交通运输安全工程第10讲

从以下四条途径(tújìng)来改善系统的安全性：第一页，共47页。(1)减少最小割集数，首先应消除那些含基本事件最少的割集。(2)增加割集中的基本事件数，首先应给含基本事件少、又不能清除的割集增加基本事件。(3)增加新的最小径集，可以设法将原有含基本事件较多的径集分成(fēnchénɡ)两个或多个径集。(4)减少径集中的基本事件数，首先应着眼于减少含基本事件多的径集。第二页，共47页。事故树定性分析(dìngxìngfēnxī)总结：最小割集与最小径集在事故预测中的作用是不同的：最小割集可以预示出系统发生事故的途径；而最小径集却可以提供消灭顶上事件最经济(jīngjì)、最省事的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。事故树中或门越多，得到的最小割集就越多，系统也就越不安全。事故树中与门越多，得到的最小割集的个数就较少，系统的安全性就越高。第三页，共47页。事故(shìgù)树定量分析一、定量分析的目的1、在给定基本事件发生概率的情况下，求出顶上事件发生的概率，然后根据所得结果(jiēguǒ)与预定的目标值进行比较。如果计算值超出了目标值，就应采取必要的系统改进措施，使其降至目标值以下。2、计算每个基本事件对顶上事件发生概率的影响程度，以便更切合实际地确定各基本事件对预防事故发生的重要性，更清楚地认识到要改进系统应重点从何处着手。第四页，共47页。二、顶上事件(shìjiàn)发生概率的计算1、状态(zhuàngtài)枚举法对顶上事件状态(zhuàngtài)φ(X)=1的所有基本事件的状态(zhuàngtài)组合，求各个基本事件状态(zhuàngtài)(Xi=1或0)的概率积之和，用公式表达为：式中：P——顶上事件发生(fāshēng)概率函数；φ(X)——顶上事件状态值，φ(X)=1或φ(X)=0；——求n个基本事件的概率积；Xi——第i个基本事件的状态值，Xi=0或Xi=1；pi——第i个基本事件的发生(fāshēng)概率。第五页，共47页。以右侧事故树为例，利用上式求顶上事件T的发生概率(gàilǜ)。（设X1，X2，X3均为独立事件，其概率(gàilǜ)均为0.1）第六页，共47页。=1×p11(1-p1)0×p20(1-p2)1×p31(1-p3)0+1×p11(1-p1)0×p21(1-p2)0×p30(1-p3)1+1×p11(1-p1)0×p21(1-p2)0×p31(1-p3)0=p1(1-p2)p3+p1p2(1-p3)+p1p2p3第七页，共47页。2、求各基本事件(shìjiàn)概率和（最小割集法）仍以上(yǐshàng)例中事故树为例，先求其最小割集。第八页，共47页。用最小割集表示的等效图如右图所示。这样，可以(kěyǐ)把其看作是由两个事件E1、E2组成的事故树。按照求概率和的计算公式，E1+E2的概率为：第九页，共47页。因为两个最小割集中都有X1，利用(lìyòng)此式直接代入进行概率计算，必然造成重复计算X1的发生概率。因此，要将上式展开，消去其中重复的概率因子，否则将出现错误的结果。第十页，共47页。3、顶上事件发生(fāshēng)概率的近似计算实际上，即使精确算出的结果也未必十分准确，这是因为：(1)凭经验给出的各种机械部件的故障率本身就是一种估计值，肯定存在误差。(2)各种机械部件的运行条件(满负荷或非满负荷运行)、运行环境(温度、湿度、粉尘、腐蚀(fǔshí)等)各不相同，它们必然影响着故障率的变化。(3)人的失误率受多种因素影响，如心理、生理、训练情况、环境因素等，这是一个经常变化、伸缩性很大的数据。第十一页，共47页。近似算法是利用最小割集计算顶上事件发生概率的公式得到的。一般情况下，可以假定(jiǎdìng)所有基本事件都是统计独立的，因而每个割集也是统计独立的。第十二页，共47页。