基于模糊动态贝叶斯网络的公路工程施工安全风险动态评价研究

针对以往有关公路工程施工安全风险研究中缺乏动态性的不足,构建了基于模糊动态贝叶斯网络（FDBN）的公路工程施工安全风险动态评价模型.在收集资料和事故案例分析的基础上,构建了包括人员风险、技术风险、管理风险和环境风险4个方面共39项指标的公路工程施工安全风险评价指标体系;运用故障树模型对指标体系进行表示,并进一步映射到动态贝叶斯网络;将改进的相似聚合法与模糊集理论引入动态贝叶斯网络,构建风险动态评价模型;通过该模型的反向推理功能可得到各个基本事件的后验概率,确定关键风险因素.最后,通过实例分析验证了该模型的有效性,并识别出安全生产教育培训制度不完善等5个关键风险因素,并提出预防措施,为公路工程施工安全风险评估与决策提供依据.     

基于贝叶斯网络的地铁项目施工风险管理研究

收集近年来我国施工安全风险事故发生的数据并进行整理,通过专家调查法确定出大连市地铁一期工程西安路站中存在的主要风险因素;根据各风险因素之间的因果关系,确定出相应的贝叶斯网络模型;该项目施工风险发生概率可以运用以贝叶斯网络为基础的正向因果推理技术进行预测,运用反向推理技术进行施工风险诊断.结果表明:该地铁项目施工安全风险发生概率为0.530,该数据表明地铁项目施工安全整体风险水平为中等等级.确定使大连市地铁一期工程处于危险状态的关键因素为:施工测量数据不准确、施工组织或施工方案不详细及操作过程连接不合理.     

基于贝叶斯网络的油田管道失效概率计算

针对事故树分析法不能对管道风险进行多态性分析,且无法实现双向推理问题,提出一种基于贝叶斯网络的油田管道失效概率计算方法.首先,建立油田管道失效风险事故树模型,利用事故树与贝叶斯网络的转换确定贝叶斯网络结构,完成管道失效风险贝叶斯网络模型结构的构建;其次,考虑到由专家知识经验及期望最大化算法确定的网络参数存在较大的估计误差问题,引入遗传算法完成贝叶斯网络参数学习以此获取最优参数;最后,将该方法应用于实际油田管道风险问题,利用GeNIe贝叶斯网络仿真软件计算油田管道失效概率,同时对每个风险因素进行分析并得到影响管道发生失效的致因链.实验证明,所提方法在评估精度上得到了显著地提升.     

基于贝叶斯网络的城市道路交通事故分析

以5 190起交通事故数据为分析依据,基于专家知识和数据融合方法建立了城市道路交通事故分析的贝叶斯网络结构.利用服从Dirichlet分布的贝叶斯方法对贝叶斯网络进行参数学习.结合网络模型,应用联合树引擎推断了在车辆类型、事故地点和交通参与者等因素的影响下交通事故类型概率分布.结果表明:客货车等大型车辆发生侧面碰撞的可...     

基于社会网络分析法的建筑施工高处作业风险传递及管控措施

为明确高处作业风险传递过程,以期对高处作业风险因素间的有向传递关系进行定量分析。基于分解原理将高处作业划分为施工操作、作业条件、安全监督和组织管理四个层级,运用扎根理论识别出24个高处作业风险因素,应用社会网络分析法（SNA）构建有向高处作业风险因素关系网络模型,并对各节点在网络中的中心性、位置及影响程度进行分析。研究表明:高处作业风险因素关系网络中节点关系较为紧密,依据风险因素之间的有向关系,存在安全投入不足→安全监管责任落实不到位→安全防护设施不到位和安全教育培训不充分→安全意识薄弱→违规操作2条关键风险传递链;同时,违规操作、安全知识和经验缺乏及安全监管责任落实不到位是决定高处作业风险因素关系网络风险密度的关键因素;最后根据分析结果制定风险管控措施,从而切断网络中风险因素之间的联系,为高处作业风险管控提供科学依据。     

