基于三维可视化技术的典型生产安全事故防控与应急处置场景设计与实现

为了进一步提高目前生产安全事故防控与应急处置过程的科学化、可视化,从典型生产安全事故场景的构成以及事故演化过程分析入手,基于目前主流的三维可视化技术的分析与对比,讨论相关典型场景构建的业务需求、技术路线与关键实现方法,并以某危化品运输槽罐车运输途中火灾爆炸事故场景的构建为例进行举例说明,研究结果可为生产安全领域其他典型事故场景的三维可视化实现提供技术参考和借鉴。     

基于虚拟现实技术的喷射火事故三维动态仿真及应用

基于Shell模型的原理和计算方法,把喷射火焰视为近似倒立圆台形,构建了不同风向影响下的喷射火三维模型,运用虚拟现实技术和三维可视化技术对喷射火事故进行模拟与仿真。以Delphi和OpenGL/GLScene为开发工具,实现了喷射火三维模型的程序化与三维场景绘制,同时引入粒子特效系统,实现了喷射火焰燃烧的实时动态仿真,完成了喷射火三维动态可视化软件系统的开发。最后,利用该系统进行实例分析。应用表明:虚拟现实技术与事故后果模拟相结合,使整个系统实现实时性和形象性的统一,虚拟现实技术在化工行业具有广泛应用前景,也为事故后果预测评估提供科学依据。     

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。     

基于知识图谱的建筑工程施工事故智能分析

为预防和减少建筑工程施工事故,应用人工智能领域知识图谱技术,对建筑工程施工事故进行分析。通过定义领域知识图谱概念体系结构,从建筑工程施工事故数据中提取关键知识要素,构建建筑工程施工事故知识图谱,将其储存在Neo4j图数据库中,并提出基于知识图谱的建筑工程施工事故分析流程,针对事故相关信息开展查询、统计分析以及关联路径分析等智能分析。研究结果表明：基于知识图谱技术,将建筑工程施工事故知识以可视化图形或表格等进行展示,将事故信息以知识形式结构化存储及表达,可有效提高事故分析工作效率,为事故预防以及安全管理提供决策支持。     

基于QAR2Vec模型的QAR数据特征提取

针对传统特征提取方法难以从海量、高维的快速存取记录器(QAR)数据中提取有效特征,且QAR数据缺乏足够的标记等问题,提出一种以Transformer网络为核心的QAR2Vec模型,将QAR数据与位置信息、飞行阶段信息共同编码,作为QAR2Vec模型的输入;通过构建自回归预测的预训练任务以自监督的方式来学习海量QAR数据中的深层特征;保存预训练好的QAR2Vec模型权重,并在飞行状态预测和着陆异常天气识别任务上,微调预训练模型,使模型适应不同的下游任务;将QAR2Vec模型与2种没有预训练步骤的深度学习算法CNN-LSTM、MTL-LSTM进行对比。结果表明:QAR2Vec模型能够更有效地从QAR数据中提取特征,在飞行状态预测和着陆异常天气识别任务上的预测误差更低、识别准确度更高。     

美国通用航空飞行事故短期预测的时序外推分析模型

基于类推原理对美国通用航空飞行事故的统计数据进行分析研究,探求事故和趋势的内在规律.收集整理美国通用航空1990—2009年的历年飞行事故统计数据和1999—2005年8个飞行阶段的事故统计数据,运用二次指数平滑法分别对两组数据进行分析,建立事故预测的时序外推分析模型,采用经验试算和递推分割法确定平滑指数值,使用代替法和历史数据加权平均法确定预测初始值,提高预测精度.结果表明:模型对历年飞行事故的预测相对误差小,精度高,并与历年实际观察值的趋势相一致；虽然对各飞行阶段的预测在爬升、盘旋两个阶段出现了波动,但预测趋势符合实际趋势.最后分析美国通用航空飞行事故趋势下降的首要原因为美国联邦航空局一直在小型机场推进“小飞机运输系统”,同时要求制造商生产出配备自动驾驶仪表的全天候飞行飞机.而部分驾驶人员飞行操作技能不熟练和飞行计划准备不当是近年美国通用航空事故发生的次要原因.     

