多因素影响下系统故障预防的多方案比选方法研究

为研究多因素影响下系统遭遇危险事件前预防方案的选优,在集对分析和空间故障树基础上提出比选方法。首先,论述集对分析与空间故障树理论结合的可行性;其次,研究系统故障预防的多因素多方案比选方法和步骤;最后,通过实例进行分析。研究结果表明：停运方案没有因素分量系数影响,其损失是停运带来的经济损失;无措施方案的系统常分量系数最小,因素分量系数最大;采取措施方案中,当常分量系数相差不大时,因素分量系数积最小者为最优方案。使用赵森烽-克勤概率表示危险事件的发生特征是可行的;常分量系数代表方案对系统故障预防效用的可靠性,因素分量系数代表该可靠性的稳定性;结合常分量系数和因素分量系数即可确定最优方案。该方法适合于故障发生对因素变化敏感的系统。     

基于Gologit模型的地铁事故严重程度影响因素研究

为明晰地铁事故严重程度的影响因素,保障地铁运营安全,本文基于某市2017-2018年间的1180起地铁事故数据,选取人员、人员行为、设备及环境4个影响要素中的16个因素为自变量,地铁事故严重程度为因变量,构建Gologit模型,进行参数估计、模型有效性检验及地铁事故模型边际效用分析,并从人员特性、人员行为特性、设备特性、环境特性4方面提出建议措施.研究表明:上下班高峰期、老幼群体、紧急制动、电梯故障、闸机故障及列车故障导致地铁发生重伤事故概率增加均在30％以上;模型有效性检验结果表明,Gologit模型可以放宽自变量的比例优势假设,从而使得模型精度更高.     

SFT下的云化故障概率分布变化趋势研究

为了扩展空间故障树SFT的应用性,特别是处理具有离散性、随机性和模糊性(不确定性)的实际运行中系统产生的故障数据,利用云模型重构系统故障概率分布变化趋势的计算方法。通过故障概率分布变化趋势可得到系统故障概率随某一因素变化情况。建立云化故障概率分布变化趋势方法的目的在于,对于可靠性数据普遍存在的不确定性可使用云模型进行表示;构建的故障概率分布函数是连续的,可进行函数求导以方便得到变化趋势。将云化故障概率分布变化趋势方法应用于经典实例,得到了一些定性和定量结果。论述了该方法在理论和实际应用上的价值。     

基于SRKDA的系统故障演化过程分解方法研究

为研究系统故障演化过程中可能蕴含的多种演化特征,对演化过程的分解进行研究,提出基于谱回归核判别分析(SRKDA)的演化过程分解方法。首先介绍演化过程的特点和分解原理,其次论证对象集合对演化过程的可表示性,给出分解方法流程,最后进行实例分析。研究结果表明：分解演化过程本质上是对象与系统功能状态对应关系的确定,各对象集合都对应了各自的子演化过程;线性和非线性条件下对象可表示各种功能状态;对象标签矩阵须满足标签值的均匀分布特征;使用SRKDA算法可以确定最大准确度和最优对象标签集合,实现演化过程的分解;实例分析得到在20 000次迭代后最大准确度为0.85,3个子演化过程分别包含41,33,26个对象。研究结果可为系统故障过程的特征分析提供参考方法。     

系统故障演化过程中事件综合效用系数计算方法研究

为确定各事件在系统故障演化过程(System Fault Evolution Process, SFEP)中的效用,衡量对演化过程的贡献,提出了事件综合效用及系数计算方法。研究认为,影响SFEP的要素包括事件、事件故障概率、影响因素、演化过程中的事件演化关系和事件逻辑关系;进而提出了事件效用系数、事件逻辑效用系数和事件结构效用系数来表征这些要素;给出了3个系数的推导过程和计算方法;综合3个系数形成了事件综合效用系数。通过实例展示了计算流程,得到了实例SFEP中各事件的综合效用系数。结果表明：事件综合效用从大到小依次为过程事件、最终事件、边缘事件;对比事件效用系数,事件逻辑效用系数和结构效用系数对实现演化的作用更大;事件综合效用系数是通过所有因素的具体值确定的,只对确定因素值有效。成果可为SFEP增加研究事件效用的新方法。     

社会重大活动安全影响因素分析

影响社会重大活动安全性的因素有很多,而且这些因素之间相互联系、相互影响,对大型活动安全的影响程度也各不相同,根据系统工程理论,从人、物、环境和管理4个方面以及活动本身特性对社会重大活动的安全影响因素进行分析。     