基于复合模型的轨道运输事故风险分析

为了系统化地分析斜巷轨道运输事故,提出了在贝叶斯网络的基础上融合预先危险性分析-保护层分析(PHA-LOPA)、蝴蝶结分析于一体的复合模型风险分析方法.首先,借助于GeNIe软件实现贝叶斯网络的双向推理能力,辨识出风险贝叶斯事故节点;然后,对事故节点进行PHA-LOPA研究,确定引起事故的原因、造成的结果,设置独立保护层降低事故节点的危险性等级;最后,对剩余危险性等级仍然较高的事故节点进行蝴蝶结分析,设置安全屏障,进一步控制事故的发生.以某矿斜巷轨道运输事故为例,应用该复合模型风险分析方法,结果验证了所提方法的正确性和可行性.     

城市快速路实时交通流运行安全主动风险评估

基于上海市快速路系统采集的线圈检测器数据和事故数据,应用贝叶斯网络(BN)模型对快速路实时交通流参数与事故风险进行建模分析,并利用可有效应对缺失数据的高斯混合模型和最大期望算法分别对BN模型输入和参数进行估计,进而主动评估快速路实时交通流运行安全风险,并对事故状态提前做出预警.分别对可能事故点前后2组检测器和4个时间段的8组交通流数据进行了建模,结果表明使用事故发生地点上下游各一个检测器在事故发生前5~10min内的交通流数据建立的BN模型效果最好,事故预测准确率为76.94%.最后不仅与朴素贝叶斯分类、K近邻、反向传播(BP)神经网络等经典事故风险估计算法进行了对比分析,还与现有的实时风险评估成果进行了对比,结果表明BN模型预测效果最好.     

基于贝叶斯网络模型的车辆碰撞概率预测

为准确研判道路交通环境中车辆发生碰撞的可能性,辅助驾驶人及时采取有效的避障决策,文中结合驾驶人、车辆、道路、环境四方面影响因素构建贝叶斯网络,提出了基于贝叶斯网络模型的车辆碰撞概率预测方法。利用Uc-road仿真软件对青岛市黄岛区前湾港路周边交通场景建立仿真模型,采用仿真数据与交通调查实际数据相结合的形式对模型进行验证。研究表明,利用贝叶斯网络模型预测的车辆碰撞概率与实际计算概率的最大有效绝对误差为0. 016,模型能够准确地预测车辆碰撞的概率,可为驾驶人在异常工况下避障提供决策依据。     

盾构法施工风险的多态贝叶斯网络模型分析

地铁隧道具有投资规模大、风险因素多、社会影响大等特点,这决定了在施工过程中进行风险管理的必要性.鉴于风险的模糊性,很难用一个具体的概率值或概率区间来描述其发生概率,由此提出了用多个概率区间来分析盾构法施工过程中的风险.以划分地铁及地下工程风险概率等级的5个概率区间为度量标准,设计出风险因素概率等级调查表,通过专家调查法可统计出盾构法施工风险因素概率等级的概率分布;基于调查表,采用贝叶斯网络建立了分析风险事故概率等级概率分布的多态系统.利用该系统对某地铁隧道工程进行风险评估,得到了该工程的风险概率等级,并分析出相应风险概率等级下进出洞洞口密封效果不好、中轴线偏离过大造成管片破裂以及管片密封材料损伤、破坏等因素为重点控制因素.     

客船航行安全隐患风险等级评估

通过构建客船碰撞事故树模型,描述基本事件(安全隐患)与事故之间的因果逻辑关系,解析事故发生的各种可能途径.对浙江辖区客船碰撞事故基本事件进行定量分析,运用ALARP风险图确定各安全隐患的风险等级.     

