交通安全分析2課件

2023/1/21交通安全工程

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第三章交通安全分析和評(píng)價(jià)方法2022/12/291交通安全工程

Transportati第一節(jié)知識(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)了解：安全分析方法的分類(lèi)、特點(diǎn)及適用范圍；故障模式和影響分析法的簡(jiǎn)稱和分析程序；預(yù)先危險(xiǎn)性分析法的簡(jiǎn)稱和含義；事故樹(shù)的簡(jiǎn)稱、概念、特點(diǎn)、分析步驟；最小徑集在事故樹(shù)分析中的作用；事件樹(shù)分析法的簡(jiǎn)稱、含義、分析步驟和定性分析。掌握：因果分析圖的示意圖；安全檢查表的定義、分類(lèi)、編制方法和應(yīng)注意的事項(xiàng)；事故樹(shù)的編制原則。重點(diǎn)掌握：排列圖法的組成和因素分類(lèi)。增加系統(tǒng)安全性的途徑；求最小割集、最小徑集的行列法；利用布爾代數(shù)化簡(jiǎn)事故樹(shù)的方法以及求頂上事件發(fā)生的概率；結(jié)構(gòu)重要度、概率重要度、臨界重要度分析和三種重要度之間的關(guān)系；最小割集在事故樹(shù)分析中的作用。2023/1/22第一節(jié)知識(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)了解：安全分析方法的分類(lèi)、特點(diǎn)及適用范圍；2023/1/23本節(jié)內(nèi)容一、交通安全分析方法概述二、統(tǒng)計(jì)圖表分析法三、因果分析圖法四、安全檢查表分析法五、預(yù)先危險(xiǎn)性分析法六、故障模式和影響分析七、事件樹(shù)分析法八、事故樹(shù)分析法2022/12/293本節(jié)內(nèi)容一、交通安全分析方法概述2023/1/24八、事故樹(shù)分析方法特點(diǎn)：是一種演繹推理法；各種原因之間的邏輯關(guān)系用一種稱為事故樹(shù)的樹(shù)形圖表示；頂事件、中間事件、底事件、邏輯符號(hào)?？勺鞫ㄐ耘c定量分析，找出事故發(fā)生的主要原因。2022/12/294八、事故樹(shù)分析方法特點(diǎn)：2023/1/25（一）、事故樹(shù)分析法的特點(diǎn)具有以下特點(diǎn)：事故樹(shù)分析是一種圖形演繹方法，便于找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)；具有很大的靈活性；（單元故障、導(dǎo)致事故的特殊原因）對(duì)事故樹(shù)分析的過(guò)程，是對(duì)系統(tǒng)更深入認(rèn)識(shí)的過(guò)程；可以定量計(jì)算復(fù)雜系統(tǒng)發(fā)生事故的概率。2022/12/295（一）、事故樹(shù)分析法的特點(diǎn)具有以下特點(diǎn)2023/1/26（二）、事故樹(shù)分析步驟（了解）1.準(zhǔn)備階段確定所要分析的系統(tǒng)熟悉系統(tǒng)調(diào)查系統(tǒng)發(fā)生的事故2，事故樹(shù)的編制確定事故樹(shù)的頂事件調(diào)查與頂事件有關(guān)的所有原因事件編制事故樹(shù)3.事故樹(shù)定性分析4.事故樹(shù)定量分析5.事故樹(shù)分析的結(jié)果總結(jié)與應(yīng)用2022/12/296（二）、事故樹(shù)分析步驟（了解）1.準(zhǔn)備2023/1/27（三）、事故樹(shù)的符號(hào)及其意義事故樹(shù)采用的符號(hào)有三大類(lèi)：事件符號(hào)；邏輯門(mén)符號(hào)；轉(zhuǎn)移符號(hào)。2022/12/297（三）、事故樹(shù)的符號(hào)及其意義事故樹(shù)采用2023/1/281.