基于情景模拟标准的儿童玩具危害源识别研究

国家标准GB/T 39108-2020《消费品安全危害识别情景模拟法》提出了运用虚拟现实技术搭建伤害场景,开展危害识别的方法。本文以儿童玩具智能机器人为例,运用该标准所提出的情景模拟法进行危害场景构建,识别出产品的主要危害源为小零件、激光、弹射动能,为企业优化产品设计提升产品质量安全水平提供指引。

时空轨迹数据下海上船舶碰撞危险度模型

为避免船舶会遇产生的碰撞现象,提出时空轨迹数据下海上船舶碰撞危险度模型。以AIS中船舶自动识别系统提供的信息为依据,采用最小二乘法从海量的AIS信息中采集出有效的海上船舶航行轨迹点,并依据提取的数据,实现海上船舶会遇识别,结合识别的海上船舶会遇情况,选取会遇距离最小、会遇时间最短、与目标船舶之间的间距以及船速比4项参数,完成海上船舶碰撞危险度模型的构建。实验结果显示,该模型可以识别多种船舶会遇场景,并在船舶会遇时精准判断船舶危险度,对危险船舶进行避让。

基于场景聚类的天然气场站泄漏风险区域研究

泄漏风险区域划分可为天然气场站的维护管理和应急疏散提供依据,但当前相关研究多基于发生概率最大或损失最严重的单一泄漏场景。针对以上问题,提出了基于场景聚类分析的输配气场站泄漏风险区域划分方法,并以西部某天然气输配气站为例具体分析研究。通过K means聚类分析筛选出153个代表场景,借助数值模拟得到场站内天然气泄漏扩散后气云浓度分布,最终将场景概率和场站平面图中各网格浓度加权得到泄漏风险区域。与其他风险区域划分相比,提出的方法不仅解决现有单一泄漏场景考虑因素不够全面,普适性差的问题,而且进一步降低了数据冗余度,减少大量工作量和时间。

面向AEB测试的乘用车与二轮车事故危险场景构建

从国家车辆事故深度调查体系中筛选255起二轮车事故案例进行分析,在事故录像中提取参与方运动信息,利用帧间差法估算速度,提取案例中的时段、路段、天气等环境信息,利用有序Logistic回归法选择相关特征变量,并对其进行系统聚类;根据聚类结果分析车辆速度信息,建立了8种乘用车与二轮车事故危险场景,为自动紧急制动系统仿真测试提供参考依据。

基于情景融合的全自动运行系统危害分析技术

为提高城市轨道交通全自动运行(fully automatic operation,FAO)系统的安全性,本文从FAO系统运维的角度,提出一种基于情景融合的FAO系统危害分析技术。该技术通过场景要素识别,融合生成FAO应用场景后,综合选取等比例分配法、先验信息分配法或组合逻辑分配法,采用半定量安全完整性等级(safety integrity level,SIL)分配技术完成核心子系统功能安全指标分配,解决传统功能故障模式影响及危害性分析(failure mode,effect and criticality analysis,FMECA)对多系统功能SIL分配存在局限性的问题,为后续FAO系统线路的危害分析及SIL分配工作提供参考。

基于知识本体的过程安全分析信息标准化

过程危险分析的主要目标是识别危险剧情。危险剧情能够表达团队'头脑风暴'安全评价过程也能表达评价结论。危险剧情的知识本体是标准化过程安全分析信息的准确描述。知识本体是概念表达的明确规范。依据设计知识本体所遵循的规则提出了一种过程安全分析信息标准化方法,称为剧情对象模型(scenario objectmodel,SOM)。SOM能够表达安全分析信息的内容和结构,能够实施计算机自动推理和半定量计算。应用知识本体SOM有效实现了计算机辅助自动安全评价和安全信息的传递、复查和共享。

化工过程危险剧情分类及SDG定性识别方法

系统深入地揭示危险"剧情"是分析和解决化工过程安全问题的基础和核心内容,也是安全评价和故障诊断的核心内容。本文对危险剧情进行了定义,并在将危险剧情分为5类的基础上,采用符号定向图(SDG)定性识别方法,提出了连续系统的智能化自解释报警、单故障和多故障根原因诊断的算法步骤。研究成果对过程系统的危险与可操作性分析(HAZOP)、安全防护层分析(LOPA)、自解释报警和故障诊断系统在过程工业领域的开发具有重要的理论与实际意义。

