基于模糊加权Markov方法的飞机重着陆风险控制研究

飞机重着陆严重影响着飞行安全,控制重着陆事件风险是该领域研究难点.提出了模糊加权Markov模型方法,进行飞机重着陆状态预测研究.首先,通过起落架接地受力分析,确定飞机接地载荷作为描述重着陆状态的特征参数,并引入模糊有序聚类算法,获得重着陆状态划分规则;然后,针对起落架接地载荷进行状态分级,计算载荷序列的自相关系数,获取多时滞Markov链的权值;最终,建立加权Markov模型,预测起落架接地载荷时序分布,根据载荷序列概率分布来评价重着陆等级,实现重着陆风险的控制.工程实例表明,该算法准确率高,具有较好的空间性能和时间性能.     

基于FMEA的金山店铁矿主溜井堵塞故障风险分析

密实结拱、大块挤压、粉矿粘结是金山店铁矿主溜井放矿过程中常见的3类堵塞故障。为探究不同类型堵塞故障发生时各自风险程度的高低,确定各类堵塞故障治理及改进的优先序列,采用失效模式及影响分析(FMEA)法建立金山店铁矿主溜井堵塞故障树模型,运用熵值法确定故障发生频度(O)、严重度(S)和可探测度(D) 3个指标参数各自的权重,计算并分析主溜井各类堵塞故障的风险优先数(RPN)。研究结果表明,密实结拱型堵塞故障的风险优先数最大,风险程度最高,是金山店铁矿主溜井主要的故障类型;应优先加强密实结拱型堵塞故障的防治处理,以有效降低该类故障对矿山正常生产的影响。     

非概率响应面法在起落架结构安全性评估中的应用

由于起落架结构的安全性分析参数多为区间变量,随机分布较难获得,采用传统的概率分析方法受到一定的制约.基于此,针对起落架运营事件的严重度分析,提出了基于区间理论的起落架结构非概率可靠性方法,在只知道不确定参量的界限而不知其分布情况的条件下,即可求得结构的可靠度.以非概率可靠性理论为基础,结合响应面法建立结构的非概率模型,并通过改进的解析方法求解非概率可靠性指标.以某型飞机起落架结构为研究对象,对起落架结构进行数值分析获取建立非概率模型所需的数据样本,进而进行结构的安全性评估.算例分析表明,非概率可靠性方法能够有效评估起落架结构的安全状态,可为飞机结构的运营安全性分析提供参考.     

新冠疫情下国际班列通道综合风险测算

为分析并测算全球新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情下以中欧、中亚班列为代表的国际班列通道的综合风险,便于决策者因险施策、防患于未然。首先,构建疫情下通道沿线节点国家综合风险评价指标体系,采用模糊C均值(FCM)聚类算法对沿线国家风险等级进行分类;然后,综合考虑节点间风险的相互影响,构建通道风险测算模型;最后,利用蒙特卡罗法进行仿真试验,计算不同通道去向、返程班列的风险得分。结果表明：中欧班列中/东向通道风险最高,中亚班列南向通道、新通道通行风险相对较小,需有效开拓南向通道和新通道,分担通道货运高风险。     

输油气站场综合风险评价技术研究

为完善国内输油气站场综合风险评价技术,提出一种站场综合风险评价模型。该模型基于模糊集理论,重点对传统的RCM与RBI技术进行改进与完善。将故障(失效)后果划分为伤亡后果、经济损失、环境影响和无形损失;采用模糊推理系统代替原有的算法进行计算设备风险,将动设备与静设备的风险转换为统一标度,得到站场综合风险值;最后采用雷达图显示站内设备的风险分布状况。实例分析表明,所建立的综合风险评价模型能够有效地解决定性风险与定量风险的融合问题,可为输油气站场的风险管理提供决策依据。     

模糊区间TOPSIS动车组塞拉门故障风险评估

为提高动车组(EMU)塞拉门运行可靠度,采用模糊层次分析法(AHP),计算塞拉门7种主要故障模式和故障原因的权重大小;引入模糊理论,从故障发生率、维修费用和故障运营影响(晚点)3个风险指标,评价各故障原因的多属性风险指标并得到加权风险评价矩阵;使用模糊区间逼近理想排序法(TOPSIS)相对贴近度计算故障模式,最终得到风...     

