第三章铁路运输安全系统分析ppt课件.pptx

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1、运输安全系统分析,第一节 概述,铁路运输安全系统分析是使用系统工程的原理和方法，辨别、分析铁路运输生产中存在的危险因素，并根据实际需要对其进行定性、定量描述的技术方法。其目的是为了保证铁路运输系统安全运行，查明系统中的危险因素，以便采取相应措施控制危险。,安全系统分析的内容1）对可能出现的初始的、诱发的及直接引起事故的各种危险因素及其相互关系进行调查和分析。2）对与系统有关的环境条件、设备、人员及其他有关因素进行调查和分析。3）对能够利用适当的设备、规程、工艺或材料控制或根除某种特殊危险因素的措施进行分析。4）对可能出现的危险因素的控制措施及实施这些措施的方法进行调查和分析。5）对不能根除的危

2、险因素失去控制或减少控制可能出现的后果进行调查和分析。6）对危险因素一旦失去控制，为防止伤害和损害的安全防护措施进行调查分析。,对系统中的安全隐患进行分析,对系统中各要素及其关系进行分析,对消除隐患的措施进行分析,对减少隐患发生概率的措施进行分析,对事故的安全防护措施进行分析,铁路运输安全系统分析方法有许多种，其中得到广泛应用的安全系统分析方法主要有以下几种：（1）统计图表分析（Statistic Figure Analysis，SFA）（2）因果分析图（Cause-Consequence Analysis，CCA）（3）安全检查表（Safety Check List，SCL）（4）预先危险性

3、分析（Preliminary Hazard Analysis，PHA）（5）故障模式及影响分析（Failure Model and Effects Analysis，FMEA）（6）事件树分析（Event Tree Analysis，ETA）（7）事故树分析（Fault Tree Analysis，FTA）,第二节 安全系统分析方法的分类,第二节 安全系统分析方法的分类,统计图表分析法,比重图,2004年我国各种驾驶员类型的事故构成,第二节 安全系统分析方法的分类,统计图表分析法,趋势图,1980-1999年我国道路交通事故发生情况,第二节 安全系统分析方法的分类,统计图表分析法,直方图,第二

4、节 安全系统分析方法的分类,统计图表分析法,圆图法,道路交通事故原因分析图,第二节 安全系统分析方法的分类,统计图表分析法,特点与使用范围定量分析方法（能够给出具体数值）适合于统计系统发生事故的情况和发生规律,第二节 安全系统分析方法的分类,因果分析图法（鱼刺图或者特性因素图）,第二节 安全系统分析方法的分类,鱼骨图的定义:1953年，日本管理大师石川馨先生所提出的一种把握结果（特性）与原因（影响特性的要因）的极方便而有效的方法，故名“石川图”。因其形状很像鱼骨，也称为“鱼骨图”或者“鱼刺图”。问题的特性总是受到一些因素的影响，我们通过头脑风暴法找出这些因素，并将它们与特性值一起，按相互关联性

5、整理而成的层次分明、条理清楚，并标出重要因素的图形就叫“特性要因图”。是一种发现问题“根本原因”的方法，是一种透过现象看本质的分析方法,头脑风暴法（Brain StormingBS）：一种通过集思广益、发挥团体智慧，从各种不同角度找出问题所有原因或构成要素的会议方法。 BS四大原则：严禁批评、自由奔放、多多益善、搭便车,因果分析图法（鱼刺图或者特性因素图）,第二节 安全系统分析方法的分类,因果分析图法（鱼刺图或者特性因素图）,鱼骨图作用鱼骨图是一个非定量的工具，可以帮助我们找出引起问题潜在的根本原因；它使我们问自己：问题为什么会发生？使项目小组聚焦于问题的原因，而不是问题的症状；能够集中于问题

6、的实质内容，而不是问题的历史或不同的个人观点；以团队努力，聚集并攻克复杂难题；辨识导致问题或情况的所有原因，并从中找到根本原因；分析导致问题的各原因之间相互的关系；采取整改措施，正确行动。,第二节 安全系统分析方法的分类,因果分析图法（鱼刺图或者特性因素图）,实例,第二节 安全系统分析方法的分类,因果分析图法（鱼刺图或者特性因素图）,主 骨,大鱼骨,中鱼骨,小鱼骨,鱼头,架构,第二节 安全系统分析方法的分类,因果分析图法（鱼刺图或者特性因素图）,制作步骤,（1）确定所分析的问题 简单的说特性就是“结果”，首先，对团队成员讲解分析目的，然后，认清、阐明需要解决的问题，并就此达成一致意见。,结果,