事件及事件符號(hào)結(jié)果事件：用矩形符號(hào)表示，分為頂事件和中間事件;底事件：導(dǎo)致其它事件的原因事件，底事件又分為基本原因事件（圓形符號(hào)）和省略事件（菱形符號(hào)）;特殊事件：表明其特殊性或引起注意的事件。分為開(kāi)關(guān)事件（房形符號(hào)）和條件事件（橢圓形符號(hào)）。2022/12/2981.事件及事件符號(hào)結(jié)果事件：2023/1/29事件符號(hào)2022/12/299事件符號(hào)2023/1/2102.邏輯門(mén)及其符號(hào)邏輯門(mén)是連接各事件并表示其邏輯關(guān)系的符號(hào)，主要有：與門(mén)；或門(mén)；特殊門(mén)：條件與門(mén)、條件或門(mén)。2022/12/29102.邏輯門(mén)及其符號(hào)邏輯門(mén)是連接各事件2023/1/211邏輯符號(hào)&≥1&&≥12022/12/2911邏輯符號(hào)&≥1&&≥12023/1/2123.轉(zhuǎn)移符號(hào)轉(zhuǎn)出符號(hào)：表示向其它部分轉(zhuǎn)出，△內(nèi)記入向何處轉(zhuǎn)出的標(biāo)記；轉(zhuǎn)入符號(hào)：表示從其它部分轉(zhuǎn)入，△內(nèi)記入從何處轉(zhuǎn)入的標(biāo)記。2022/12/29123.轉(zhuǎn)移符號(hào)轉(zhuǎn)出符號(hào)：2023/1/213（四）、事故樹(shù)的編制重要性的認(rèn)識(shí)：是事故樹(shù)分析中最基本、最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。編制人員的組成：應(yīng)由系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員、操作人員和可靠性分析人員組成。目的：通過(guò)編制過(guò)程發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)。2022/12/2913（四）、事故樹(shù)的編制重要性的認(rèn)識(shí)：2023/1/214事故樹(shù)的編制過(guò)程時(shí)遵循的規(guī)則事故樹(shù)的編制過(guò)程是一個(gè)嚴(yán)密的邏輯推理過(guò)程，應(yīng)遵循以下規(guī)則：確定頂事件應(yīng)優(yōu)先考慮風(fēng)險(xiǎn)大的事故事件；合理確定邊界條件；保持門(mén)的完整性，不允許門(mén)與門(mén)直接相連；確切描述頂事件；及時(shí)進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化；對(duì)編制的事故樹(shù)反復(fù)進(jìn)行合理性檢驗(yàn)。2022/12/2914事故樹(shù)的編制過(guò)程時(shí)遵循的規(guī)則事故樹(shù)的2023/1/215舉例：列車(chē)冒進(jìn)信號(hào)事故樹(shù)圖3-9列車(chē)冒進(jìn)信號(hào)事故樹(shù)示意圖2022/12/2915舉例：列車(chē)冒進(jìn)信號(hào)事故樹(shù)圖3-9列2023/1/216（五）、事故樹(shù)定性分析分析內(nèi)容：事故樹(shù)的割集與最小割集；事故樹(shù)的徑集與最小徑集；根據(jù)最小割集和最小徑集預(yù)測(cè)事故樹(shù)的薄弱環(huán)節(jié)。2022/12/2916（五）、事故樹(shù)定性分析分析內(nèi)容：2023/1/217（1）割集與最小割集割集：在事故樹(shù)分析中，把引起頂事件發(fā)生的基本事件的集合稱為割集，也稱截集或截止集；最小割集：一個(gè)事故樹(shù)中的割集一般不止一個(gè)，在這些割集中，凡不包含其它割集的，叫做最小割集；最小割集是引起頂事件發(fā)生的充要條件。割集-最小割集-頂事件發(fā)生-危險(xiǎn)。2022/12/2917（1）割集與最小割集割集：2023/1/218最小割集的求法（重點(diǎn)掌握）最小割集的求法有多種，布爾代數(shù)法最為簡(jiǎn)單，應(yīng)用較為普遍。