概率地震危险性分析、分解与设定地震及其在西安地区的应用

本文以Arc GIS为平台,以西安地区为研究对象,以西安地震局提供的信息为依托,给出西安地区的潜在震源区划分以及地震活动性参数,根据随机有限断层模拟得到西安地区地震动强度预测模型,基于离散算法平台,以潜在震源区为基本单位,将潜在震源区离散成栅格并看成点源,分别计算每个栅格对场地的地震动超越概率,即概率地震危险性分析。在此基础上进行概率地震危险性分解去确定某一最可能造成所需危险水平下的地震动强度参数的贡献率,最后根据加权方法确定设定地震。研究结果表明:在0. 2 s、1. 0 s和2. 4 s这3个周期的谱加速度值,相同危险性水平下,对场地贡献较大的潜在震源基本相同,但是各潜在震源的相对贡献率依然有差别;对于不同的危险性水平,对场地贡献较大的潜在震源区的数目区别很大,但基本都是靠近场地附近的几个潜在震源,且比较集中。

化学工业重大事故的多米诺效应分析

针对化学工业重大事故多米诺效应的严重后果,进行重大事故多米诺效应发生规律的研究。在指出触发重大事故多米诺效应发生条件和发生模式的基础上,设计重大事故多米诺效应的研究程序。借助生成重大火灾爆炸事故场景和其后果分析方法,建立多米诺效应概率分析的数学模型,利用VB开发了多米诺效应计算软件DOMISOFWARE,解决较为复杂的重大事故多米诺效应概率的计算问题。研究表明,爆炸事故总是较火灾事故具有更高触发多米诺效应的可能性,并且火灾和爆炸触发加压设备发生多米诺效应的概率与常压设备相比随间距增大几乎呈线性下降;确定了爆炸和火灾触发多米诺效应的概率和临界距离。研究结果对于化工装置的安全设计和重大事故的预防控制具有重要的指导意义。

汶川地区公路桥梁系统地震风险评估

首先概述公路桥梁系统地震风险评估的基本流程及研究现状。然后以汶川地区公路交通网络为背景,分析该地区地震活动性参数及断层特征;依据震级-频度关系,计算不同震级地震的年平均发生概率,依此抽样生成一系列的地震样本。根据不同桥型的重建费用和不同损伤状态下的损失比,以及既往研究中所建立的经验型易损性模型,对汶川地区公路桥梁系统在地震作用下的经济损失进行评估。在计算得到各地震样本事件下公路桥梁系统的地震损失期望和方差后,结合地震样本年平均发生概率,建立汶川地区公路桥梁系统的地震风险曲线,该曲线可为该地区交通系统整体规划和修复决策提供依据。

基于情景信息扩散模型的雾霾社会风险演化仿真研究

雾霾灾害不仅危害公众健康,且风险信息的传播会引发社会次级风险。为了研究社会风险信息的扩散演化趋势,本文构建了雾霾社会风险的情景信息扩散模型。以中国2013年雾霾灾害为例,将风险信息扩散过程分为爆发期、扩散期和稳定期,分析了不同参数条件下的信息扩散规律。结果表明,政府应在风险信息爆发期和扩散期增大官方渠道信息的覆盖范围,尤其在爆发期需对自由渠道发布的信息进行严格监管,在社会风险扩大之前制定应对策略。

基于简化内涝模型的上海城区内涝危险性评价

根据城市的特征,基于SCS模型和GIS空间分析功能构建了一个简化的城市内涝模型(SUWM)。该模型主要由城市地形模型、城市降雨径流模型以及GIS空间分析模型构成。选取上海市中心城区对暴雨内涝进行模拟并进行危险性评价。结果显示:①不同概率的降水引发的内涝危险性不同。总体上,降雨量越大,形成的内涝积水越深,危险性也就越大;②相同概率的降水引发的内涝危险性在不同区域也不相同。总体上,杨浦、长宁和虹口区内涝危险性最高;徐汇、普陀和闸北区内涝危险性处于中等水平;静安区、黄浦区和卢湾区内涝危险性最低。

新疆克孜尔坝址设定地震研究

以新疆克孜尔坝址为研究对象,综合确定性和概率地震危险性分析方法的优点,依据最大贡献和构造一致原则,提出了基于有效峰值加速度(EPA)的设定地震方法,给出了新疆克孜尔坝址100a超越概率为2%的设定地震参数———震级、震中距和反应谱.该设定地震反应谱介于一致概率反应谱和规范标准反应谱之间,克服了一致概率反应谱和规范标准反应谱的不足,证实了设定地震方法的合理性.

基于STPA与多智能体的列控运营场景危险分析及仿真验证方法

针对列控系统运营场景危险行为与危险致因辨识的复杂性特征及其缺乏有效的仿真验证手段等问题,考虑致因因素间呈现的非线性特点,提出1种将系统理论过程分析(STPA)方法与多智能体仿真技术相结合的列控运营场景危险分析及仿真验证方法。以单电台无线闭塞中心(RBC)切换场景为例,构建分层控制多智能体结构模型,利用STPA方法辨识RBC切换场景下潜在的不安全控制行为,分析导致不安全控制的危险致因,并针对危险致因制定系统安全约束;结合多智能体仿真技术,设计与构建RBC切换场景多智能体仿真平台,通过危险致因和安全约束的分别注入,对危险场景进行仿真分析,验证危险分析的正确性以及安全约束的可行性。依托京广高铁武汉—广州段下行线某区段数据,以RBC切换场景中的不安全控制行为RBC1-ATP-USCA-7为例进行仿真验证。结果表明:未加安全约束条件时,存在行车事故风险;而在注入安全约束后,行车安全得到相应的保障。