7、第二节 安全系统分析方法的分类,因果分析图法（鱼刺图或者特性因素图）,制作步骤,（2）特性和主骨主骨用粗线画，加箭头标志。,结果,主 骨,第二节 安全系统分析方法的分类,因果分析图法（鱼刺图或者特性因素图）,制作步骤,（3）大骨和要因大骨上分类书写36个要因，可用四方框圈起来,第二节 安全系统分析方法的分类,因果分析图法（鱼刺图或者特性因素图）,制作步骤,（4）中骨、小骨、孙骨,中骨事实（中原因）；小骨要围绕为什么会那样？来写（小原因）；孙骨要更进一步来追查为什么会那样？来写（细原因）；,孙骨,曾孙骨,中骨,大骨,小骨,第二节 安全系统分析方法的分类,因果分析图法（鱼刺图或者特性因素图）,实例

8、解释,第二节 安全系统分析方法的分类,因果分析图法（鱼刺图或者特性因素图）,案例分析（7.23甬温事故）,事故经过简介：多次雷击，采集电路电源保险丝熔断，导致区间一直显示无车占用；同时区间轨道电路故障导致D3115次列车停于区间，区间信号一直显示无列车占用，使得后续达到的D301次列车与D3115次列车发生追尾；其间车站值班员发现信号显示故障但未及时通知D3115次列车司机；,甬温事故,D301与D3115列车追尾,车站值班员、调度员,信号设备,天气,未能及时通知D301司机,安全观念欠缺,雷击致设备故障,区间显示故障,设备设计缺陷,轨道电路故障,设备设计缺陷,设备设计缺陷,第二节 安全系统分

9、析方法的分类,安全检查表分析法,概述,安全检查表（Safety Check List）是进行安全检查、发现潜在危险、督促各项安全法规、制度、标准实施的一个较为有效的工具。它是安全系统中最基本、最初步的一种形式, 是铁路运输安全系统分析中一种常用分析方法。,安全检查表定义,系统地对检查对象进行科学的分析，从中找出各种不安全因素，确定检查项目，预先以表格的形式拟定好的用于检查其安全状态的“问题清单”，作为实施的蓝本。,第二节 安全系统分析方法的分类,安全检查表分析法,第二节 安全系统分析方法的分类,安全检查表分析法,项目及要求,采取的方式,列出导致事故发生的所有因素和状态；要求系统、全面、完善。,

10、采用正面提问的方式，发问明确；以“是”或“否”来回答。,检查依据,收集有关问题的规章、规范。,第二节 安全系统分析方法的分类,安全检查表分析法,安全检查表的分类：按照用途分类,设计通用安全检查表（主体框架和规章内容）运输设备、机械装置、设施定期安全检查表（设备安全）车间、工段及岗位用安全检查表（作业安全）消防用安全检查表专业性安全检查表（如隧道安全、电气设备）,第二节 安全系统分析方法的分类,安全检查表分析法,安全检查表的编制方法,第二节 安全系统分析方法的分类,安全检查表分析法,安全检查表的编制步骤,确定被检查对象，组织有关人员；（如接发车作业）熟悉被分析的系统；（如熟悉接发车过程）调查不安

11、全因素；（如错误办理进路、错误显示信号、两冒）搜集与系统有关的规范、标准、制度等；（如站细、奖惩制度）明确规定的安全要求； （如站细、铁路交通事故处理规程）根据具体情况和要求确定编制方法，编制安全检查表；通过反复使用，不断修改、补充完善。,第二节 安全系统分析方法的分类,安全检查表分析法,安全检查表的优缺点,第二节 安全系统分析方法的分类,安全检查表分析法,安全检查表的缺点,3.3 预先危险性分析（PHA）,（一）预先危险性分析的基本含义方法特点： 一种定性分析系统危险因素和危险程度的方法。分析的目的：识别与系统有关的主要危险鉴别产生危险的原因预测事故出现对员工及系统产生的影响判别已识别的危险

