基于CREAM和不确定推理的人因可靠性分析方法

提出了一种基于认知可靠性与失误分析方法（CREAM）和不确定性推理的适用于海洋工程的人因可靠性分析方法．首先根据海洋工程的作业环境特点,对共同绩效条件（CPC）进行了修正．之后为解决CREAM本身固有的不确定性,利用模糊数学原理实现CPC评价的模糊化,再基于CREAM的分析流程建立91叶斯网络,完成由CPC得到控制模式的推理过程,并证明贝叶斯网络的建模效率要高于模糊模型．由贝叶斯网络输出控制模式的隶属度,再通过去模糊化的方式计算得到人误概率．最后,针对某平台的实例分析结果证明该方法能够提高计算的精度．     

人因可靠性认知机理研究进展

对人因可靠性分析方法中人因失误认知机理研究进展进行了综述．回顾了第一代、第二代和第三代人因可靠性方法，重点分析了这些方法关于人因失误认知机理的研究成果和不足，梳理出目前研究中的热点和难点，展望了人因可靠性认知机理研究与认知科学深入交叉融合的发展趋势．     

人因失误及其可靠性分析

随着机器和环境的发展,系统的可靠性不断得到提高,但是作为系统主体的人由于其具有生理、心理等各方面因素及其人自身的复杂性,人的可靠性不但没有明显提高,而且人因失误越来越严重.本文通过对人因失误产生原因,人因失误的分类,及人的可靠性的分析,从而寻找预防人因失误的最有效办法,以提高系统中作为主体的人的可靠性.     

基于FBCREAM方法的飞机驾驶人因可靠性评估模型

飞机驾驶人为差错是导致飞行不安全事件/事故的重要因素之一,为有效预测飞机驾驶人因可靠性,减少人为差错,确保飞行安全,提出一种基于FBCREAM方法的飞机驾驶人因可靠性评估模型。考虑飞机驾驶的情境环境及人因特征,调整原始认知可靠性与失误分析方法（CREAM）中的人为差错形成条件使其更合理地表征驾驶舱中飞行员工作情境。引入模糊逻辑方法,利用隶属函数对人为差错形成条件的不确定性和模糊性进行建模。以人为差错形成条件的隶属度为输入参数,人为差错模式隶属度为输出构建贝叶斯网络模型,通过解模糊化方法计算人为差错概率精确值。选取单发故障情境环境下执行飞行任务进行实例分析,结果表明该方法能够准确评估飞机故障情境环境下的飞机驾驶人因可靠性,可为航空安全评估提供有效的工具和重要支持。     

基于改进CREAM扩展法的驾驶转向人因失误率预测

交通信号灯控制的交叉口是事故的高发地带,驾驶人驾驶车辆在这样的路口进行转向任务,其人因失误可能会引发严重的交通事故。为有效评估驾驶转向中的人因可靠性,在认知可靠性与失误分析（CREAM）扩展法的基础上,结合决策与实验室方法（DEMATEL）为共同绩效条件（CPC）赋予权重,改进人因失误率中总权重因子的计算公式,定量预测驾驶人人因失误率。验证改进方法的合理性,并与改进前的方法进行对比分析。结果表明,改进后的CREAM方法预测人因失误率更加符合实际情况。该方法为以后驾驶人人因失误率定量化研究提供借鉴,对于提高驾驶安全、降低交通事故率也具有重要意义。     

人因失误的后果-前因追溯表

认知可靠性和失误分析方法(CREAM)属于第二代人因可靠性分析方法。该文研究CREAM中的追溯分析方法在人因失误事件根原因分析中的应用,对人因失误基本原因的分类和后果前因关系进行归纳、整理和补充,给出了简洁的后果前因追溯表和具体的追溯分析步骤和框架,便于实际应用。应用于ThreeMileIsland事故中的一个重要人因失误事件的追溯分析,得出了设计、规程和认知等方面的根原因。结果表明,追溯分析方法在工业系统人因事故的根原因分析中是实用而有效的方法。     