设有某事故树的最小割集等效树如右图所示，顶上(dǐnɡshànɡ)事件与割集的逻辑关系为：T=k1+k2+…+km第十三页，共47页。顶上事件(shìjiàn)T发生的概率为P，割集k1、k2、…、km的发生概率分别为pk1、pk2、…、pkm，由独立事件(shìjiàn)和的概率与积的概率计算公式分别得：P(k1+k2+…+km)=1-(1-pk1)(1-pk2)…(1-pkm)=(pk1+pk2+…+pkm)-(pk1pk2+pk1pk3+…+pkm-1pkm)+(pk1pk2pk3+…+pkm-2pkm-1pkm)-…+(-1)m-1pk1pk2…pkm只取第一个小括号中的项，将其余的二次项，三次项等全都舍弃，则得顶上事件(shìjiàn)发生概率近似公式：P≈pk1+pk2+…+pkm这样，顶上事件(shìjiàn)发生概率近似等于各最小割集发生概率之和。第十四页，共47页。例：用近似(jìnsì)公式计算顶上事件发生概率。基本事件(shìjiàn)Xl，X2，X3的发生概率分别为p1=p2=p3，用近似(jìnsì)公式计算顶上事件发生概率：P=pk1+pk2=p1p2+p1p3第十五页，共47页。直接用原事故树的结构函数求顶上事件发生概率：因T=X1(X2+X3)，则P’=p1[1-(1-p2)(1-p3P与P’相比，相差。因此(yīncǐ)，在计算顶上事件发生的概率时，按简化后的等效图计算才是正确的。第十六页，共47页。三、概率重要(zhòngyào)度分析结构重要度分析是从事故树的结构上，分析各基本事件的重要程度。如果进一步考虑基本事件发生概率的变化会给顶上事件发生概率以多大影响，就要分析基本事件的概率重要度。利用(lìyòng)顶上事件发生概率P函数是一个多重线性函数这一性质，对自变量pi求一次偏导数，就可得出该基本事件的概率重要度系数：第十七页，共47页。例 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 (lìtí)：设事故树最小割集为{X1，X3}、{X1，X5}、{X3，X4}{X2，X4，X5}。各基本事件概率分别为：p1，p2，p3，p4，p5，求各基本事件概率重要度系数。第十八页，共47页。解：顶上(dǐnɡshànɡ)事件发生概率P用近似方法计算:P=pk1+pk2+pk3+pk4=p1p3+p1p5+p3p4+p2p4p5=0.01×0.03+0.01×0.05+0.03×0.04+0.02×0.04×0.05=0.002第十九页，共47页。各个(gègè)基本事件的概率重要度系数为：第二十页，共47页。从概率重要度系数的算法可以看出这样的事实：一个基本事件的概率重要度如何，并不取决于它本身的概率值大小，而是与它所在最小割集中其他基本事件的概率积的大小及它在各个最小割集中重复出现的次数(cìshù)有关。第二十一页，共47页。四、临界(línjiè)重要度分析一般情况，减少概率大的基本(jīběn)事件的概率要比减少概率小的容易，而概率重要度系数并未反映这一事实。临界重要度系数Ci则是从敏感度和概率双重角度衡量各基本(jīběn)事件的重要程度，其定义式为：临界重要度系数Ci与概率(gàilǜ)重要度系数的关系是：第二十二页，共47页。如上例中，已得到(dédào)的事故树顶上事件概率为。各基本事件的概率重要度系数分别为：IP(1)，IP(2)，IP(3)，IP(4)，IP(5)。则各基本(jīběn)事件的临界重要度系数为：第二十三页，共47页。因此就得到一个按临界重要度系数的大小排列的各基本事件重要程度的顺序：C3>C4>C1>C5>C2而概率(gàilǜ)重要度系数的排序是：与概率重要度相比，基本事件X1的重要程度(chéngdù)下降了，这是因为它的发生概率最低。基本事件X3的最重要，这不仅因为它的敏感度最大，而且它本身的概率值也较大。第二十四页，共47页。小结(xiǎojié)：三种重要度系数中，结构重要度系数从事故树结构上反映基本事件的重要程度。