12、性等级并提出消除或控制危险的措施,如何防止铁路沿线出现山体滑坡、驼峰调车出现列车速度过快等,如列车超速、列车脱轨、列车碰撞等,如列车超速原因为疲劳驾驶、信号传输错误等,如列车脱轨对人员伤亡、正线行车的影响,3.3 预先危险性分析（PHA）,预先危险性分析的内容识别危险的设备、零部件，并分析其发生的可能性条件；对运输系统中各要素之间的关系与影响；分析运输过程中危险物品的装载、运输；分析运输过程及其相关参数或状态参数；环境条件；用于保证安全的设备、防护装置等。,如轴承、道岔、信号灯等,如道岔、进路之间的关系，铁鞋和列车运行的关系等,如爆炸品、压缩气体、易燃固体、毒害品、放射性物品等,如货物超载程度

13、、偏载程度、运行中轴承的温度、列车速度等,如天气、隧道、曲线、坡度等,如防滑坡,3.3 预先危险性分析（PHA）,（二）预先危险性分析的步骤,确定可能发生的事故,确定事故影响,通过经验判断、技术诊断或其他方法调查确定危险源(即危险因素存在于哪个子系统中)，对所需分析系统的生产目的、物料、装置及设备、工艺过程、操作条件以及周围环境等，进行充分详细的了解；,根据过去的经验教训及同类行业生产中发生的事故(或灾害)情况，对系统的影响、损坏程度，类比判断所要分析的系统中可能出现的情况，查找能够造成系统故障、物质损失和人员伤害的危险性，分析事故(或灾害)的可能类型；,制作分析表,对确定的危险源分类，制成预

14、先危险性分析表；,危害分级,进行危险性分级，排列出重点和轻、重、缓、 急次序，以便处理；,制定防范措施,3.3 预先危险性分析,（三）预先危险性分析的主要优点(1)分析工作做在行动之前，可及早采取措施排除、降低或 控制危害，避免由于考虑不周造成损失；(2)对系统开发、初步设计、制造、安装、检修等做的分析结果，可以提供应遵循的注意事项和指导方针；(3)分析结果可为制定标准、规范和技术文献提供必要的资料；(4)根据分析结果可编制安全检查表以保证实施安全，并可作为安全教育的材料。,应用实例-硫化氢输送系统预先危险性分析,（四）硫化氢输送系统预先危险性分析 设计初期，分析者只知道工艺工程中处理的物质是

15、硫化氢，以及硫化氢的物理和化学性质如有毒、可燃烧等，于是把硫化氢泄漏作为可能的事故。分析导致事故的原因：盛装硫化氢的压力容器泄漏或破裂；化学反应中硫化氢过剩；反应装置泄露或破裂；在连接硫化氢储罐和反应装置的过程中发生泄露。,应用实例-硫化氢输送系统预先危险性分析,当硫化氢发生大量泄露时候，对附近人员会造成严重的伤害，根据泄露情况将危险程度划分为级和级。为了防止泄露事故发生，分析者向设计人员提出如下建议：考虑用一种低毒性物质在需要时能产生硫化氢的工艺；开发一套收集和处理过剩硫化氢的系统；采用硫化氢泄露报警装置；现场仅存储最小量的硫化氢，不会输送、处理过量；开发符合人机工程学要求的储罐连接程序；设

16、置由硫化氢泄露监控系统驱动的水封系统储罐。,应用实例-硫化氢输送系统预先危险性分析,把储罐布置在远离其他道路、方便运送的地方；在投产之前，教育、训练职工了解硫化氢的危害，掌握应急程序。,3.4 故障模式和影响分析（FMEA）,故障模式和影响分析是对系统各组成部分、元件进行分析的重要方法，它是由可靠性工程发展起来的。 主要分析系统中各子系统及元件可能发生的各种故障模式，查明各种类型故障对邻近子系统或元件的影响以及最终对系统的影响，提出可能采取的预防改进措施，以提高系统的可靠性和安全性。,如列车制动故障、道岔转折故障等,3.4 故障模式和影响分析,（一）故障模式 故障机理是要考虑某个故障模式是如何

