人因综合安全评估fsa方法在海洋结构物事故中的应用研究-research on application of fsa method for comprehensive safety assessment of human factors in marine structure accidents.docxVIP

Damage);⑨混杂事故(Miscellaneous)。而从船体的损伤部位可以分为4类,这4种类型的事故如下:⑧第1类货舱或客舱部分的结构损伤⑧第2类船头端部的结构损伤⑧第3类船尾端部的结构损伤⑧第4类开口处的浸水图1FSA方法分析步骤流程图Fig.1TheanalysisstepsoftheFSAmethodaccordingtoIMO船舶的每种事故中都包括人为因素。2000年水上交通事故年报中显示,导致船舶航行事故的主要原因之一是:操纵不当、了望疏忽、操作不当、恶劣天气;主要原因之二是:安全操作疏忽、资料解释不祥、雾航违章。从年报中的原因分析来看,主要还是人为因素导致船舶事故。通过对历史数据的分析判断,建立人因故障树如图2所示。进行人因分析时认知阶段人的行为失误是相互独立的,并且系统的各组成部分是二状态,即只有正常工作状态及故障状态。2.2.2人为因素重要度评价分析人为因素故障树,并求出故障树的全部最小割集。因为全部最小割集反映系统的全部故障模式,所以全部最小割集的集合又称为系统的故障谱2。通过对故障树进行分析,可以找出系统的薄弱环节,提高系统的可靠性。对于人因系统,每个底事件的发生促成顶事件发生的重要程度,可以通过重要度计算公式进行定量评估。利用故障树的最小割集求解底事件的阶次重要度的常用公式4如下:rIφ(i)=D∑2(1)i∈Kj2j-1式中:i表示基本事件的序数(i=1、2、3n);j表示最小割集系数(j=1、2、3n,系数是指所罗列最小割集的顺序系数);D=1/Nk(Nk为最小割集总数);r表示基本事件所在最小割集的阶数。对于底事件较多的系统,运用该公式可以定量地估计人为失误的影响程度,但是这种方法只能粗略地评价各个底事件的重要度。2.2.3风险矩阵方法通过危险识别,建立风险矩阵,为下一步的风险评估打下基础。应用风险矩阵方法(RiskMatrixAp2proach)分为以下几步:1)要弄清所考虑的风险损失是属于人员伤害,财产损失还是环境的污染;2)对事故发生频率指标以及后果严重性指标进行定性划分;3)将其进行量化,取出量化范围,并将量化范围进行组合乘积;4)分析结果,得出危险优先次序。图2人为因素故障树Fig.2FaulttreemodelofHRA该方法不但可以在数据资料详细的情况下进行定量分析,也有助于专家定性判断那些因缺乏数据而无法分析的危险事故。对于人因系统,可以通过对历史数据的分析,由专家对系统的各个基本事件进行评估,确立各个基本事件的频率指标(F.I.)和严重度指标(S.I.),然后用这两项指标来建立风险矩阵[5,10]。这两项指标的定义分别见表2和表3。表2频率指标(F.I.)的定义Tab.2Definitionoffrequencyindex频率指标频率定义频率/船·年1极少世界上所有的某种船舶在10年内可能发生几次≤0.0001/船·年(代表值:0.0001)3很少世界上所有的某种船舶每年可能发生几次0.001/船·年5很有可能一条某种船舶在一年内可能发生一次事故0.1/船·年7频繁一条某种船舶一年内发生一次以上的事故≥1.0/船·年(代表值:10)表3严重度指标(S.I.)的定义Tab.3Definitionofseverityindex严重度指标严重度定义人员伤亡数目1不明显故障可以轻易地由船员解决和排除,对人员、财产或环境没有大的伤害0.012轻微船舶局部破损、有人员受伤0.13严重严重事故(不包括船舶全部损失);有一人伤亡或数人严重受伤14灾难性船舶全部损失,导致多人伤亡事故10风险被赋予了量化的定义,就具有可度量性、可分析性与评估性。将失效水平量化为严重程度,再与工作时间及该时间内发生的概率相乘,便得到了风险的数学模型:P=K×f×t(2)式中:P为风险水平(不安全事故发生概率),K为事故或危险的严重程度,f为事故发生的频率,t为工作时间。根据频率指标、严重度指标以及工作时间,将风险分为10个等级,分别对应为水平1～10,见风险矩阵表3。风险指标(R.I.)是将频率指标和严重度指标求和而得,其结果见表4水平等级后面括号内的数值。表4人为因素FSA研究的风险矩阵Tab.4RiskmatrixofhumanfactorFSA严重度指标严重度风险水平7频繁水平4(8)水平3(9)水平2(10)水平1(11)6水平5(7)水平4(8)水平3(9)水平2(10)5很有可能水平6(6)水平5(7)水平4(8)水平3(9)4水平7(5)水平6(6)水平5(7)水平4(8)3很少水平8(4)水平7(5)水平6(6)水平5(7)2水平9(3)水平8(4)水平7(5)水平6(6)1极少水平10(2)水平9(3)水平8(4)水平7(5)F.I.不明显轻微严重灾难性S.I.1234注:水平1表示最高风险,水