一种使用贝叶斯网络的堤防安全人因可靠性分析方法A human factors reliability analysis method for levee safety using Bayesian networks
王惠文,刘斌,厉丹丹,潘卫锋
摘要(Abstract):
堤防工程在发挥防洪蓄水兴利效益的同时,其安全也关系到下游居民生命财产安全。为了更好的进行堤防风险管理,完善现有的风险分析方法,将人因因素引入风险分析理论,提出一种使用贝叶斯网络的堤防安全人因可靠性分析方法。论文通过研究众多历史溃决事故,构建人因失误影响因素集,研究事故中的人因失误基本路径,归类分析得出各阶段的主要影响因素,将所得模型与贝叶斯网络相结合,运用于具体堤防工程安全分析。研究得到包含人、技术、组织、环境四项分类的人因失误影响因素集,由监视觉察、状态诊断、计划制定、操作执行四个阶段构成的失误基本路径,贝叶斯网络根节点中的环境和安全文化节点最为敏感,管理人员的心理和素质因素对结果影响最为显著。结果表明,该模型不仅可以清晰描绘各因素之间的关系,明晰定量度量失误概率,并能辨识影响较大的原因以风险控制。我国应提高堤防工程中对于人因的重视,不断加强组织安全文化宣传,通过培训提高管理人员心理素质与专业技能。
关键词(KeyWords): 堤防工程;人因可靠性;贝叶斯网络;人因失误
基金项目(Foundation): 江苏省水利科技项目(2021026)
作者(Author): 王惠文,刘斌,厉丹丹,潘卫锋
DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2024.S1.044
参考文献(References):
- [1] 李火坤,曾智超,邓冰梅,等.堤防决口封堵的水力学特性[J].水利水运工程学报,2017(3):8-15.
- [2] 徐卫亚,邢万波,王凯,等.超标洪水下堤防失事风险评价及工程应用[J].水利水运工程学报,2006(3):39-44.
- [3] 杨端阳,王超杰,郭成超,等.堤防工程风险分析理论方法综述[J].长江科学院院报,2019,36(10):59-65.
- [4] 解家毕,孙东亚.堤防漫顶可靠性分析模型及其应用[J].水利水电技术,2011,42(7):40-45.
- [5] 蒋水华,黄中发,甘小艳,等.堤防工程设计-施工-运营全过程风险评估与管理框架[J].水利水电科技进展,2020,40(2):42-49.
- [6] 徐卫亚,邢万波,魏文白,等.堤防失事风险分析和风险管理研究[J].岩石力学与工程学报,2006(1):47-55.
- [7] 刘高峰,龚艳冰,王慧敏,等.国外堤防风险管理现状及对我国的启示[J].长江科学院院报,2019,36(10):53-58.
- [8] PODOFILLINI L,DANG V N.A Bayesian approach to treat expert-elicited probabilities in human reliability analysis model construction[J].Reliability Engineering & System Safety,2013,117:52-64.
- [9] CAI B,LIU Y,ZHANG Y,et al.A dynamic Bayesian networks modeling of human factors on offshore blowouts[J].Journal of Loss Prevention in the Process Industries,2013,26(4):639-649.
- [10] MARTINS M R,MATURANA M C.Application of Bayesian Belief networks to the human reliability analysis of an oil tanker operation focusing on collision accidents[J].Reliability Engineering & System Safety,2013,110:89-109.
- [11] LIU Z,LIU Y,CAI B,et al.Dynamic Bayesian network modeling of reliability of subsea blowout preventer stack in presence of common cause failures[J].Journal of Loss Prevention in the Process Industries,2015,38:58-66.
- [12] GROTH K M,SMITH C L,SWILER L P.A Bayesian method for using simulator data to enhance human error probabilities assigned by existing HRA methods[J].Reliability Engineering & System Safety,2014,128:32-40.
- [13] 李鹏程,陈国华,张力,等.一种整合组织因素的人因可靠性分析方法[J].核动力工程,2010,31(4):82-86.
- [14] 厉丹丹.大坝风险中的人因可靠性研究[D].南京:南京水利科学研究院,2012.
- [15] SUNDARAMURTHI R,SMIDTS C.Human reliability modeling for the Next Generation System Code[J].Annals of Nuclear Energy,2013,52:137-156.
- [16] 李鹏程,戴立操,张力,等.组织定向的人因失误因果模型及影响关系研究[J].中国安全科学学报,2010,20(4):75-82.
- [17] O’HARA J M,BROWN W S,LEWIS P M,et al.The Effects of Interface Management Tasks on Crew Performance and Safety in Complex Computer-Based Systems[M].Washington,DC:U.S.Nuclear Regulatory Commission,2002.
- [18] 李鹏程,王以群,张力.人误模式与原因因素分析[J].工业工程与管理,2006,11(1):6.
- [19] CAI B,KONG X,LIU Y,et al.Application of Bayesian networks in reliability evaluation[J].IEEE Transactions on Industrial Informatics,2019,15(4):2146-2157.
- [20] ABREU D T M P,MATURANA M C,DROGUETT E L,et al.Human reliability analysis of conventional maritime pilotage operations supported by a prospective model[J].Reliability Engineering & System Safety,2022,228:108763.