17、发生的以及它们发生的可能性有多大。 故障模式从不同表现形态来描述故障，一个系统或一个元件往往有多种故障模式。 从可靠性的定义出发，系统或元件的故障模式，通常从五个方面来考虑：运行过程中的故障；提前动作；在规定的时间不动作；在规定的时间不停止；能力下降、超量或受阻。,如列车制动故障,如轴承温度过高预警提示,如道岔在规定时间没有转折到位,如区间持续显示占用状态,如车轮磨损导致镟轮,3.4 故障模式和影响分析,（二）分析程序包括以下四方面：（1）掌握和了解对象系统；（2）对系统元件的故障模式和产生原因进行分析；（3）故障模式对系统和元件的影响；（4）汇总结果和提出改正措施。,3.5 事件树分析,方法

18、特点： 是从一个初始事件开始，按顺序分析事件向后发展中各个环节成功与失败的过程和结果。 是一种时序逻辑的事故分析方法。,初始状态,列车上有易燃品,3.5 事件树分析,1、事件树分析的基本原理 事物的发展存在量的积累和质的飞跃两种状态。 任意时刻都存在继续量的积累或进行质的飞跃两种可能。,压死骆驼的最后一根稻草！,3.5 事件树分析,事件树的构成以初始事件为起点，按照事件的发展顺序，分成阶段； 每一阶段可能的后续事件有完全对立的逻辑两种状态（正常或故障，安全或危险），逐步向结果方面发展。,3.5 事件树分析,2、分析步骤确定初始事件；找出与初始事件 有关的环节事件；画事件树；说明分析结果。,3.

19、5 事件树分析,3、定性分析在绘制事件树的过程中已对每一发展过程和事件发展的途径作了可能性的分析。 找出事故连锁； 找出预防事故的途径。,最终导致事故的途径即为事故连锁。一般导致事故的途径很多，即有许多事故连锁。 事故连锁越多，系统越危险，事故连锁中事件数越少，系统越危险。,事件树中最终达到安全的途径指导我们如何采取措施预防事故。安全连锁越多，系统越安全，安全连锁中事件数越少，系统越安全。,3.5 事件树分析,3、定性分析,事故连锁,1,2,3,4,3.5 事件树分析,4、定量分析 根据每一事件的发生概率，计算各种途径的事故发生概率，比较各个途径概率值的大小，作出事故发生可能性序列，确定最易发

20、生事故的途径：计算某一类状态的发生概率：,PB,PB,PC1,PC1,PD1,PD1,PC2,PC2,PD2,PD2,PD3,PD3,PD4,PD4,PS1 =PB PC1 PD1,P安全 = PS1 + PS3 + PS5 + PS7,P事故 = PS2 + PS4 + PS6 + PS8,3.5 事件树分析,4、定量分析,0.7,0.3,0.6,0.4,0.7,0.3,0.7,0.3,0.8,0.2,0.7,0.3,0.6,0.4,0.7,0.3,0.8,0.2,0.7,0.3,0.8,0.2,0.7,0.3,0.8,0.2,0.7,0.3,0.8,0.2,1、计算S1的概率2、计算安全的

21、概率3、计算事故的概率,3.5 事件树分析,5、案例分析（行人过马路的事件树分析）,0.4,0.6,0.7,0.3,0.8,0.2,0.5,0.5,0.6,0.4,分别采用定性、定量方法分析1、找出所有车祸连锁2、最危险的车祸连锁,3.6 事故树分析,1.方法含义是一种演绎推理法；各种原因之间的逻辑关系用一种称为事故树的树形图表示； 顶事件、中间事件、底事件、逻辑符号。可作定性与定量分析。,列车冒进信号的发生概率为0.15,3.6 事故树分析,1、事故树分析法的特点具有以下特点：事故树分析是一种图形演绎方法，便于找出系统的薄弱环节；具有很大的灵活性；是一个对系统更深入认识的过程；可以定量计算复

22、杂系统发生事故的概率。,3.6 事故树分析,2、事故树分析步骤（1）准备阶段确定所要分析的事件(列车冒进、列车脱轨、列车追尾)熟悉作业过程（深入调查，分析事件所在的作业，其具体流程等，此为事故树分析的基础）调查历史事故（调查本单位与外单位、国内与国外同类所有事故）（2）事故树的编制确定事故树的顶事件调查与顶事件有关的所有原因事件编制事故树（3）事故树定性分析（4）事故树定量分析（5）事故树分析的结果总结与应用,分析对象，一般以极易发生的事故或者后果严重的事故为对象,最小割集、最小径集,计算事故发生的概率，及其主要影响部分,根据定性和定量分析结果，给出评价和改进建议,3.6 事故树分析,事件及事