布爾代數(shù)也叫邏輯化簡(jiǎn)法，邏輯代數(shù)運(yùn)算的法則很多，有的和代數(shù)運(yùn)算法則一致，有的不一致。主要有：交換律、結(jié)合律、分配律、等冪律、吸收律等。根據(jù)求得的最小割集，可畫(huà)事故樹(shù)的等效樹(shù)。2022/12/2918最小割集的求法（重點(diǎn)掌握）最小割集的2023/1/219①利用布爾代數(shù)求最小割集（重點(diǎn)掌握）T≥1X1A1&B1X1X3A2B2≥1X4X6&C&X4X5X2≥1圖3-19最小割集：2022/12/2919①利用布爾代數(shù)求最小割集（重點(diǎn)掌握）2023/1/220②行列法（重點(diǎn)掌握）理論依據(jù)是：“與門(mén)”使割集容量增加，而不增加割集的數(shù)量；“或門(mén)”使割集的數(shù)量增加，而不增加割集的容量。詳細(xì)方法：從頂事件開(kāi)始，順序用下一層事件代替上一層事件。把“與門(mén)”連接的輸入事件，按行排列；把“或門(mén)”連接的輸入事件，按列排列。2022/12/2920②行列法（重點(diǎn)掌握）理論依據(jù)是：詳細(xì)2023/1/221（2）徑集與最小徑集徑集：在事故樹(shù)中，使頂事件不發(fā)生的基本事件的集合稱為徑集，也稱通集或路集。最小徑集：如果徑集中任意去掉一個(gè)基本事件后就不再是徑集，那么該徑集就是最小徑集。最小徑集是保證頂事件不發(fā)生的充要條件。徑集-最小徑集-頂事件不發(fā)生-安全2022/12/2921（2）徑集與最小徑集徑集：2023/1/222最小徑集的求法根據(jù)對(duì)偶原理：事故樹(shù)的對(duì)偶樹(shù)是成功樹(shù)，成功樹(shù)是頂事件不發(fā)生的樹(shù)。首先將事故樹(shù)變換成其對(duì)偶的成功樹(shù)，然后求出成功樹(shù)的最小割集，即是事故樹(shù)的最小徑集。將事故樹(shù)變?yōu)槌晒?shù)的方法：將原來(lái)事故樹(shù)中的邏輯與門(mén)改成邏輯或門(mén)，將邏輯或門(mén)改為邏輯與門(mén)，并將全部事件符號(hào)加上“`”，變成事件補(bǔ)的形式。2022/12/2922最小徑集的求法根據(jù)對(duì)偶原理：2023/1/223事故樹(shù)變?yōu)槌晒?shù)T&X1A≥1C&X2X3BD&X4X1≥1E≥1X2X5X3T`≥1X`1A`&C`≥1X`2X`3B`D`≥1X`4X`1&E`&X`2X`5X`3事故樹(shù)成功樹(shù)2022/12/2923事故樹(shù)變?yōu)槌晒?shù)T&X1A≥1C&X圖3-19所示事故樹(shù)的成功樹(shù)2023/1/224T`&X`1A`1≥1B`1X`1X`3A`2B`2&X`4X`6≥1C`≥1X`4X`5X`2&圖3-22圖3-19所示事故樹(shù)的成功樹(shù)2022/12/2924T`&X2023/1/225（3）最小割集在事故樹(shù)分析中的作用（重點(diǎn)掌握）主要有四個(gè)方面：①表示系統(tǒng)的危險(xiǎn)性，最小割集越多，說(shuō)明系統(tǒng)的危險(xiǎn)性越大；（每一個(gè)最小割集表示一種可能）②表示頂事件發(fā)生的原因組合；（是基本事件同時(shí)發(fā)生的結(jié)果）③為降低系統(tǒng)的危險(xiǎn)性提出控制方向和預(yù)防措施；（可以判斷不同事故模式危險(xiǎn)程度；少事件更危險(xiǎn)）④利用最小割集可以判定事故樹(shù)中基本事件的結(jié)構(gòu)重要度和計(jì)算頂事件發(fā)生的概率。2022/12/2925（3）最小割集在事故樹(shù)分析中的作用（2023/1/226（4）最小徑集在事故樹(shù)分析中的作用（了解）主要在以下三個(gè)方面：①表示系統(tǒng)的安全性，最小徑集越多，說(shuō)明系統(tǒng)安全性越高；（每一個(gè)最小徑集都是保證頂事件不發(fā)生的條件）②選取確保系統(tǒng)安全的最佳方案；（每一個(gè)最小徑集都是防止事故發(fā)生的一個(gè)方案，可進(jìn)行選擇）③利用最小徑集可以判定事故樹(shù)中基本事件的結(jié)構(gòu)重要度和計(jì)算頂事件發(fā)生的概率。