面向自动驾驶测试的危险变道场景泛化生成

针对自动驾驶虚拟测试中危险变道场景构建问题,提出一种数据−模型驱动的自动驾驶测试危险变道场景泛化生成方法.基于NGSIM US101数据集中的紧急变道数据,提出一种紧急变道轨迹对抗生成方法(BN-AM-SeqGAN),构建基于安全距离的两车变道状态约束模型,设计危险变道测试场景泛化生成方法,生成危险变道测试场景库.实验结果显示:生成的5万条紧急变道轨迹变道完成时间分布的均方根误差为0.63,生成的5万个危险变道场景中,99.54%的场景被测自动驾驶车辆与变道背景车辆的碰撞时间小于1 s,表明该方法能够有效生成自动驾驶测试危险变道场景.

个人定量风险准则分解方法及其在天然气压气站的应用

中国石油和天然气行业推行的工艺安全管理PSM体系应用了各类基于风险的安全技术,如保护层(LOPA),报警管理(ASM)和安全仪表(SIS)等技术,但这些技术均需要与某个事故场景的风险准则进行比较的评估环节,才能实现风险处置与决策。为此,以国家安监总局40号令公布的个人定量风险准则为基准,提出了将生产设施总体风险准则分解到事故场景个人风险准则的计算流程:①依据设施的工艺特点和布局等技术资料划分不同的工艺段位,以确定不同的风险区域;②根据工艺介质的特性,分别计算各区域的道化F&E指数(对有毒介质或还需计算C&E指数)以获得不同工艺段位的影响半径和危害系数,计算出各工艺段位的个人风险准则(RTCU);③以HAZOP报告以及设施的人员分布信息,计算各事故场景单元的个人风险准则(RTCS),这样就避免了风险评估中将事故场景风险与总体准则比较的误区。最后以某天然气压气站为例,给出了具体的工艺流程和实际个人定量风险准则数值。

设定地震——概率地震危险性评估和确定性危险性评估的连接

在简要回顾地震危险性评估概率方法和确定性方法的发展与协调的基础上,本文强调设定地震在防震减灾工作中的重要性、在估计大地震近场地震动中建立震源模型的必要性,指出概率方法中不确定性校正对地震危险性的影响,结合实例提出了一种确定设定地震参数的方法,并展示了应用于一个区域地震区划的试验结果。

基于演化博弈的危化品安全监管情景推演研究

针对危化品安全生产监管问题,基于演化博弈理论构建危化品安全监管演化博弈模型,并将危化品事故发生率引入模型,对比分析危化品企业与地方政府监管部门行为策略的演化稳定均衡。在此基础上进行情景推演模拟仿真,研究表明:危化品事故发生率,对危化品企业和地方政府监管部门的策略选择有显著影响,当危化品事故发生概率低于某一临界值时,危化品企业和监管部门都会疏忽安全投入和监管;地方政府承受危化品事故经济损失和信誉损失增大时,危化品安全监管系统演化呈现出周期性波动;引入上级政府惩罚机制情景下,当上级政府惩罚力度高于危化品企业未投入安全生产受到的处罚和地方政府安全监管成本时,其最终都选择安全投入和严格监管策略。研究结论为政府监管危化品安全生产提供新的思路和对策建议。

河北廊坊地区的设定地震灾害评估

本文对1700年以来的历史地震烈度资料进行了分析,并结合地震地质资料来确定设定地震(Scenario Earthquake),然后利用模拟强地面运动确定了廊坊地区的强地面运动灾害。研究结果表明,按照目前的地震活动趋势,廊坊地区出现大于或等于地震烈度8度的周期大约是600年。也就是说,在未来50年廊坊地区出现地震烈度8度的超越概率为8%。为此,本文建议廊坊地区应该考虑0.3g峰值加速度(Ⅷ度)作为基本地震工程设计参数。

危险化学品事故情报资源的情景要素提取研究

突发事件应急管理需要以已有情景作为风险实例,情景要素的提取能够全面剖析情景的构成和演变,对于突发事件的客观分析和科学决策都具有基础性意义。从已有的危险化学品事故情报资源集合中提取情景要素,能为形成未来事件进展的可能性组合提供基本素材,有效驱动敏感情报资源。本文选取120个危险化学品事故案例作为基础情报资源,应用扎根理论方法对危险化学品事故的情景要素进行提取,在原始编码资料质性分析得出的209个概念基础上,确定了37个范畴、13个主范畴、3个核心范畴,形成了危险化学品事故的情景要素构成,为后续危险化学品事故的情景表示和情景构建提供了参考依据。