23、件符号 结果事件：由其他事件或事件组合所导致的事件，总是位于逻辑门的输出端。分为顶事件和中间事件。 顶事件为分析对象，处于事故树顶端，只做输出。中间事件既是输出事件，也是输入事件。用矩形符号表示，分为顶事件和中间事件。 底事件：导致其它事件的原因事件，位于事故树的底部，总是某个逻辑门的输入事件而不是输出事件，底事件又分为基本原因事件（圆形符号）和省略事件（菱形符号）。,表示导致顶事件发生的最基本的或不能再向下分析的原因或缺陷事件。,表示没有必要进一步向下分析或其原因不明确的原因事件。,3.6 事故树分析,特殊事件：表明其特殊性或引起注意的事件。分为开关事件（房形符号）和条件事件（椭圆形符号）。

24、,在正常工作条件下必然发生或必然不发生的事件。,是限制逻辑门开启的事件。,3.6 事故树分析,逻辑门及其符号 逻辑门是连接各事件并表示其逻辑关系的符号，主要有：（1）与门；（2）或门；（3）非门；（4）特殊门：条件与门、条件或门,3.6 事故树分析,（1）与门 可以连接数个输入事件E1，E2，En和一个输出事件E。表示仅当所有输入事件都发生时，输出事件E才发生的逻辑关系。（2）或门 可以连接数个输入事件E1，E2，En和一个输出事件E，表示至少一个输入事件发生时，输出时间E就发生。,3.6 事故树分析,（3）非门 表示输出事件是输入事件的对立事件。（4）特殊门 条件与门：表示输入事件不仅同时发

25、生，而且还必须满足条件A，才会有输出事件发生。 条件或门：表示输入事件中至少有一个发生，在满足条件A的情况下，输出事件才发生。,3.6 事故树分析,事故树的编制注意点重要性的认识：是事故树分析中最基本、最关键的环节。编制人员的组成：应由系统设计人员、操作人员和可靠性分析人员组成。目的：通过编制过程发现系统中的薄弱环节。,3.6 事故树分析,事故树的编制过程时遵循的规则 事故树的编制过程是一个严密的逻辑推理过程，应遵循以下规则：确定顶事件应优先考虑风险大的事故事件；合理确定边界条件；确切描述顶事件；保持门的完整性，不允许门与门直接相连；及时进行合理的简化；对编制的事故树反复进行合理性检验。,应当

26、把发生频率高且后果严重的事件优先作为分析对象，即顶事件；也可以把发生频率不高但后果很严重以及后果虽不严重但发生非常频繁的事故作为顶事件。,如分析列车冒进事故，不过多牵扯不必要的内容，如司机生活问题、情绪问题等等。,如铁路异常事件、车站违规作业等均不可作为顶事件。,3.6 事故树分析,编制事故树的方法首先确定系统的顶事件，找出直接导致顶事件发生的各种可能因素或因素的组合即中间事件；在顶事件与其紧连的中间事件之间，根据其逻辑关系相应的画上逻辑门；然后再对每个中间事件执行类似的分析，找出其直接原因，逐级向下演绎，直到不能分析的基本事件为止。,3.6 事故树分析,事故树编制,1、确认顶事件,列车冒进信

27、号T,2、确定导致顶事件发生的各种可能事件,未按信号行车A,信号突变B,制动装置故障C,安全防护装置失灵X1,作业人员失误D,间断瞭望X2,瞭望条件不良X3,操作不当X4,误认信号X5,信号故障X6,办理错误X7,折角塞门关闭X8,风缸故障X9,风泵故障X10,1,&,1,1,1,3、确定上层事件与下层事件之间的逻辑关系，并用线连接起来,4、确定导致下一中间事件发生的可能事件,5、确定上层事件与下层事件之间的逻辑关系，并用线连接起来,6、如此循环，直到没有找到其它中间事件为止,3.6 事故树分析,练习：巡道工作业被机车车辆碰轧事故树编制 分析：1、导致事故发生的原因为列车停车不及时，且巡道员躲