2022/12/2926（4）最小徑集在事故樹(shù)分析中的作用（2023/1/227（5）系統(tǒng)安全性改善途徑（重點(diǎn)掌握）最小割集角度：①減少最小割集數(shù)，首先應(yīng)消除那些含基本事件最少的割集；②增加割集中的基本事件數(shù)，首先給含基本事件少、又不能清除的割集增加基本事件。最小徑集角度：③增加新的最小徑集，也可以設(shè)法將原有含基本事件較多的徑集分成兩個(gè)或多個(gè)徑集；④減少?gòu)郊械幕臼录?shù)，首先應(yīng)著眼于減少含基本事件多的徑集。2022/12/2927（5）系統(tǒng)安全性改善途徑（重點(diǎn)掌握）2023/1/228（6）最小割集、最小徑集總結(jié)（P147上③）事故樹(shù)中或門(mén)越多，得到的最小割集就越多，系統(tǒng)也就越不安全。這樣的事故樹(shù)最好從求最小徑集著手，找出包含基本事件較多的最小徑集，設(shè)法減少其基本事件樹(shù)，或者增加最小徑集數(shù)，以提高系統(tǒng)的安全程度。事故樹(shù)中與門(mén)越多，得到的最小割集的個(gè)數(shù)就較少，系統(tǒng)的安全性就越高。這樣的事故樹(shù)最好從求最小割集著手，找出少事件的最小割集，消除它或者設(shè)法增加它的基本事件樹(shù)，以提高系統(tǒng)的安全性。2022/12/2928（6）最小割集、最小徑集總結(jié)（P142023/1/229（六）、事故樹(shù)的定量分析定量分析內(nèi)容：確定基本事件的發(fā)生概率；求出事故樹(shù)頂事件的發(fā)生概率；與系統(tǒng)安全目標(biāo)值進(jìn)行比較和評(píng)價(jià)。事故樹(shù)定量計(jì)算時(shí)的基本假設(shè)：基本事件之間相互獨(dú)立；基本事件和頂事件都只考慮發(fā)生和不發(fā)生兩種狀態(tài)；假定故障分布為指數(shù)函數(shù)分布。2022/12/2929（六）、事故樹(shù)的定量分析定量分析內(nèi)容2023/1/2301.基本事件的發(fā)生概率基本事件的發(fā)生概率：包括系統(tǒng)的單元故障概率及人的失誤概率等。在工程計(jì)算時(shí)，常用基本事件發(fā)生的頻率來(lái)代替其概率值。確定方法有：經(jīng)驗(yàn)法專(zhuān)家咨詢法2022/12/29301.基本事件的發(fā)生概率基本事件的發(fā)生2023/1/2312.頂上事件發(fā)生概率的計(jì)算（重點(diǎn)掌握）計(jì)算基礎(chǔ)：已知基本事件的發(fā)生概率；各基本事件是獨(dú)立事件。相對(duì)簡(jiǎn)單的計(jì)算方法是最小割集法：精確計(jì)算：基本事件的相互獨(dú)立特性；近似計(jì)算：將基本事件之間的相互獨(dú)立關(guān)系看作相互排斥關(guān)系。容斥定理：2022/12/29312.頂上事件發(fā)生概率的計(jì)算（重點(diǎn)掌握（1）最小割集法求頂事件發(fā)生概率用最小割集的等效樹(shù)來(lái)表示事故樹(shù)，這時(shí)，頂事件等于最小割集的并集。設(shè)某事故樹(shù)有k個(gè)最小割集：E1、E2、…、Er…、Ek，則有：2023/1/232頂事件的發(fā)生概率為：（1）最小割集法求頂事件發(fā)生概率用最小割集的等效樹(shù)來(lái)表示事故設(shè)各基本事件的發(fā)生概率為：q1、q2、…、qn，則有2023/1/233根據(jù)容斥定理得并事件的概率公式：故頂事件的發(fā)生概率為：設(shè)各基本事件的發(fā)生概率為：q1、q2、…、qn，則有2022對(duì)于復(fù)雜、龐大的事故樹(shù)，基本事件很多最小割集逼近法（P151）在實(shí)際應(yīng)用中，以F1（稱為首項(xiàng)近似法）或F1-F2作為頂事件發(fā)生概率的近似值。