系统故障演化过程不连续现象的原因及消除方法研究*

为研究系统故障演化过程中,通过原因事件得到的结果事件发生可能性与直接试验得到的结果事件发生可能性不同的问题,定义系统故障演化过程的不连续现象,研究不连续现象出现的原因和消除方法。根据不连续现象的程度将原因分为3层,第1层是基本的原因事件、结果事件或传递的概率错误造成的不连续;第2层是因素对应错误造成的概率错误;第3层是演化结构不清造成的错误。针对这些错误提出消除方法,基本方法包括试验法、结构分析法和逻辑推理法;第2层次使用空间故障树和因素空间等方法;第3层使用三值逻辑等方法。研究结果表明:导致不连续的原因是演化过程的结构性问题,消除的方法应根据实际情况进行选择和变化。     

疲劳驾驶交通事故的严重程度影响因素分析

为探究和定量分析疲劳驾驶交通事故严重程度的影响因素,以广东省1 370条疲劳驾驶事故数据为基础,对比分析不同年份、时间段以及年龄段的疲劳驾驶交通事故特征;以交通事故严重程度为因变量,将其分为严重事故和非严重事故,从驾驶员年龄、驾龄、车辆类型等17个初步选择的自变量中筛选对疲劳驾驶交通事故严重程度具有显著影响的因素;采用二元Logistic回归模型分别对全体数据和不同道路类型下的数据建立疲劳驾驶交通事故严重程度预测模型,并对模型进行参数估计和检验。研究结果表明：模型拟合度良好,准确性高;对疲劳驾驶交通事故严重程度具有显著影响的因素有年龄、人员类型、车辆类型、道路类型、道路线形和能见度;车辆类型和道路线形是影响城市道路交通事故严重程度的重要因素,能见度是影响1,2级及其他更低级道路交通事故严重程度的重要因素。     

西安市室内外氡的变化特征及影响因素研究

于2015年10月到2016年9月,利用RAD7测氡仪对西安市室内外氡浓度进行监测,考察了室内外氡的日变化特征,探讨了气象因素与通风条件对氡浓度变化的影响规律。结果表明,室内氡浓度日变化范围在40~100 Bq/m~3,呈现夜高昼低的分布特点,且与温湿度分别呈负、正相关关系。自然通风3 h氡浓度可降至室外水平。不同气流形式下,室内氡浓度均随换气率增大而减小,且均在换气率为2次/h的情况下降至室外水平,下降速率从大到小依次为侧送顶排、侧送底排、侧送侧排。室外氡浓度日变化范围在3~33 Bq/m~3。受气象条件影响显著。清洁天与霾天时,氡浓度日变化仍为夜高昼低,清洁天变化范围较霾天更为明显;雨天无明显变化规律。不同天气下,室外氡浓度水平从大到小依次为霾天、清洁天、雨天。加强室内通风、选取合适的气流组织形式,以及保持空气清洁可作为室内外降氡防氡的重要措施。     

基于双链量子遗传算法的系统故障概率分布研究

为简化空间故障树理论中的系统故障概率分布计算方法,提出基于双链量子遗传算法计算该分布.双链量子遗传算法有收敛快、计算量小的特点;同时系统故障概率分布原有方法基于分段函数解析计算,虽可得到精确分布,但计算较为复杂,不适合现场应用.据此,给出了基于双链量子遗传算法的系统故障概率分布确定步骤,并使用该方法分析了以往系统的故障概率分布.对比于前期研究成果,得到的故障分布可以分区表示故障的变化范围,且形成的分布图更为直观,同时体现了原分布中故障概率的变化特征,进而可得到符合故障概率要求的因素范围.     

采动影响下断层滑移失稳研究

为研究采动影响下活动断层的滑移情况,以抚顺矿区老虎台矿为背景,建立了采动条件下覆岩运动的突变力学模型,确定了断层发生滑动的必要条件;运用UDEC数值模拟软件对工作面开采条件下断层活动进行分析,现场工业性试验对断层活动进行监测和验证。结果表明,断层失稳的必要条件为刚度值k≤1,刚度比随着开采深度的增加而逐渐降低;当弹性段采出厚度大于85 m时,F25断层具备了发生滑动的必要条件,易发生冲击地压。83003工作面开采后,F25断层下盘位移基本不变,上盘位移活动幅度较大,最大位移达到了5~7m;锚索测力计的应力变化与断层活动具有较大的相关性,当锚索测力计数值突变时,表明断层已经活动,锚索测力计数值突变越大,预示冲击地压和矿震能量越大。     