基于组合赋权三维云评估技术的深部煤矿顶板事故风险分析

为了更好地对深部煤矿顶板事故展开风险评价,提出了组合赋权三维云评估技术。基于事故统计及事故致因理论,对深部煤矿顶板事故风险指标体系展开研究,采用博弈论对改进层次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)和熵权法进行博弈分析,以实现风险指标的组合赋权,通过构建三维云模型,对深部煤矿顶板事故危险性进行可视化分析。结果表明：包括行为、技术、设备、环境、管理5大风险因素在内的一级指标并其下20个二级风险指标是深部煤矿顶板事故风险评价指标体系的主体内容,且以环境风险权重最大;由三维云评估技术分析可知,平煤九矿的顶板事故风险级别为Ⅲ级,即修复后可接受,与该矿生产实际情况相符。组合赋权三维云评估技术的提出有助于完善深部煤矿顶板事故风险评价方法,可应用于工程实践。     

基于Petri网的进近操作管理模型研究

据世界民航所发生的飞行事故情况看,进近着陆阶段时间短、任务重、环境复杂,是飞行事故多发阶段,占很大的比重,因此进近着陆是保证飞行安全的重要阶段。大多数事故是发生在仪表着陆系统出现故障的非精密进近方式。以机组非精密进近的主要飞行操作为基础建立基于Petri网的事故致因模型,统计分析相关的致因因素,计算相关风险值,通过对数据的分析反馈,形成对相应飞行员的针对性学习及训练的系统性管理模式。     

军事飞行事故致因模型构建研究

针对飞行事故产生机理的复杂性问题,构建了军事飞行事故致因模型.首先,在借鉴现有事故致因理论的基础上,深入剖析了飞行事故发生的直接原因、间接原因和基本原因；其次,以军事飞行事故发生过程中不安全事件之间的逻辑关系为主线,结合军事飞行事故的特点和当前军事飞行安全领域的发展现状,构建了军事飞行事故致因模型.最后,理论与案例分析表明:该模型刻画了飞行事故致因的多因素相关性、层次性和复杂性,它既符合一般事故发生的普遍规律,又对军事飞行事故预防具有较强的指导意义.     

基于因子分析与突变级数法的飞行安全状态评价研究

为合理评价航空公司的飞行安全状态,利用QAR超限事件作为原始数据,运用因子分析法确定评价指标及其重要程度。针对飞行运行的动态性,引入无需确定指标权重的突变级数法构建评价模型;利用某航空公司2015和2016年24个月的QAR数据,使用该模型进行评价,所得的评价结果与该公司的实际飞行安全状态基本相符合。结果表明:基于因子分析与突变级数法的飞行安全状态评价模型可用于实际评价工作中,且评价结果较为真实可靠。     

基于虚拟现实技术的事故分析方法

阐述了虚拟现实技术在民航安全方面的应用前景和重要意义 ,并应用于飞行事故分析。通过建立事故模型 ,笔者对飞行中相对应的人—机关系进行描述。这些关系对事故原因分析是十分重要的。在这个框架下实现了三维模型动画显示 ,并利用计算机多媒体技术 ,实现真实感图形动态显示和音效合成 ,虚拟环境和立体显示 ,展现亲历事故的真实效果     

基于系统仿真的飞行风险科目安全性预测预防方法

为了提高飞行安全预测预防的科学性和透明度,在总结分析其种类和优缺点的基础上,提出了一种基于人-机-环复杂系统仿真的飞行安全预测预防方法的基本思路和评估步骤。选取GJB 626A—2006中的低空大表速科目进行飞行安全预测预防方法研究,通过潜在危险分析给出该科目在飞行中易出现2条事故链,并对故障元件进行可靠性建模。通过人机系统建模对事故场景进行仿真,得到风险决定性参数样本极值,并应用极值理论和马尔科夫法进行定量评估,提出了飞行安全性预防措施。     

飞行事故概率模型与风险评估方法

以事故统计为基础,建立了飞行事故概率模型与随机过程模型,对飞行安全可靠性指标进行定量评估。根据独立性假设,推导了飞行风险的概率分布,并给出飞行安全重要指标间的关系。假设飞行事故发生是Poisson过程,导出了飞行安全可靠性概率指标的区间估计计算方法。实例计算表明,通过统计量可以对飞行安全进行风险评估,根据飞行事故风险概率等级要求得到评定等级。     

3D可视化石化装置安全管理系统的开发

本文介绍了3D可视化石化装置安全管理系统构成、功能和实验途径，该系统将三维激光扫描和GIS技术运用于石化行业，通过数据处理建立石化装置测绘级精度、全尺寸、全真实体的三维数字模型，并通过添加GIS信息和设备属性信息，实现石化装置5D可视化管理、分层管理、设备检维修和施工改造模拟、事故影响范围及应急救援最佳路径模拟、工作人员仿真培训等安全管理模块，为石化企业设备管理提供了新的技术平台。     