2023/1/234（2）頂上事件發(fā)生概率的近似計(jì)算故頂事件的發(fā)生概率為：F1F2Fk對(duì)于復(fù)雜、龐大的事故樹(shù)，基本事件很多2022/12/29342023/1/235例：計(jì)算頂事件的概率設(shè)事故樹(shù)最小割集為各基本事件概率分別為：2022/12/2935例：計(jì)算頂事件的概率設(shè)事故樹(shù)最小割集2023/1/236例：計(jì)算頂事件的概率T&X1A≥1C&X2X3BD&X4X1≥1E≥1X2X50.020.010.0150.010.03X32022/12/2936例：計(jì)算頂事件的概率T&X1A≥1C2023/1/237（七）基本事件的重要度分析（重點(diǎn)掌握）含義：事故樹(shù)中各基本事件的發(fā)生對(duì)頂事件的發(fā)生影響程度的大小。影響重要度大小的兩個(gè)因素：各基本事件發(fā)生概率的大?。桓骰臼录谑鹿蕵?shù)模型結(jié)構(gòu)中處于何種位置?；臼录匾确治鲋饕校夯臼录慕Y(jié)構(gòu)重要度基本事件的概率重要度基本事件的臨界重要度2022/12/2937（七）基本事件的重要度分析（重點(diǎn)掌握2023/1/238（1）基本事件的結(jié)構(gòu)重要度（重點(diǎn)掌握）基本事件結(jié)構(gòu)重要度：假定基本事件發(fā)生概率相等，從事故樹(shù)的結(jié)構(gòu)上研究各基本事件對(duì)頂事件的影響程度。確定方法有兩種：精確計(jì)算出結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)；按結(jié)構(gòu)重要度進(jìn)行排序。介紹基本事件結(jié)構(gòu)重要度排序的方法。2022/12/2938（1）基本事件的結(jié)構(gòu)重要度（重點(diǎn)掌握2023/1/239根據(jù)最小割集判斷基本事件結(jié)構(gòu)重要度的準(zhǔn)則①單事件最小割集中的基本事件結(jié)構(gòu)重要度最大。②僅在同一最小割集中出現(xiàn)的基本事件的結(jié)構(gòu)重要度相等。③兩個(gè)基本事件僅出現(xiàn)在基本事件個(gè)數(shù)相等的若干最小割集中，這時(shí)出現(xiàn)次數(shù)多的基本事件的結(jié)構(gòu)重要度大。④兩個(gè)基本事件僅出現(xiàn)在基本事件個(gè)數(shù)不等的若干最小割集中，a若重復(fù)次數(shù)相等，則少事件最小割集中的基本事件的結(jié)構(gòu)重要度大。b少事件最小割集中出現(xiàn)次數(shù)少的，與多事件最小割集中出現(xiàn)次數(shù)多的基本事件比較，需計(jì)算。2022/12/2939根據(jù)最小割集判斷基本事件結(jié)構(gòu)重要度的2023/1/240例1：基本事件結(jié)構(gòu)重要度排序已知某事故樹(shù)最小割集，{A}，{B,C}，{B,D}，{D,E,F}，{F,G,H,I}求各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度排序IA>IB>ID>IC>IF>IE>IG=IH=II2022/12/2940例1：基本事件結(jié)構(gòu)重要度排序已知某事2023/1/241例2：基本事件結(jié)構(gòu)重要度排序T&X1A≥1C&X2X3BD&X4X1≥1E≥1X2X50.020.010.0150.010.03X32022/12/2941例2：基本事件結(jié)構(gòu)重要度排序T&X12023/1/242（2）基本事件的概率重要度（重點(diǎn)掌握）結(jié)構(gòu)重要度分析的不足：沒(méi)有考慮基本事件發(fā)生概率的變化對(duì)頂上事件發(fā)生概率的影響?；臼录母怕手匾认禂?shù)：(進(jìn)行定量分析）指某基本事件發(fā)生概率的變化引起頂事件發(fā)生概率變化的程度。