尾涡流场影响下的CSPRs配对进近侧向碰撞动力学分析

为研究近距平行跑道(CSPRs)配对进近侧向碰撞风险,首先结合非配对进近飞机的运动过程,建立配对进近飞机对的间隔模型,确定任意时刻飞机对之间的理论间隔值;其次分析飞机的尾涡流场特性,建立前机尾流的强度计算模型和消散模型,并分析飞机遭遇尾流后的响应机制,建立后机在前机尾涡流场内的力矩平衡模型,从而确定前后机的尾流安全间隔;然后分析飞机的侧向定位误差,得出飞机对之间实际间隔的概率分布,并建立侧向碰撞风险计算模型;最后利用模型分析配对进近过程中前后机之间侧向碰撞风险的变化情况。结果表明:侧向碰撞风险随初始间隔值、正侧风值增大而增大,随后机副翼偏转角度增大而减小,配对飞机对在到达跑道口时碰撞风险值达到最大。     

基于改进DEMATEL-ISM模型的机轮刹车系统风险因素分析

针对机轮刹车系统在飞机着陆阶段复杂的安全性问题,应用系统理论过程分析法(STPA)识别潜在风险因素,采用风险熵改进决策实验室分析法(DEMATEL)计算风险因素中心度和原因度,确定因素重要性和属性,并集成解释结构模型法(ISM)建立风险因素递阶层次结构.结果 表明:在因素辨识方面,STPA与传统FTA方法相比,可识别出更多的风险因素,如组件交互、设计缺陷等因素;通过改进DEMATEL-ISM可体现系统因素客观联系,并确定AACU为系统关键部件,且风险因素可分为3个层次,在层次内与层次间均存在因素关联,从递阶层次结构分析得出可采取断链措施和提高部件可靠性来保障系统安全.     

空域规划中碰撞风险模型研究

为找到可操作的空域规划碰撞风险计算方法,基于空域规划参数,改进原有模型,建立航段上每飞行小时飞机的碰撞风险模型。首先,分析空域规划过程中终端区空域和航路巡航阶段航迹夹角0~180°情况下的碰撞风险;然后,将碰撞风险表示为来源于一条航段上飞机的碰撞风险和来源于其他多条航段上飞机的碰撞风险之和,建立碰撞风险模型;最后,将终端区空域规划中的相关参数值输入到该模型,计算2种方案的碰撞风险,并分析碰撞风险随参数的变化趋势。研究结果表明:在已给定其他参数值的条件下,碰撞风险随所需导航性能(RNP)数值、航段起始点高度以及航段起始点的纵向标称距离的增加(垂直标称距离减少)而增加,随着航迹夹角和飞行梯度的增加而减小。因此,可利用该模型计算并分析不同方案的碰撞风险。     

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。     

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。     

考虑冰风载荷影响的输电线路运行风险评估方法*

为预防在极端冰灾环境下大规模停电事故的发生,提出1种考虑冰风载荷的输电线路运行风险评估方法。在极端冰风环境下,计算输电线路与杆塔所承受的总载荷,利用强度与应力干涉模型确定输电线路与杆塔的故障率,同时结合串联可靠性原理确定线路故障综合概率;利用非贯序蒙特卡洛法与线路故障综合概率设置预想故障集,结合直流潮流优化模型计算每条线路的失负荷量;综合考虑负荷等级与抢修恢复时间,确定线路失负荷的经济价值并定义为故障后果;将故障后果与线路故障综合概率的乘积定义为输电线路风险评估指标。以实际拓扑结构修正的IEEE30节点开展算例分析。结果表明:所提方法可对输电线路运行风险进行有效评估。     

