研究,可以为危险货物道路运输企业和交通安全监管部门对危险货物道路运输采取有效的安全控制措施,提供有益的参考.     

危险货物道路运输风险评估的集对模型及应用

为解决现有危险货物道路运输风险评估方法的不足,在考虑危险货物道路运输风险的不确定性、随机性和动态性特征的基础上,建立基于区间层次分析法(IAHP)和集对分析法(SPA)的风险评估模型。首先给出危险货物道路运输风险评估模型及评估的基本步骤,根据危险品道路运输风险影响因素建立风险评估指标体系,利用区间层次分析法(IAHP)计算指标权重;然后采用SPA法研究危险品道路运输风险指标及其评估等级的同异反确定不确定特性,并利用联系度和集对势分析定量给出风险等级及风险因素的动态变化;最后以某企业近段的危险货物道路运输过程为例,利用所建模型评估风险并计算分析。结果表明:SPA可识别风险因素的变化趋势,风险评估结果与道路运输实际风险情况基本符合。     

铁路隧道TBM施工风险评估

采用基于熵权的模糊综合评估模型对西秦岭特长铁路隧道TBM施工风险进行分析,识别关键风险因素并提出施工应对策略。首先结合西秦岭隧道项目工程特点,参照《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》进行TBM施工风险识别,将其归结为设备风险、掘进风险、辅助工序风险三大方面,对每个方面细分出4项一级风险因素。接着确定各层次风险因素权重:借助专家调查确定一级风险发生的概率等级,运用熵权法确定底层风险权重;运用层次分析法确定三大方面风险权重。最后建立二级模糊综合评判模型,评估西秦岭铁路隧道右线的施工风险等级。通过现场专家调查得到的一级风险因素后果损失等级表建立一级评判隶属度矩阵,进行一级模糊评判;并将结果作为二级评判因素的评价集,进行第二级综合评判,评定该项目为2级风险。同时借助熵权反映底层各风险因素的重要程度,确定关键风险因素并判断其风险等级,提出施工应对措施。     

三峡坝区船舶通航安全风险演化研究

为提高三峡坝区船舶通航安全水平,利用实地调研和结构方程模型(SEM)等方法,研究三峡坝区船舶通航安全风险演化。分析三峡坝区船舶通航安全风险影响因素,编制测量量表,筛选指标并构建风险演化指标体系,建立理论关系模型;基于SEM方法,采用AOMS 22. 0统计软件进行路径分析,检验并修正所构建的理论关系模型。结果表明:三峡坝区船舶通航安全风险由自然环境风险、航道状态风险、管理行为风险、船舶风险和船员风险5大风险直接或者间接作用演化形成,风险演化过程分为诱发、蔓延和升级3个阶段。     

LNG船舶锚泊安全距离定量计算建模

为保障液化天然气船舶(LNG船舶)锚泊安全,提出了一种基于船舶漂移运动和船舶碰撞风险的锚泊安全距离计算方法.首先,结合船舶运动数学模型,通过蒙特卡洛模拟LNG船舶走锚漂移运动,得出走锚漂移方向概率密度函数,从而确定船舶走锚漂移横向、纵向距离;同时,结合船舶碰撞概率模型、船舶碰撞损害模型和LNG火灾模型,建立LNG船舶碰撞风险模型,确定满足碰撞概率和风险可接受的安全距离.最后,比较两种模型计算结果,并取其较大值作为LNG船舶锚泊安全距离.结果表明,LNG船锚泊安全距离不仅与环境水域的风、流情况有关,还与附近水域内船舶大小及速度有关.建议交通管理中需结合水域环境特征和水域船舶特点确定LNG船舶的锚泊安全距离.     

基于二维灰云模型的LNG动力船航行过程风险推理*

针对风险多维属性问题及船舶航行多种风险表现,提出基于二维灰云模型的LNG动力船航行过程风险推理方法。针对LNG使用及船舶航行2种作业方式,采用系统方法识别安全风险影响因素体系,确定2种作业方式下各风险体系指标变化权重,描述LNG动力船航行过程中LNG使用和船舶航行发生事故概率及后果;通过引入云模型,综合计算2种作业方式下概率及后果组合风险,并采用灰云推理2种作业方式同时存在时LNG动力船航行过程风险。结果表明:LNG动力船航行过程中LNG使用和船舶航行风险耦合,风险程度受控;二维灰云模型可有效分析多维属性下风险评估问题,以及不同作业下风险耦合作用。研究结果可为船舶航行过程风险定量评估提供依据。     

风浪流影响下的船舶废气排放测度模型研究

船舶速度是船舶废气排放量计算的重要影响因子。为更加准确地测度船舶废气排放量,考虑海洋环境场对船舶速度的影响,分析了风、浪、流影响下的船舶运动,利用获取的实时风、浪、流信息对船舶AIS提供的航速进行修正,在此基础上建立了风、浪、流影响下的船舶废气排放测度模型,并介绍了船舶引擎功率的估算方法,以及排放因子和负荷因子的确定。最后,选取某散货船和客滚船的两个航次,分别采用传统模型和风、浪、流影响下的船舶废气排放计算模型进行计算,以CO2排放量反推油耗,并计算其与实际油耗的误差,结果表明,与传统模型计算结果相比,基于风、浪、流影响下的船舶废气排放测度模型得到的误差均有所减小,分别减小16.90%、18.60%、21.59%、21.94%,验证了模型的有效性。     

基于集对模型的地下工程塌方风险分析方法

为度量和监控地下工程塌方风险态势,提出一种基于集对模型的地下工程塌方风险分析方法。通过归纳地下工程塌方灾害因素,建立地下工程塌方风险的层次化结构,应用变异系数法确定风险指标的权重值;以集对分析(SPA)的同异反联系度和距离测度为基础,构建地下工程塌方风险态势监控机制及分析模型。给出地下工程塌方风险态势度量工作步骤,确定地下工程塌方灾害风险集对势、贴近度和次序关系。最后,通过对塌方风险分析样本的集对计算,为有效防范塌方灾害由潜伏性向灾变性转化提供防范重点。     

基于系统动力学的三峡大坝通航风险演化研究

为深入研究三峡坝区船舶通航风险的演化过程,通过分析三峡大坝通航风险与其影响因素间的因果关系和影响函数,构建三峡坝区船舶通航风险演化的系统动力学(SD)模型,并运用Vensim软件模拟各因素影响下的船舶通航风险演变过程。仿真结果表明:当能见度、交通流密度、船员操作准确度、船舶设备故障率中某一影响因素恶化时,可以通过通航监管对其进行控制,从而降低由该因素带来的额外风险;随着影响因素恶化,坝区船舶通航风险将不同程度地增大,其中船员操作准确度影响最大。     

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。     

基于云模型的模糊综合评判法在风险评估中的应用

针对铁路信号系统风险评估中定性概念模糊性和随机性共存的特点,提出了一种基于云模型的模糊综合评判法,用于对列控中心的临时限速功能进行风险评估。在确定因素集、评语集和权重集的基础上,利用云模型中的逆向云发生器将常规模糊综合评判法中的综合评判矩阵和权系数矩阵转换为以云模型数字特征表示的矩阵,然后进行模糊综合评判得到评价云模型。通过MATLAB将评语云模型和评价云模型分别仿真显示,从而确定评估对象的最终风险等级。结果表明,利用云模型构建的隶属度函数能够充分表征风险因子的模糊性和随机性,评估结果直观、符合实际情况。