贝叶斯网络的对地攻击无人机自主能力评估

作战任务条件下评估对地攻击无人机自主能力，是无人机作战使用亟待解决的关键问题之一。针对对地攻击无人机作战流程与特点，选取感知探测、规划决策、作战执行、安全管理和学习进化5个紧密贴合其作战运用特点的自主能力影响因素，构建面向全任务过程的对地攻击无人机自主能力评估指标体系。基于贝叶斯网络建立自主能力评估模型，利用改进熵权法确定根节点的先验概率，并运用贝叶斯软件Netica进行实例仿真。针对对地攻击无人机任务前、任务中和任务后的自主能力，利用因果推理、截断分析推理和影响因素推理3种推理模式进行仿真验证及推理分析，根据仿真验证结果给出了各个阶段自主能力的动态调整建议。     

基于粒子群算法的装配式建筑施工安全风险决策

为研究建设项目施工中各风险因素之间的错综复杂关系,采取科学的风险控制策略降低建设项目施工安全风险,通过在分析装配式建筑施工安全风险因素的基础上,利用马尔科夫链和贝叶斯网络相结合的方法对风险因素的发生概率进行估算,以条件概率描述各风险因素之间的相关性,并构建安全风险损失-控制投入双目标优化模型,设计相应的算法并运用R语言编程求解。结果表明考虑风险相关性的优化模型,结合实际情况给出合理的配置策略,对提高装配式建筑施工安全风险决策有良好推进作用。     

基于模糊集和改进DS证据理论的危化品道路运输体系贝叶斯网络风险分析

针对危化品道路运输体系中影响因素信息的不确定性和专家知识推断贝叶斯网络中条件概率表时存在的主观性,提出了一种将模糊集和改进Dempster/Shafer证据理论（DS证据理论）、贝叶斯网络结合在一起的危化品道路运输体系的风险评价方法。根据危化品道路运输体系的影响因素建立了相应的风险评价体系,确定各层级的评价指标。将专家对各评价指标的评价意见代入高斯型隶属度函数构造隶属度矩阵,进行改进DS证据理论数据融合,得到多位专家评价意见融合后的概率值分布。利用贝叶斯网络的推理功能,得出危化品道路运输体系的风险等级和其中各评价指标的概率值分布,找出体系薄弱环节并进行分析。以沈阳某危险货物托运有限公司为例进行研究,结果表明该公司中危化品道路运输体系的风险值为0.611 8,风险等级为较危险（V₂）,其中人员因素概率（60%）和管理因素概率（52%）所占权重较大,需要公司重点关注并加强管理。     

基于概率计算的车辆碰撞风险模型研究

 为研究面向车辆防撞系统的碰撞风险模型,分析了车辆碰撞风险的概率内涵,根据运动学理论并考虑车辆运行特征,建立了基于概率计算的侧向碰撞风险模型,运用Vissim微观交通仿真等方法模拟常见的车辆运行场景,利用输出数据离线计算风险值,并对仿真结果进行评价。将追尾碰撞发生的过程分为前车减速与前车减速条件下的碰撞两起事件,运用条件概率的思想求出追尾事故发生的概率来表征跟车风险。从安全的本质出发提出了跟车风险的表述方法,建立密度函数模型。在分析前车减速条件下追尾碰撞条件时,从汽车地面力学理论的角度补充考虑了制动系统作用时间、附着系数等影响因素,使模型更接近实际状况,并且将判断的标准由停车距离扩展到了制动全过程的位移。通过与其他风险模型产生的计算结果进行比较分析,发现基于概率计算的碰撞风险模型,能够更好地反映实际交通安全状态,更适用于车辆防碰撞系统。     

HHM-BN的某型发动机燃油附件制造风险评估

针对发动机燃油附件制造数据不足、风险因素复杂、动态作用显著的问题,提出一种结合层次全息模型和贝叶斯网络的改进风险评估模型。利用层次全息模型,建立发动机燃油附件制造风险辨识框架。在此基础上,构建发动机燃油附件制造风险贝叶斯网络模型,并对其参数学习最大似然法进行改进;最后,结合实例和Netica软件,通过仿真验证了改进模型的有效性,得到发动机燃油附件制造总体风险为25%,动平衡与302研孔为关键风险。     

