基于STAMP的大型游乐设施事故模型研究

发布时间：2021-08-31 23:40

　　大型游乐设施是一种人机环交互频繁和机电液集成度较高的复杂系统,在对其进行安全分析时,传统的事故模型难以全面识别危险隐患。为了解决上述问题,发现基于系统理论和控制理论的STAMP模型在复杂系统的应用中更具优越性。因此,本文基于STAMP构建了大型游乐设施的事故模型,包括安全控制模型和具体过程模型。通过分析模型中的控制回路与安全约束,识别出其潜在的危险因素并提出改进措施。应用实例证明,基于STAMP的大型游乐设施事故模型在全面辨识系统危险因素方面具有良好的应用价值。 

【文章来源】：中国特种设备安全. 2020,36(12)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

图１安全控制回路??上述概念使ＳＴＡＭＰ模型可以有效地体现系统之??间的关系，反映系统内部和系统之间的问题

是一个复杂的系统，由??多个子系统和零部件组成。由于大型游乐设施种类较??多，不同设备的运动形式不同，内部结构差异较大，??但主要可分为传动系统、控制系统、安全束缚装置、??制动装置等子系统。子系统向下还可以再细分零部件??等具体的部件或结构，本文不再详述。??另外，存在人为无法预测或者避免的外部干扰可??能会影响系统正常运行，如：天气突变、突然的阵风、??雷电以及飞鸟等闯人物造成设备急停等。??结合上述我国大型游乐设施的管理体系和实际情??况，构建大型游乐设施安全控制模型如图２所示。??蓝管层??设备层??上级监管机构或法规标准制订机构??规范??标准、??汇报??当地监管部门??监管??监督、??、汇报??ｋ??汇报??检验检测机构?监管??检验??检测，??，?监督??汇报??游乐园区，景区等场所??ｆ—??管理人员??：约束１个反馈约束?１?个反馈??操作人员??维修人员……??其他人员??操作Ｉ个反馈维修Ｉ?ｍｍ??游乐设施??传动系统??控制系统??制动装置??－外部干扰??图２大型游乐设施安全控制模型??传统的事故模型注重故障与危险行为的描述，鲜??有从系统间的联系和监管管理角度分析问题，基于??ＳＴＡＭＰ模型的大型游乐设施事故模型将各系统串联??成一个整体，将监管层、管理层和设备层有效地连接??起来。当事故发生时，根据系统间的安全约束，可以??双向挖掘事故的根本原因和影响因素，对危险因素的??分析更为全面。??２．２构建过山车上客过程模型??过山车是典型的大型游乐设施，其上客过程在大??型游乐设施中具有一定的代表性。过山车上客过程主??要分为引导和准

试验研究第３６卷第１２期??根据上述过程描述和控制回路分析，构建过山车??上客过程模型，如图３所示。??图３过山车上客过程模型??３大型游乐设施ＳＴＡＭＰ模型分析??对大型游乐设施安全控制模型和过山车上客过??程模型中的控制回路和安全约束进行分析，识别出３??种容易被忽视的潜在危险因素并提出改进措施如下。??３．１安全压杠的压紧锁好反馈较弱??在图３站台服务人员与压杠的锁紧检测回路中，??站台服务人员通过提拉动作来确认压杠是否锁紧，由??于其工作量大、重复劳动，容易造成误判压杠锁紧情??况的事故。另外，在站台服务人员与乘客的压杠松紧??检测回路中，由于乘客情绪激动、注意力不集中等原因，??乘客常常忽视了反馈压杠松紧的情况，没有及时与站??台服务人员进行沟通。相关事故表明，上述回路在实??际操作中确实存在问题，如：２００９年９月，美国的某??乘客在乘坐“Ｒｅｍｉｘ?ＩＩ”过山车时，由于压杠过松、??乘客较瘦，导致该乘客从压杠下方滑出受伤事２０１０年??６月，巴西的乘客乘坐”?Ｍｏｎｔｅ?Ａｕｒｏｒａ”过山车时，??由于站台服务人员没有锁紧压杠导致运行过程中压杠??失效，该乘客坠落死亡。??根据ＳＴＡＭＰ模型可以发现，上述问题主要是由??反馈较弱导致，因此可以通过加强反馈来减少类似事??故的发生。例如：为了避免站台服务人员对压杠是否??锁紧的误判事故，可以増加位置检测报警，通过指示??灯、警报语音等方式加强压杠对站台服务人员的反馈；??为了减少乘客在压杠内碰撞或者滑出的事故，应明确??站台服务人员的操作规程，在对乘客进行引导时，提??醒乘客及时反馈压杠的松紧情况。??３．２?加强站台服务人员与操作人员

【参考文献】：
期刊论文
[1]导弹攻击过程的STAMP/STPA任务失效及仿真研究[J]. 李俊,胡剑波,王应洋,邢晓波.  弹箭与制导学报. 2019(03)
[2]STPA在进近着陆飞行安全分析中的研究及应用[J]. 王晴昊,胡剑波,姚登凯.  系统工程理论与实践. 2018(10)
[3]复杂系统安全性建模、分析、控制与仿真研究[J]. 胡剑波,李俊,郑磊,邢晓波.  火力与指挥控制. 2018(07)
[4]航空四站气体保障过程的STAMP建模与STPA安全性分析[J]. 胡剑波,李俊,郑磊.  航空工程进展. 2017(04)
[5]基于STAMP模型的地铁拥挤踩踏应急联动系统设计[J]. 王起全,吴嘉鑫.  中国安全科学学报. 2016(12)
[6]基于STAMP/STPA的机轮刹车系统安全性分析[J]. 郑磊,胡剑波.  航空学报. 2017(01)

博士论文
[1]基于STPA的需求阶段的高速列车运行控制系统安全分析方法研究[D]. 刘金涛.北京交通大学 2015



本文编号：3375833