28、避不及时；2、列车停车不及时的原因为列车制动不及时，或者司机未采取停车措施；3、巡道员躲避不及时的原因为该巡道员没有下道避车、或者已经下道避车但避让不及时、或者避让位置不对。,3.6 事故树分析,5、事故树定性分析 分析内容：事故树的割集与最小割集；事故树的径集与最小径集；根据最小割集和最小径集找出事故树的薄弱环节。,3.6 事故树分析,（1）割集与最小割集割集： 在事故树分析中，把引起顶事件发生的基本事件的集合称为割集，也称截集或截止集；最小割集： 一个事故树中的割集一般不止一个，在这些割集中，凡不包含其它割集的，叫做最小割集；(如果割集中任一去掉一个基本事件后就不是割集，那这就是最小割集)

29、。 割集最小割集顶事件发生危险。,3.6 事故树分析,最小割集的求法 最小割集的求法有多种，布尔代数法最为简单，应用较为普遍。布尔代数也叫逻辑代数，逻辑代数运算的法则很多，有的和代数运算法则一致，有的不一致。主要有：交换律、结合律、分配律、等幂律、吸收律等。根据求得的最小割集，可画事故树的等效树。,3.6 事故树分析,逻辑运算法则,AAA,A(AB)A,交换律,组合律,分配律,等幂律,吸收律,3.6 事故树分析,写出事故树的布尔表达式：T=A1+A2=X1*X2*B1+X4*B2 =X1*X2*(X1+X3)+X4*(C+X6) =X1*X2*(X1+X3)+X4(X4*X5)+X6 =X1*

30、X2*X1+X1*X2*X3+X4*X4*X5+X4*X6 =X1*X2+X4*X5+X4*X6 则最小割集为：X1,X2、X4,X5、 X4,X6,3.6 事故树分析,利用布尔代数求最小割集，并画出等效树,利用布尔代数求最小割集,3.6 事故树分析,3.6 事故树分析,利用布尔代数求最小割集，并画出等效树,3.6 事故树分析,（2）径集与最小径集 径集： 在事故树中，使顶事件不发生的基本事件的集合称为径集，也称通集或路集。 最小径集： 如果径集中任意去掉一个基本事件后就不再是径集，那么该径集就是最小径集。 最小径集是顶事件不发生的充要条件。 径集最小径集顶事件不发生安全,3.6 事故树分析,

31、最小径集的求法根据对偶原理 事故树的对偶树是成功树，成功树是顶事件不发生的树。 将事故树变换成其对偶的成功树，然后求出成功树的最小割集，即是事故树的最小径集。将事故树变为成功树的方法 将原来事故树中的逻辑与门改成逻辑或门，将逻辑或门改为逻辑与门，并将全部事件符号加上“ ”，变成事件补的形式。,3.6 事故树分析,事故树与成功树,3.6 事故树分析,求该事故树的最小径集,3.6 事故树分析,求该事故树的最小径集,3.6 事故树分析,（3）最小割集在事故树分析中的作用主要有四个方面：表示系统的危险性，最小割集越多，说明系统的危险性越大；割集中，事件数越多，说明该割集越安全，事件树越少，说明割集越危

32、险；表示顶事件发生的原因组合；为降低系统的危险性提出控制方向和预防措施；利用最小割集可以判定事故树中基本事件的结构重要度和计算顶事件发生的概率。,如果不考虑每个基本事件发生的概率，或者假定各基本事件发生的概率相同，则只含一个基本事件的最小割集比含有两个基本事件的最小割集容易发生；含有两个基本事件的最小割集比含有五个基本事件的最小割集容易发生。即少事件的最小割集比多事件的最小割集容易发生。由此可见，为了减低系统的危险性，对含基本事件少的最小割集应优先考虑采取安全措施。,3.6 事故树分析,（4）最小径集在事故树分析中的作用主要在以下三个方面：表示系统的安全性，最小径集越多，说明系统安全性越高；最