基于高斯积分的航空器冲突概率计算方法

为推进新一代空管系统冲突探测技术的应用,保障航空器飞行安全,首先,通过分析现有概率型冲突探测算法的计算难点,构建改进的冲突概率模型;其次,利用勒让德(Legendre)多项式递推公式及牛顿迭代法,实现任意点数高斯-勒让德(Gauss-Legendre)积分的求解,进而通过高斯求积公式计算该模型的冲突概率;最后,仿真模拟相向飞行、交叉飞行以及转弯飞行3种相遇模型,验证该冲突概率计算方法的普遍适用性。结果表明:该方法可以精确估计向前看时间段内航空器之间的冲突概率,积分点数越多,计算精度越高;与扩展区域近似法及蒙特卡罗(Monte Carlo)方法相比,较少点数的冲突概率计算方法有更好的计算精度与效率。     

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。     

基于排放影响的自由航路空域中飞行路线优化北大核心CSCD

针对飞机在航线飞行中污染物排放问题,建立基于巡航性能数据和高空预报风温数据的性能参数计算模型、CO_(2)排放量计算模型、尾迹云环境影响模型和飞行排放成本模型;然后根据自由航路空域(FRA)的运行特点和限制,对传统的Dijkstra算法进行改进,考虑飞机前序航段油耗对飞机重量及后续排放参数计算的影响,以实现CO_(2)排放量最少、尾迹云对环境影响最小和排放成本最低为目标的飞行路线动态优化。结果表明:与最短距离下的优化结果相比,以CO_(2)排放量最小为目标时的优化方案可降低CO_(2)排放量9.61%、排放成本44.35%、油耗9.61%;排放成本最小的飞行路线则可降低CO_(2)排放量5.58%、排放成本64.05%、油耗5.58%。     

Mamdani型模糊推理在海底油气管道风险评价中的应用

为完善海底油气管道风险评价技术,引入模糊集理论,构建基于Mamdani型模糊推理系统的风险评价模型。依据海底油气管道的实际情况,改进传统肯特评分法,将风险因素划分为第三方破坏(TPD)、腐蚀(C)、设计(D)、误操作(IO)和自然环境(NE)5大类;用Mamdani模糊推理方法代替原有的算法,计算指标总分(IS)和泄漏影响系数(LIF),得到海底油气管道风险值;借助Matlab模糊工具箱,以某海底管道为实例进行分析。结果表明,管段3的风险高于管段2,管段4的风险高于管段1,该方法不仅比传统的肯特评分法更切合实际,且计算方便准确。     

粒子群算法在化工设备可靠性分析中的应用

基于可靠度指标的几何含义,分析了粒子群算法的原理、模型和算法实现过程。通过算例用MATLAB语言编程进行计算,并与一次二阶矩法和蒙特卡罗法得出的结果进行了比较,证明了粒子群算法在化工设备可靠性分析中的有效性和可行性。     

LNG供气站重大事故风险及定量评价

为对LNG供气站进行综合评价,分析了LNG站的事故因素及其来源.根据事故特征,采用冲击波超压和火球热辐射评估模型.采用蒙特卡罗随机模拟方法(Monte-Carlo)确定模型中源项的数据分布及概率.编制事故危害程度和危害范围的计算程序,并对某LNG站进行了定量风险评价(QRA)计算.计算确定了空间各点的事故概率分布、风险等级及LNG供气站的综合风险指数.计算结果表明,某LNG站的死亡事故率为6.94人,平均个人风险为0.609×10-3人·次/a,符合风险标准.     

旧工业建筑改造施工安全影响机制研究

为减少旧工业建筑改造(ROIB)施工阶段安全事故,提高施工阶段的安全性,针对旧工业建筑特性研究施工安全影响机制.根据ROIB具体施工情况识别风险影响因素,采用主成分分析法(PCA)分析影响因素,并构建指标体系;基于指标体系建立结构方程模型(SEM),并对模型进行影响机制的验证分析;从影响强度和影响路径2方面机制解析SE...