2022/12/2942（2）基本事件的概率重要度（重點(diǎn)掌握2023/1/243基本事件的概率重要度的計(jì)算頂事件概率對(duì)基本事件概率求偏導(dǎo)2022/12/2943基本事件的概率重要度的計(jì)算頂事件概率2023/1/244概率重要度系數(shù)有一個(gè)重要性質(zhì)若所有基本事件的發(fā)生概率都等于0.5，則基本事件的概率重要度系數(shù)等于其結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)。2022/12/2944概率重要度系數(shù)有一個(gè)重要性質(zhì)若所有基2023/1/245T&X1A≥1C&X2X3BD&X4X1≥1E≥1X2X50.020.010.0150.010.03X32022/12/2945T&X1A≥1C&X2X3BD&X42023/1/246（3）基本事件的臨界重要度（重點(diǎn)掌握）概率重要度的不足：未反映出基本事件本身概率對(duì)頂事件發(fā)生的影響。臨界重要度系數(shù)：某個(gè)基本事件發(fā)生概率的變化率引起頂事件發(fā)生概率的變化率,它是從敏感度和概率雙重角度衡量各基本事件的重要程度。2022/12/2946（3）基本事件的臨界重要度（重點(diǎn)掌握2023/1/247基本事件的臨界重要度的計(jì)算2022/12/2947基本事件的臨界重要度的計(jì)算2023/1/248例：計(jì)算概率重要度系數(shù)2022/12/2948例：計(jì)算概率重要度系數(shù)2023/1/249（4）三種重要度系數(shù)的對(duì)比（重點(diǎn)掌握）結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)：從事故樹(shù)結(jié)構(gòu)上反映基本事件的重要程度；反映了某一基本事件在事故樹(shù)結(jié)構(gòu)中所占的地位。概率重要度系數(shù)：反映基本事件概率的增減對(duì)頂事件發(fā)生概率影響的敏感度；起著一種過(guò)度作用，是計(jì)算兩種重要度系數(shù)的基礎(chǔ)。臨界重要度系數(shù)：從敏感度和自身發(fā)生概率大小雙重角度反映基本事件的重要程度；從結(jié)構(gòu)及概率上反映了改善某一基本事件的難易程度。2022/12/2949（4）三種重要度系數(shù)的對(duì)比（重點(diǎn)掌握2023/1/250謝謝2022/12/2950謝謝2023/1/251交通安全工程

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第三章交通安全分析和評(píng)價(jià)方法2022/12/291交通安全工程

Transportati第一節(jié)知識(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)了解：安全分析方法的分類(lèi)、特點(diǎn)及適用范圍；故障模式和影響分析法的簡(jiǎn)稱和分析程序；預(yù)先危險(xiǎn)性分析法的簡(jiǎn)稱和含義；事故樹(shù)的簡(jiǎn)稱、概念、特點(diǎn)、分析步驟；最小徑集在事故樹(shù)分析中的作用；事件樹(shù)分析法的簡(jiǎn)稱、含義、分析步驟和定性分析。掌握：因果分析圖的示意圖；安全檢查表的定義、分類(lèi)、編制方法和應(yīng)注意的事項(xiàng)；事故樹(shù)的編制原則。重點(diǎn)掌握：排列圖法的組成和因素分類(lèi)。增加系統(tǒng)安全性的途徑；求最小割集、最小徑集的行列法；利用布爾代數(shù)化簡(jiǎn)事故樹(shù)的方法以及求頂上事件發(fā)生的概率；結(jié)構(gòu)重要度、概率重要度、臨界重要度分析和三種重要度之間的關(guān)系；最小割集在事故樹(shù)分析中的作用。