基于灰色模糊集理论的船舶搁浅概率分析

为深入分析船舶搁浅概率,在随机性和模糊性的基础上,考虑了系统的灰色性,建立灰色模糊集,模部为正态模糊数,灰部以系统的灰度熵来表示。建立了船舶航行计划失效造成船舶搁浅的事件树,构造了船舶搁浅概率的灰色模糊隶属度函数,根据各基本事件的失效概率来分析因航行计划失效造成船舶搁浅事故的灰色模糊概率分布情况。结果表明,与经典概率论和模糊概率相比,采用灰色模糊概率更能全面地反映船舶搁浅概率的可能性与不确定性。并采用RRW法和RAW法对基本事件的重要度进行了分析,找出了事故主要诱因及对降低事故风险价值最大的基本事件。     

不确定因素下基于多供应主体的应急物资供应模型

为弥补政府应急物资库供应能力不足,提升救灾物资供应时效、种类和能力,提出协议供应商参与的多供应主体模式,并基于此构建考虑配送中心爆仓和灾区道路损坏的不确定因素的物资供应双层优化多阶段多目标模型,采用NSGAⅡ算法和CPLEX求解器,通过算例验证模型的有效性。结果表明:多主体供应模式不仅可增加应急物资储备的种类和数量,实现可持续物资供应,而且在不确定因素影响下,可通过直送和缓送的方式满足物资供应需求,较传统储备库供应模式有明显优势。     

基于RBF神经网络的火灾报警系统失效概率预测

报警系统失效主要包括漏报、误报,对系统进行失效概率预测,可以帮助判断设备质量优劣,评估系统效能。利用Matlab软件编程,通过神经网络预测失效概率。根据不同场所正在使用的火灾报警器的失效数据作为原始数据,归纳总结失效原因,建立事故树,结合专家打分法与模糊理论得到网络的输入值与输出值。通过网络训练,得到可以对系统失效概率进行预测的RBF神经网络,测算效率大幅提高。以70组不同品牌、用途的火灾报警系统作为算例,通过训练数据,最终达到输入底事件发生概率可直接输出顶事件发生概率的目的。结果表明,RBF神经网络相较于BP网络与事故树算得的失效概率具有更高的拟合度,RBF神经网络模型在进行系统失效概率预测时具有可靠性。     

基于多因素的LSTM瓦斯浓度预测模型*

为解决煤矿瓦斯浓度预测问题,提出基于多因素的LSTM瓦斯浓度预测模型。模型首先对煤矿多源监测数据进行数据融合、缺失值处理;其次通过特征衍生、有监督化、无量纲化,融合各环境因素特征和时序数据的时间性特征,且衍生出更多交叉项特征和高次项特征;然后利用经验法和逐步试错法确定隐藏层维度;最后进行模型训练和测试。研究结果表明:基于多因素的LSTM瓦斯浓度预测模型的RMSE仅为0.021,MAE为0.01,比单因素LSTM模型、RNN模型预测效果好。因此,基于多因素的LSTM瓦斯浓度预测模型可更精准地进行瓦斯浓度多步预测,促进煤矿安全生产。     

基于AHP-模糊评价的化工园区综合应急能力研究

为了适应化工园区的迅速发展,提高化工园区综合应急能力,减少事故造成的各种损失,构建了化工园区综合应急能力的3级评价指标体系,其中一级评价指标有3个,分别为事前管理与监测能力、事中应急与处置能力、事后善后与总结能力;二级评级指标有8个,分别为日常安全管理与培训、应急资源保障能力、监控与预警能力、通信交流能力、现场指挥协调能力、现场救援能力、善后处理能力和总结分析能力;另外选取了安全管理法律法规、应急机构与预案、专业培训与演练等31个三级评价指标。然后根据层次分析法的原理确定了各指标的权重,最后利用模糊综合评价法建立了化工园区综合应急能力评价模型。利用该模型评价了某化工园区的综合应急能力,结果为"良好",分析了该化工园区综合应急能力的不足之处,并提出了改进措施。     

基于多故障冲击模型和故障树的PFDavg计算方法研究*

为提高安全仪表功能（SIF）要求时危险失效平均概率（PFDavg）计算结果的精确度,提出1种能准确计算SIF在多重共因失效影响下的PFDavg的数学模型。建立包含多重共因失效的系统失效故障树,然后利用多故障冲击模型区分普通失效率和多重共因失效率,根据瞬时不可用率的定义和故障树的逻辑关系计算出SIF的瞬时不可用率;基于PFDavg的定义,计算出SIF的PFDavg,以某化工企业SIF为例进行验证。结果表明:方法有效考虑了多重共因失效对SIF的影响,通过模型计算出SIF的PFDavg大于基于马尔可夫（Markov）方法的软件计算结果,但二者处于相同的数量级。模型在评估SIF的PFDavg时比传统方法偏保守,能提高安全仪表功能的安全性。