33、小径集中，基本事件数量越多，该径集越危险，基本事件数量越少，该径集越安全。选取确保系统安全的最佳方案；利用最小径集可以判定事故树中基本事件的结构重要度和计算顶事件发生的概率。,3.6 事故树分析,（5）系统安全性改善途径最小割集角度：减少最小割集数，首先应消除那些含基本事件最少的割集；增加割集中的基本事件数，首先给含基本事件少、又不能清除的割集增加基本事件。最小径集角度：增加新的最小径集，也可以设法将原有含基本事件较多的径集分成两个或多个径集；减少径集中的基本事件数，首先应着眼于减少含基本事件多的径集。,最小割集数越少越安全；最小割集中基本事件越多越安全。,最小径集数越多越安全；最小径集中基本

34、事件越少越安全。,最小割集可以预示出系统发生事故的途径；而最小径集却可以提供控制顶事件最经济、最省事的方案。,3.6 事故树分析,（6）最小割集、最小径集总结 事故树中或门越多，得到的最小割集就越多，系统也就越不安全。 这样的事故树最好从求最小径集着手，找出包含基本事件较多的最小径集，设法减少其基本事件数，或者增加最小径集数，以提高系统的安全程度。 事故树中与门越多，得到的最小割集的个数就较少，系统的安全性就越高。 这样的事故树最好从求最小割集着手，找出少事件的最小割集，消除它或者设法增加它的基本事件树，以提高系统的安全性。,3.6 事故树分析,6、事故树定量分析定量分析内容： 确定基本事件的

35、发生概率； 求出事故树顶事件的发生概率、基本事件的重要度分析； 与系统安全目标值进行比较和评价。事故树定量计算时的基本假设： 基本事件之间相互独立； 基本事件和顶事件都只考虑发生和不发生两种状态； 假定故障分布为指数函数分布。,指所有事件的发生概率与当前时间无关,3.6 事故树分析,（1）基本事件的发生概率基本事件的发生概率： 包括系统的单元故障概率及人的失误概率等。 在工程计算时，常用基本事件发生的频率来代替其概率值。确定方法有： 经验法 专家咨询法,3.6 事故树分析,（2）顶事件发生概率的计算计算基础：已知基本事件的发生概率；各基本事件是独立事件。相对简单的计算方法是最小割集法：顶事件发

36、生的概率为各最小割集发生的概率之和。,P(T)=P(k1)+ P(k2)+ P(k3)+ P(kn),=0.0000165,3.6 事故树分析,例：计算顶事件的概率,3.6 事故树分析,7、基本事件的重要度分析含义： 事故树中各基本事件的发生对顶事件的发生影响程度的大小。影响重要度大小的两个因素： 各基本事件发生概率的大小； 各基本事件在事故树模型结构中处于何种位置。基本事件重要度分析主要有： 基本事件的结构重要度 基本事件的概率重要度 基本事件的临界重要度,事故树是由众多基本事件构成的，这些基本事件对顶上事件均产生影响，但影响程度是不同的，在制定安全防范措施时必须有个先后次序，轻重缓急，以便

37、使系统达到经济、有效、安全的目的,3.6 事故树分析,（1）基本事件的结构重要度基本事件结构重要度：结构重要度分析就是不考虑基本事件发生的概率是多少，仅从事故树结构上分析各基本事件的发生对顶上事件发生的影响程度。确定方法有两种：精确计算出结构重要度系数；采用近似法对结构重要度进行排序。,3.6 事故树分析,根据最小割集判断基本事件结构重要度的准则单一事件最小割（径）集中的基本事件结构重要度最大；仅在相同最小割集中出现的所有基本事件结构重要度相等；两个基本事件仅出现在基本事件个数相等的若干最小割集中，这时在不同最小割集中出现次数相等的基本事件其结构重要度相等；出现次数多的结构重要度大，出现次数少

38、的结构重要度小；,近似法判断结构重要度,3.6 事故树分析,两个基本事件仅出现在基本事件个数不同的若干最小割集中，在这种情况下，基本事件结构重要度大小依下列不同条件而定：若它们重复在各最小割集中出现的次数相等，则少事件最小割集中出现的基本事件结构重要度大；在少事件最小割集中出现次数少的，与多事件最小割集中出现次数多的基本事件比较，应用下式计算近似判别值：,例1：基本事件结构重要度排序 A,B,C,B,D,D,E,F,F,G,H,I,3.6 事故树分析,例2：基本事件结 构重要度排序,3.6 事故树分析,例3：基本事件结 构重要度排序,x1, x2,x1, x4, x5,x2, x3,3.6 事