概率重要度系数反映基本事件概率的增减对顶上事件发生概率影响的敏感程度。临界重要度系数从敏感度和自身发生概率大小双重角度反映基本事件的重要程度。结构重要度系数反映了某一基本事件在事故树结构中所占的地位(dìwèi)，而临界重要度系数从结构和概率上反映了改善某一基本事件的难易程度，概率重要度系数则起着一种过渡作用，是计算两种重要度系数的基础。第二十五页，共47页。可以按这三种重要度系数安排采取措施的先后顺序，也可按三种重要度顺序分别编制相应的安全检查表，以保证既有重点、又能全面检查的目的。在三种检查表中，只有通过临界重要度分析产生的检查表，才能真正反映事故(shìgù)树的本质，也更具有实际意义。第二十六页，共47页。第2节交通安全系统(xìtǒng)评价一、安全系统评价概述（一）安全评价的含义(hányì)安全评价（SafetyAssessment，简称SA）就是根据各种已知条件，事先对系统进行一番评价，判断发生事故的可能性以及事故造成的损失，以采取相应措施消除和减低危险性。第二十七页，共47页。交通安全系统评价是以实现交通安全为目的，按照系统科学(kēxué)的方法，对交通系统中的危险因素进行预先的识别、分析和评价，确认交通系统存在的危险性，并根据其形成事故的风险大小，采取相应的安全措施，以达到安全的全过程。第二十八页，共47页。（二）安全(ānquán)评价的目的安全评价要达到的目的包括如下几个方面：(1)对所评价的系统潜在事故进行定性、定量分析和预测，建立使系统安全的最优方案。(2)系统地从 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 、设计、制造和运行等过程中考虑安全技术和安全管理问题，找出生产过程中潜在的危险因素，并提出相应的安全措施。(3)评价设备、设施或系统的设计是否使收益与危险达到最合理(hélǐ)的平衡。第二十九页，共47页。(4)在设备、设施或系统进行试验或使用之前，对潜在的危险进行评价，以便考核己判定的危险事件是否消除或控制在规定的可接受水平。(5)评价设备、设施或系统在生产过程中的安全性是否符合有关 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 (biāozhǔn)、 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 的规定，实现安全技术与安全管理的标准(biāozhǔn)化和科学化。第三十页，共47页。（三）安全评价(píngjià)的作用1、分析(fēnxī)事故发生的机理；2、辨识各种危险源及其演变规律；3、判别各种危险之间的关系；4、估计可能发生的后果；5、为防范措施提供依据。第三十一页，共47页。（四）安全评价(píngjià)的内容及程序1、安全评价的内容安全评价的内容主要包含危险性确认和危险性评价两个部分。(1)危险性辨识：全面、彻底地找出系统中所存在的危险源，并关注它们在系统运转过程中的变化;然后将这些危险源定量化，明确它们的发生概率及其事故后果的严重度。(2)危险性评价：根据危险的影响范围与社会公认的安全指标迸行比较，最后还要确认危险性是否(shìfǒu)排除或减少。第三十二页，共47页。安全评价(píngjià)的内容：第三十三页，共47页。2、安全评价(píngjià)的程序(1)资料收集和研究；(2)危险因素辨识(biànshí)与分析；(3)确定评价方法，实施安全评价；(4)确定措施与对策。第三十四页，共47页。（五）安全评价(píngjià)的原则1、系统性2、综合性3、科学性4、适用性第三十五页，共47页。二、安全检查表评价(píngjià)法根据经验或系统分析的结果(jiēguǒ)，把评价项目自身及周围环境的潜在危险集中起来，列成检查项目的清单，评价时依照清单，逐项检查和评定。第三十六页，共47页。