2023/1/252第一節(jié)知識(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)了解：安全分析方法的分類(lèi)、特點(diǎn)及適用范圍；2023/1/253本節(jié)內(nèi)容一、交通安全分析方法概述二、統(tǒng)計(jì)圖表分析法三、因果分析圖法四、安全檢查表分析法五、預(yù)先危險(xiǎn)性分析法六、故障模式和影響分析七、事件樹(shù)分析法八、事故樹(shù)分析法2022/12/293本節(jié)內(nèi)容一、交通安全分析方法概述2023/1/254八、事故樹(shù)分析方法特點(diǎn)：是一種演繹推理法；各種原因之間的邏輯關(guān)系用一種稱為事故樹(shù)的樹(shù)形圖表示；頂事件、中間事件、底事件、邏輯符號(hào)?？勺鞫ㄐ耘c定量分析，找出事故發(fā)生的主要原因。2022/12/294八、事故樹(shù)分析方法特點(diǎn)：2023/1/255（一）、事故樹(shù)分析法的特點(diǎn)具有以下特點(diǎn)：事故樹(shù)分析是一種圖形演繹方法，便于找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)；具有很大的靈活性；（單元故障、導(dǎo)致事故的特殊原因）對(duì)事故樹(shù)分析的過(guò)程，是對(duì)系統(tǒng)更深入認(rèn)識(shí)的過(guò)程；可以定量計(jì)算復(fù)雜系統(tǒng)發(fā)生事故的概率。2022/12/295（一）、事故樹(shù)分析法的特點(diǎn)具有以下特點(diǎn)2023/1/256（二）、事故樹(shù)分析步驟（了解）1.準(zhǔn)備階段確定所要分析的系統(tǒng)熟悉系統(tǒng)調(diào)查系統(tǒng)發(fā)生的事故2，事故樹(shù)的編制確定事故樹(shù)的頂事件調(diào)查與頂事件有關(guān)的所有原因事件編制事故樹(shù)3.事故樹(shù)定性分析4.事故樹(shù)定量分析5.事故樹(shù)分析的結(jié)果總結(jié)與應(yīng)用2022/12/296（二）、事故樹(shù)分析步驟（了解）1.準(zhǔn)備2023/1/257（三）、事故樹(shù)的符號(hào)及其意義事故樹(shù)采用的符號(hào)有三大類(lèi)：事件符號(hào)；邏輯門(mén)符號(hào)；轉(zhuǎn)移符號(hào)。2022/12/297（三）、事故樹(shù)的符號(hào)及其意義事故樹(shù)采用2023/1/2581.事件及事件符號(hào)結(jié)果事件：用矩形符號(hào)表示，分為頂事件和中間事件;底事件：導(dǎo)致其它事件的原因事件，底事件又分為基本原因事件（圓形符號(hào)）和省略事件（菱形符號(hào)）;特殊事件：表明其特殊性或引起注意的事件。分為開(kāi)關(guān)事件（房形符號(hào)）和條件事件（橢圓形符號(hào)）。2022/12/2981.事件及事件符號(hào)結(jié)果事件：2023/1/259事件符號(hào)2022/12/299事件符號(hào)2023/1/2602.邏輯門(mén)及其符號(hào)邏輯門(mén)是連接各事件并表示其邏輯關(guān)系的符號(hào)，主要有：與門(mén)；或門(mén)；特殊門(mén)：條件與門(mén)、條件或門(mén)。2022/12/29102.邏輯門(mén)及其符號(hào)邏輯門(mén)是連接各事件2023/1/261邏輯符號(hào)&≥1&&≥12022/12/2911邏輯符號(hào)&≥1&&≥12023/1/2623.轉(zhuǎn)移符號(hào)轉(zhuǎn)出符號(hào)：表示向其它部分轉(zhuǎn)出，△內(nèi)記入向何處轉(zhuǎn)出的標(biāo)記；轉(zhuǎn)入符號(hào)：表示從其它部分轉(zhuǎn)入，△內(nèi)記入從何處轉(zhuǎn)入的標(biāo)記。2022/12/29123.轉(zhuǎn)移符號(hào)轉(zhuǎn)出符號(hào)：2023/1/263（四）、事故樹(shù)的編制重要性的認(rèn)識(shí)：是事故樹(shù)分析中最基本、最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。