39、故树分析,（2）基本事件的概率重要度结构重要度分析的不足：没有考虑基本事件发生概率的变化对顶上事件发生概率的影响。基本事件的概率重要度系数：指某基本事件发生概率的变化引起顶事件发生概率变化的程度。,3.6 事故树分析,基本事件的概率重要度的计算,3.6 事故树分析,例：基本事件的概 率重要度的计算,可见：一个基本事件的概率重要度如何，并不取决于它本身的概率值，而是与它所在的最小割集中其他基本事件的概率积的大小以及它在最小割集中重复出现的次数有关。,试求各基本事件的概率重要度，并进行排序,0.00075,3.6 事故树分析,例1：基本事件概率重要度计算并排序,0.02,0.01,0.015,0.

40、01,0.03,3.6 事故树分析,（3）基本事件的临界重要度概率重要度的不足：未反映出基本事件本身概率对顶事件发生的影响。临界重要度系数：某个基本事件发生概率的变化率引起顶事件发生概率的变化率,它是从敏感度和概率双重角度衡量各基本事件的重要程度。,3.6 事故树分析,基本事件的临界重要度的计算,3.6 事故树分析,例：基本事件的临界重要度的计算,试求各基本事件的概率重要度，并进行排序,3.6 事故树分析,例：计算概率重要度系数,3.6 事故树分析,（4）三种重要度系数的对比结构重要度系数：从事故树结构上反映基本事件的重要程度；反映了某一基本事件在事故树结构中所占的地位。概率重要度系数：反映基

41、本事件概率的增减对顶事件发生概率影响的敏感度.临界重要度系数：从敏感度和自身发生概率大小双重角度反映基本事件的重要程度；从结构及概率上反映了改善某一基本事件的难易程度。,3.6 事故树分析,可视化计算机辅助事故树分析系统实现事故树的辅助绘图和分析功能。主要由四个功能模块组成，即数据输入模块、分析计算模块和输出模块。,3.6 事故树分析,3.6 事故树分析,分析计算模块,3.6 事故树分析,输出模块,练习题1、试分析下列事件树中：1、事故连锁2、最危害的事故连锁,6,5,6,5,练习题2、试分析下列事故树中：1、最小割集、最小径集2、顶事件概率3、基本事件结构、概率、临界重要度,结构重要度系数的

42、求法,假设某事故树有几个基本事件，每个基本的状态都有两种： 1 表示基本事件状态发生 X= 0 表示基本事件状态不发生,3.6 事故树分析,已知顶上事件是基本事件的状态函数，顶上事件的状态用表示，那么 （X）= （X1，X2，X3，Xn） 则（X）也有两种状态： 1 表示顶上事件状态发生（X）= 0 表示顶上事件状态不发生 （X）叫做事故树结构函数,3.6 事故树分析,结构重要度系数的求法,3.6 事故树分析,结构重要度系数的求法,在其他基本事件状态都不变的情况下，基本事件Xi的状态从0变到1，顶上事件的状态变化有以下三种情况：（1）（0i，X） =0 （1i，X）=0 则 （1i，X）- （

43、0i，X） =0 不管基本事件是否发生，顶上事件都不发生；（2） （0i，X） =0 （1i，X）=1 则 （1i，X） - （0i，X） =1顶上事件状态随基本事件状态的变化而变化；（3） （0i，X） =1 （1i，X）=1 则 （1i，X） - （0i，X） =0 不管基本事件是否发生，顶上事件都发生。,3.6 事故树分析,结构重要度系数的求法,基本事件:X1, X2, X3,3.6 事故树分析,结构重要度系数的求法,对有n个基本事件构成的事故树，n个基本事件两种状态的组合数为2n个。把其中一个事件Xi作为变化对象（从1变到0），其他基本事件的状态保持不变的对照组共有2n-1个。在这些对照组中属于第二种情况（ （1i，X） - （0i，X） =1 ）所占的比例即是Xi基本事件的结构重要度系数，用I（i） 表示，可以用下式计算：,3.6 事故树分析,举例P47，以计算X1的结构重要度系数为例,基本事件两种状态的组合数为23个,把X1事件作为变化对象（从1变到0），其他基本事件的状态保持不变的对照组共有2n-1个，即22个。,