基于认知行为与灰色关联分析的非正常情况下接发列车人因失误分析

主要探讨非正常情况下铁路接发列车工作人员认知行为产生的机理,由此构建非正常情况下接发列车作业的认知行为模型。基于认知模型运用灰色关联分析法分析人因失误因素,并以某铁路局在非正常情况下接发列车作业人因失误数据为学习样本,分析人因失误因素对人误影响的主、次问题。分析结果表明,"培训与应急演练"、"工作经验"、"疲劳程度"及"工作压力"等因子是非正常情况下接发列车人因失误的主要贡献因子。研究表明,该认知行为模型与灰色关联分析法正确可靠,适用于非正常情况下接发列车作业人因可靠性分析,对制定非正常情况下接发列车作业规章制度、安全管理等有一定的指导意义。     

基于贝叶斯网络的飞行安全人因可靠性评估模型

基于广义人-机-环境复杂系统,对飞行人员可靠性、空中交通管制人员可靠性和航空器维修人员可靠性进行了分析,综合考虑常用可靠性评估方法的优缺点,采用贝叶斯网络建立了飞行安全人因可靠性的评估模型.该模型综合运用诊断推理和支持推理形式,分析直观,计算简便,适用于广义的人-机-环境复杂系统建模;同时该模型可以根据后验概率来调整先验概率,从而有效地提高了评估的精度.     

基于多应激源的空管人员人因可靠性分析

空中交通管制员应激反应是诱发航空运输不安全事件的重要因素,评估其人因可靠性成为提升空管安全的重要依据.通过分析影响空管人员人因可靠性的多应激源,建立了针对多应激源的空管人员人因可靠性分析模糊故障树模型,并利用从T-S模糊故障树映射到贝叶斯网络的系统可靠性评估方法,评估了空管人员应激激活模糊可能性,逆向追踪各应激源的模糊重要度、状态重要度和后验概率,以此来分析空管人员人因可靠性.结合某地区空管局调研数据进行验证,发现管制员应激被完全激活的模糊可能性为0.035 57,与应激源的发生率处于同一数量级,验证了所提方法的有效性,证明了该方法可用于识别导致空管人员应激的关键应激源,有助于进行应激源针对性管理,提高多应激源作用下空管人员人因可靠性.     

基于Kriging改进响应面的挂篮可靠度分析

将Kriging改进响应面法推广到挂篮使用可靠度分析中,研究了范和港大桥牵索挂篮的可靠度问题。通过拉丁超立方抽样选取少量均匀分布的样本点,快速拟合出接近极限状态方程的响应面,进而计算结构的可靠度。计算结果表明,Kriging改进响应面法是可行且有效的,范和港大桥挂篮在使用中具有较高可靠度。     

采用MEA-AdaBoost-BP模型的工程结构可靠性分析方法

针对工程结构可靠性设计中算法和计算存在的问题,提出基于MEA-AdaBoost-BP神经网络算法模型的可靠性求解方法. 运用思维进化算法(MEA)求解训练集权值和阈值优化的BP神经网络,并构造为弱预测器函数.然后,运用AdaBoost算法将多个优化后的BP神经网络弱预测器函数迭代训练,形成MEA-AdaBoost-BP神经网络算法模型强预测器函数. 最后,利用逼近隐性功能函数求解可靠性指标,并将其与AdaBoost-BP算法和Monte-Carlo算法进行比较.研究结果表明:所提算法在计算中与Monte-Carlo算法相比,其迭代次数分别仅为16次和46次,效率高,计算精度与Monte-Carlo法接近;而和AdaBoost-BP法相比,其可靠性指标误差分别仅为1.59%和1.88%,计算结果更精确.     

一种自适应PC-Kriging模型的结构可靠性分析方法

为提高小失效概率及耗时的复杂结构可靠性评估精度和效率,提出了一种基于PC-Kriging(polynomial-chaos-based Kriging)模型与自适应k-means聚类分析相结合的结构可靠性分析方法.PC-Kriging的回归基函数采用稀疏多项式最优截断集合来近似数值模型全局行为,并用Kriging来处理模型输出的局部变化.在基函数的建立上,PC-Kriging采用最小角回归(LAR)计算功能函数可能的多项式基函数集的数量,同时用Akaike信息准则(AIC)来确定最优多项式形式.自适应k-means聚类分析确保每次迭代添加若干个对失效概率贡献较大的样本点.通过两个数值算例分析,结果表明所提出方法在能够保证失效概率估计值的有效性和准确性的同时减小结构功能函数的评估次数.     

