基于信息交互的事故致因模型研究

发布时间：2020-04-11 03:24

【摘要】：随着我国铁路运输速度的提高和行车密度的不断增大,发生事故的风险也进一步提高。事故分析作为保证安全的重要手段,对列车的安全运行具有深远的影响。同时,计算机系统的应用,极大地增加了轨道交通控制系统的复杂性,系统内的信息交互也变得越来越复杂化和多样化,这使得相关的事故分析面临极大的挑战。此外,现有的事故分析方法都不是针对轨道交通系统的,而且都存在各种各样的问题,例如只专注于系统组件失效或故障、未考虑系统的运营场景、未考虑人－机－环之间的交互等。所以,找到一种适用于轨道交通系统的事故分析方法是我国现阶段急需解决的问题。论文分析了列车运行控制系统的复杂交互特性,提出了基于信息交互的事故分析方法,深入系统交互中探究事故的致因机理,以“7·23”甬温线特别重大铁路交通事故为例进行分析。论文主要的创新点如下:(1)提出了一种新的事故致因模型:基于信息交互的事故致因模型。基于系统论对事故的解读,并通过事故案例研究发现大多数事故的发生是由于操作人员或设备对系统运行状况的认知不准确或对任务执行进展的认知与实际状况不符,使得人或设备发出了错误的动作,导致了事故的发生。而导致人或设备的认知不准确的原因主要是人、机、环之间的异常的信息交互。(2)提出了人和设备对系统运行状况或任务执行进展的认知模型的概念:操作人员的心智模型、机器(设备)的认知模型。建立了操作人员认知决策的数学模型。基于信息交互的事故分析方法的目的就是通过系统中的信息交互来分析操作人员的认知决策过程,以及机器的认知模型,进而找到操作人员的心智模型或机器的认知模型与实际的物理模型之间出现偏差的原因。(3)从信息交互的角度全面、系统的分析了“7·23”甬温铁路事故,建立了事故相关的人、机、环之间的信息交互模型,以及事故的实际物理模型、操作人员的心智模型和机器(设备)的认知模型,分析了事发时人员的认知决策过程以及机器的认知模型。找到了导致人和设备认知发生偏差的原因,即事故致因。(4)建立了人员可靠性分析(HRA)事件树情景模型。明确了“7·23”甬温铁路事故相关异常情景发生之间的因果关系,并结合事故致因从切断异常情景发生路径的角度提出了针对性的预防改进建议。
【图文】：

建模方法,事故,演化过程,事故分析

事故建模是事故调查分析者了解事故产生机理和演化规律的抽象表达，是人逡逑们能否找到导致事故的根本原因进而预防和改善的关键因素。近年来，关于事故建逡逑模方法的研宄成果丰富，出现了如图２－１中所示的事故建模方法的演化过程。逡逑重ｆ人为因素和人机交逡逑直互行为对系统的影响。逦系统理论事故模逡逑软件－硬件－环境－人模型逦型及过程逡逑＊＊逦（ＳＨＥＬ）逦（ＳＴＡＭＰ）逡逑２０邋世纪逦２０邋世纪逡逑逦邋４０年代——邋９０年代－逡逑多模式逦瑞士奶酪模型（ＳＣＭ），人因逡逑｝；逦分析系统（ＨＦＡＣＳ）和逡逑５ＳＤＶ逦ＡＴＳＢ等经典事故翻逡逑事件树（ＥＴＡ）逡逑图２－邋１事故建模方法演化过程逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－１邋Ａｃｃｉｄｅｎｔ邋ｍｏｄｅｌｉｎｇ邋ｍｅｔｈｏｄ邋ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ邋ｐｒｏｃｅｓｓ逡逑从２０世纪２０年代到２１世纪，期间出现的有代表性的事故建模方法有：多米逡逑诺骨牌模型、故障树、瑞士奶酪模型、ＳＴＡＭＰ模型等。不同的事故分析方法，它逡逑们的事故致因理论和事故致因模型是不相同的。根据其致因机理和致因因素的不逡逑同，可以将事故致因理论分为非系统性事故致因理论和系统性事故致因理论，相应逡逑的，事故分析方法可以分为非系统性事故分析方法和系统性事故分析方法。基于信逡逑息交互的事故分析方法，是基于对系统性事故致因理论的认可而提出来的，是针对逡逑具有交互复杂性的系统而提出的一种系统性事故分析方法。逡逑２．１非系统性事故分析方法逡逑相对于系统性事故分析方法来说，非系统性事故分析方法认为事故是由失效逡逑事件链引起的

事故分析,多米诺骨牌,骨牌,人为错误

诺骨牌来表示这种联锁关系，当第一块骨牌倒下时，碰倒第二块骨牌，，同理，后面逡逑的骨牌也会倒下，最后一块骨牌倒下就会引发事故。因此，事故因果联锁理论也叫逡逑做“多米诺骨牌”理论［２４］。如图２－３所示。逡逑多米诺骨牌模型中，事故发生会带来伤害或损失。距离事故发生最近的是不安逡逑全的动作或不安全的状况，这是直接引发事故的原因，而造成不安全的动作或不安逡逑全的状况的原因是人为错误，造成人为错误的原因则是社会因素，所以，社会环境逡逑是多米诺骨牌模型中最基本的因素［２５］。因此，从该模型可以看出：所有的事故都可逡逑１０逡逑
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U298.5

【参考文献】