机械原因飞行事故诱因的分析与预测研究

为更好地预防机械原因飞行事故,提高安全管理和决策的水平,提出机械原因飞行事故诱因的分析与预测方法。首先借鉴"瑞士奶酪"模型的思想,建立了机械原因飞行事故诱因分析分类体系;而后构建了事故的二进制矩阵,通过进行比例矩阵分析和单一聚类分析来辨识重要的单诱因、两两诱因组合和事故主要诱发模式;最后采用Bootstrap方法对其进行预测。结果表明:所提出的方法能够辨识出机械原因飞行事故中的重要单诱因、两两诱因组合和主要诱发模式,并对其做出较为准确的预测,进而对制订事故防控预案,预防此类事故的发生具有重要意义。     

基于模糊均生函数和最优子集回归的飞行事故率预测

为有效预防飞行事故的发生,针对飞行事故率具有随机波动性和趋势性的特点,采用模糊均生函数(FMGF)和最优子集回归(OSR)建立飞行事故率预测模型。该方法把FMGF延拓序列作为预测因子加入OSR方程,将FMGF分析和因子筛选相结合作OSR,进而对飞行事故率进行预测。通过对美国空军1988—2004年的飞行事故率进行拟合预测,结果表明:将FMGF模型和OSR模型有机结合,能够有效刻画飞行事故率的随机波动特性,并且其预测结果的相对误差也较小。     

Research on 3D dynamic visualization simulation system of toxic gas diffusion based on virtual reality technology

A three-dimensional (3D) model of toxic gas diffusion was advanced based on Monte Carlo method with the presupposition that toxic gas diffusion process can be considered as random walk process of a large number of toxic gas particles. Compared to other existing models, this model includes analysis of both movement and non-movement attributes of toxic gas particles, and can well meet the need of dynamic simulation. Then, a 3D gas diffusion visualization scene management subsystem, including leak hazard source (tank), leak background (ground and sky) and surroundings near the leak area, was developed based on virtual reality (VR) technology. In this system, diffusion scene can be designed in accordance with the reality, which embodies the reunification between VR technology and engineering application. Finally, according to OpenGL particle system theory, by using Delphi and OpenGL as main programming tools, the diffusion simulation subsystem of toxic gas diffusion process and real-time concentration prediction and consequence simulation subsystem was completed. Application shows that by using VR technology in the accident consequence simulation, the whole system is of real-time, lifelike and visual characteristics, which not only embodies the great engineering value of virtual reality technology in the field of safety engineering, but also provides references for accident impact prediction, assessment and emergency plan.     

飞行安全技术影响因素及其作用机制研究

为通过管控飞行安全技术的影响因素提高飞行员飞行技术水平,从信息感知、信息处理、判断决策和反应行动4个方面分析了影响飞行安全技术的因素,并对影响作用做出假设。采用问卷调查获取数据,并应用结构方程模型定量分析各因素对飞行安全技术的作用。研究结果表明:判断决策相关因素、信息处理相关因素、反应行动相关因素、信息感知相关因素对飞行安全技术的影响程度依次递减;平衡觉、运动觉、视觉、震动觉、听觉通过作用于飞行员的信息感知进而影响飞行安全技术且影响程度依次递减;飞行经验、注意、理论知识、记忆通过作用于飞行员的信息处理进而影响飞行安全技术且影响程度依次递减;空间定向、风险感知、逻辑推理、快速运算通过作用于飞行员的判断决策进而影响飞行安全技术且影响程度依次递减;动作协调性、动作准确性、动作及时性通过作用于飞行员的反应行动进而影响飞行安全技术且影响程度依次递减。     

一种基于Logistic回归的全损飞行事故分析与预测

运用Logistic回归方法分析全损飞行事故的影响因素,并构建预测模型,然后利用飞行事故案例进行了实证检验。通过对样本数据过离散、空单元、多元共线性和特异值、特殊影响案例的诊断,以及对模型的拟合程度和预测效果的检验,表明所构建的模型比较符合现实情况,而且具有较好的拟合程度和预测效果。模型指出航班类型和机龄因素具有统计学意义,国内航班比国际航班的全损概率要高;机龄越老,全损概率越高。