Reliability Assessment Method Based on Interference Variable for Stress-Strength Model

Stress-strength model is a basic and important tool for reliability analysis.There are few methods to assess the confidence limit of interference reliability when the distribution parameters of stress and strength are all unknown.A new assessment method of interference reliability is proposed and the estimates of the distribution parameters are accordingly given.The lower confidence limit of interference reliability with given confidence can be obtained with the method even though the parameters are all unknown.Simulation studies and an engineering application are conducted to validate the method,which suggest that the method provides precise estimates even for sample size of approximately.     

基于改进信息熵值分析的TBM掘进参数研究

复杂地质条件下的TBM掘进参数的有效预测可以对TBM施工进行针对性的指导,基于深圳地铁10号线孖-雅双护盾TBM区间实际掘进参数,建立了一种基于改进信息熵值分析的TBM掘进参数预测模型,通过前序参数的熵值权系数自适应调整来预判后续TBM参数值,模型以TBM推力和扭矩样本参数进行训练并以实际工程数据进行验证,通过残差分析和相关性分析得出的预测值和实际值相符,说明该模型具有较好的非线性映射能力,基于改进信息熵值分析的TBM掘进参数预测模型能直观反映TBM装备载荷地质适应性规律,可为TBM施工掘进参数设置提供参考,提前预判规避不良地层施工风险.     

一种改进的全局可靠性分析方法

基于Kriging模型的高效全局可靠性分析(EGRA)方法在每次循环迭代过程中只能增加一个样本点.为了提高EGRA方法的效率,提出了一种基于多代理模型的改进全局可靠性分析算法.通过引入Kriging模型的预测误差,在每次循环迭代过程中,计算多个代理模型的期望可行函数(EFF)获得多个最佳样本点,将这些样本点同时加入到样本库中并更新所有代理模型,直到满足给定的精度为止.在建立极限状态函数高质量的近似模型后,采用蒙特卡罗方法进行可靠性分析.两个数值算例的分析结果表明,该方法具有较高的效率和准确性.     

人体生物力学模型的驾驶舒适度仿真研究

为了高效地评价人在驾驶汽车过程中的舒适性,由Adams/LifeMode软件建立了坐姿人体-座椅系统的生物力学模型.应用Matlab工具编程,得出了GB7031规定的B、C级公路的功率谱函数,并转换成易于加载的时域信号.通过加权计算,得到了在典型行驶速度下人体关键部位的振动加速度响应,进而提出了全身振动以及人体局部振动的舒适性仿真评价方法.采用Adams/LifeM-ode软件,建立了有别于传统弹簧—阻尼—质量模型的人体生物力学模型,实现了乘坐舒适性评价的计算过程,为研究人体局部振动舒适性提供了理论基础.     

基于割线模型的改进算法

使用割线模型，给出了一种求解无约束极小化问题算法，即基于割线模型的改进算法，该算法存贮量小，计算量小，尤其对于大型问题，是非常有效的算法。     

一种基于Kriging模型的机械结构可靠性分析方法

通过分析现有机械结构可靠性抽样方法存在的不足以及影响失效概率估计精度的主要因素,提出了一种基于Kriging模型及自适应抽样方法的机械结构可靠性分析方法.该抽样方法将随机抽样与聚类算法相结合,能够在概率上保证新增样本点落在对失效概率贡献较大的区域,避免对非重要区域的不必要抽样.以大数定律及中心极限定理为基础,推导了所提出的Kriging模型的收敛条件.通过两个算例说明所提出方法的迭代收敛过程、准确性及稳定性,结果表明,该方法能够在较少调用结构功能函数情况下得到失效概率较准确的估计值.