考虑节点异质性和故障函数的电力信息物理系统风险传播模型

由于电力信息物理系统的耦合建模方法大多数依赖网络拓扑结构划分节点类型,未考虑节点信息的属性,同时也忽略了不同节点类型对风险传播的影响,削弱了对风险预测的能力。因此,提出了一种考虑节点异质性和故障函数的电力信息系统风险传播模型。首先对实际电力网络节点特性以及耦合性特点进行分析,结合节点异质性提出双网节点的表征方法,基于双网物理和逻辑依赖关系,设计了电力信息物理融合系统(cyber physical systems, CPS)表征模型。在此基础上,考虑双网状态交互影响的方向性及节点的依赖性,分析影响风险传播的因素,通过定义基于节点度的故障概率函数,构建了电力CPS风险传播模型。以合成网络和意大利真实数据所建立的耦合网络进行实验分析,证明模型的有效性。     

基于贝叶斯网络的公交车事故外因分析

为了系统的探究车、路和环境共同作用下的公交车事故致因,利用A市259条公交车事故数据,基于专家知识与数据融合方法建立贝叶斯网络结构;利用服从Dirichlet分布的贝叶斯方法进行参数学习。在验证了模型的有效性后,结合贝叶斯网络模型,运用团树传播算法推理了各变量之间的关系。研究结果表明：天气、时间、道路线形、地点都可能导致公交车事故;根据概率由大到小,导致的事故类型依次为非碰撞事故、与小汽车、非机动车、公交车碰撞;且每一事故类型的伤亡情况及最强致因因素都不尽相同。除此之外,各致因因素在不同情况下,导致的事故类型及伤亡情况概率也有差异。相关结果可以为政府及企业建立事故管理制度,减少公交车事故的发生提供一定的依据。     

基于动态贝叶斯网络的燃气管网燃爆风险分析

针对传统风险分析方法无法实现动态评估的局限性，提出了基于动态贝叶斯网络的燃气管网风险分析模型.基于管道失效原因与事故后果，构建了事故演变全过程网络结构，并运用马尔科夫理论将演变全过程与时间相关联，最终建立了动态贝叶斯风险分析模型.该模型基于贝叶斯理论进行泄漏、致灾模式及后果节点的概率计算，实现了对燃气管网事故的原因诊断及事故发展态势预测.以松原"7.4"燃气爆炸事故为例，应用本模型演示了燃气管网事故推演技术，结果表明:事故是由第三方施工破坏引发燃气泄漏，由于燃气在土壤中的扩散范围不断扩大，扩散范围内受限空间数量不断增加，人员活动情况也更加复杂，进而增大了燃气聚集与点火概率；结合事故现场条件，本模型对这起爆炸概率进行了推演，认为此次燃气爆炸概率将在泄漏60 min后达到42.3%，高于安全泄放概率；该结果与真实情况基本相符，进一步验证了模型的可行性与可靠性.      

基于贝叶斯网络的钻井作业现场风险评估

针对高投入、高风险和不确定性的钻井作业现场,展开了安全评价研究。提出了一种基于贝叶斯网络定量评
价钻井作业现场风险、寻找风险源的方法。通过分析历史数据与借助专家经验识别不安全因素,将影响钻井作业现场
安全性的32 个因素分为“人的不安全行为”和“物的不安全状态”,同时构建了钻井作业现场安全性的贝叶斯网络拓
扑结构,并进行了概率推理向前预测和向后诊断,定量评估了钻井作业现场安全性,找出了影响最突出的不安全因素。
将其应用于龙岗气田L 井钻井作业现场,得出人为的不安全行为和物的不安全状态概率分别为0.108 和0.165,整个L
井作业现场不安全概率为0.137,并诊断出过程监控缺陷、安全防护设施缺失、作业导致隐患、井控设备缺陷、生产管
理缺陷不安全因素最突出,与现场实际情况一致。该评价方法为现场安全作业提供较为准确的诊断依据。