1、逐项赋值法针对安全检查表的每一项检查内容，按其重要程度不同，由专家讨论赋予一定的分值。单项检查完全合格者得满分，部分合格者按规定标准给分，完全不合格者记零分。这样逐项逐条检查评分，最后(zuìhòu)累计所有各项得分，就得到系统评价总分。根据实际评价得分多少，根据标准规定确定系统总体安全等级的高低。第三十七页，共47页。2、加权平均法该评价计值方法是把企业的安全评价按专业(zhuānyè)分成若干评价表，所有评价表不管评价条款多少，均按统一记分体系分别评价记分，（如10分制或100分制等），并按照各评价表的内容对总体安全评价的重要程度，分别赋予权重系数(各评价表权重系数之和为1)。按各评价表评价所得的分值，分别乘以各自的权重系数并求和，就可得到企业安全评价的结果值。第三十八页，共47页。加权平均计算方法：式中m——安全评价的结果值；mi——按某一评价表评价的实际测量值；ki——按某一评价表实际测量值的相应权重系数；n——评价表个数。按照标准规定的分数界限，就可确定企业(qǐyè)在安全评价中取得的安全等级。第三十九页，共47页。例：某车站劳动(láodòng)安全检查表按评价范围给出5个检查表，分别是：车间安全生产管理检查表、安全教育与宣传检查表、安全工作应知应会检查表、作业场所情况检查表、安全生产检查和推广安全生产管理新技术检查表。5个检查表均采用100分制计分，各检查表得分的权重系数分别为：，，，，，即：k1，k2，k3，k4，k5=0.1第四十页，共47页。按以上5个检查表评价(píngjià)该车站的实际得分分别为：85，90，75，65，80，即m1=85，m2=90，m3=75，m4=65，m5=80则该站劳动安全评价(píngjià)值为：第四十一页，共47页。3、单项定性(dìngxìng)加权计分法该评价计量方法是把安全检查表的所有检查评价项目都视为同等(tóngděng)重要。评价时，对检查表中的几个检查项目分别给以“优”、“良”、“可”、“差”，“可靠”、“基本可靠”、“基本不可靠”、“不可靠”等定性等级的评价，同时赋予不同定性等级以相应的权重值，累计求和，得实际评价值。第四十二页，共47页。具体(jùtǐ)计算方法：式中S——实际(shíjì)评价值；n——评价等级数，wi——评价等级的权重；ki——取得某一评价等级的项数和。第四十三页，共47页。例：评价某一铁路局安全状况所用的安全检查表共120项，按“优”、“良”、“可”、“差”评价各项。四种等级的权重(quánzhònɡ)分别为w1=4，w2=3，w3=2，w4=1。评价结果为：56项为“优”，30项为“良”，24项为“可”，10项为“差”，即k1=56，k2=30，k3=24，k4=10。因此，该铁路局的安全评价值为：第四十四页，共47页。对于这种评价(píngjià)计分情况，其最高目标值，即120项评价(píngjià)结果均为“优”时的评价(píngjià)值为：Smax=4×120=480最低目标值，即120项评价(píngjià)结果均为“差”时的评价(píngjià)值为:Smin=1×120=120即该铁路局的安全评价(píngjià)值界于120～480之间，可将120～480分成若干档次以明确该铁路分局经安全评价(píngjià)所得到的安全等级。第四十五页，共47页。将实际评价值除以评价项数和，便可知道该铁路局的安全状况，总体平均是处于(chǔyú)“优”、“良”之间，还是“良”、“可”之间，或是“可”、“差”之间。372／120=3.1因2<3.1<4，可知评价结果界于“优”、“良”之间。第四十六页，共47页。4、单项否定(fǒudìng)计分法该方法仅适用于企业中某些具有(jùyǒu)特殊危险而又非常敏感的具体系统。把此类系统的安全评价表中的某些评价项目确定为对该系统安全状况具有(jùyǒu)否定权的项目，这些项目只要有一项被判为不合格，则视为该系统总体安全状况不合格。第四十七页，共47页。