編制人員的組成：應(yīng)由系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員、操作人員和可靠性分析人員組成。目的：通過(guò)編制過(guò)程發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)。2022/12/2913（四）、事故樹(shù)的編制重要性的認(rèn)識(shí)：2023/1/264事故樹(shù)的編制過(guò)程時(shí)遵循的規(guī)則事故樹(shù)的編制過(guò)程是一個(gè)嚴(yán)密的邏輯推理過(guò)程，應(yīng)遵循以下規(guī)則：確定頂事件應(yīng)優(yōu)先考慮風(fēng)險(xiǎn)大的事故事件；合理確定邊界條件；保持門(mén)的完整性，不允許門(mén)與門(mén)直接相連；確切描述頂事件；及時(shí)進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化；對(duì)編制的事故樹(shù)反復(fù)進(jìn)行合理性檢驗(yàn)。2022/12/2914事故樹(shù)的編制過(guò)程時(shí)遵循的規(guī)則事故樹(shù)的2023/1/265舉例：列車(chē)冒進(jìn)信號(hào)事故樹(shù)圖3-9列車(chē)冒進(jìn)信號(hào)事故樹(shù)示意圖2022/12/2915舉例：列車(chē)冒進(jìn)信號(hào)事故樹(shù)圖3-9列2023/1/266（五）、事故樹(shù)定性分析分析內(nèi)容：事故樹(shù)的割集與最小割集；事故樹(shù)的徑集與最小徑集；根據(jù)最小割集和最小徑集預(yù)測(cè)事故樹(shù)的薄弱環(huán)節(jié)。2022/12/2916（五）、事故樹(shù)定性分析分析內(nèi)容：2023/1/267（1）割集與最小割集割集：在事故樹(shù)分析中，把引起頂事件發(fā)生的基本事件的集合稱為割集，也稱截集或截止集；最小割集：一個(gè)事故樹(shù)中的割集一般不止一個(gè)，在這些割集中，凡不包含其它割集的，叫做最小割集；最小割集是引起頂事件發(fā)生的充要條件。割集-最小割集-頂事件發(fā)生-危險(xiǎn)。2022/12/2917（1）割集與最小割集割集：2023/1/268最小割集的求法（重點(diǎn)掌握）最小割集的求法有多種，布爾代數(shù)法最為簡(jiǎn)單，應(yīng)用較為普遍。布爾代數(shù)也叫邏輯化簡(jiǎn)法，邏輯代數(shù)運(yùn)算的法則很多，有的和代數(shù)運(yùn)算法則一致，有的不一致。主要有：交換律、結(jié)合律、分配律、等冪律、吸收律等。根據(jù)求得的最小割集，可畫(huà)事故樹(shù)的等效樹(shù)。2022/12/2918最小割集的求法（重點(diǎn)掌握）最小割集的2023/1/269①利用布爾代數(shù)求最小割集（重點(diǎn)掌握）T≥1X1A1&B1X1X3A2B2≥1X4X6&C&X4X5X2≥1圖3-19最小割集：2022/12/2919①利用布爾代數(shù)求最小割集（重點(diǎn)掌握）2023/1/270②行列法（重點(diǎn)掌握）理論依據(jù)是：“與門(mén)”使割集容量增加，而不增加割集的數(shù)量；“或門(mén)”使割集的數(shù)量增加，而不增加割集的容量。詳細(xì)方法：從頂事件開(kāi)始，順序用下一層事件代替上一層事件。把“與門(mén)”連接的輸入事件，按行排列；把“或門(mén)”連接的輸入事件，按列排列。2022/12/2920②行列法（重點(diǎn)掌握）理論依據(jù)是：詳細(xì)2023/1/271（2）徑集與最小徑集徑集：在事故樹(shù)中，使頂事件不發(fā)生的基本事件的集合稱為徑集，也稱通集或路集。最小徑集：如果徑集中任意去掉一個(gè)基本事件后就不再是徑集，那么該徑集就是最小徑集。最小徑集是保證頂事件不發(fā)生的充要條件。徑集-最小徑集-頂事件不發(fā)生-安全2022/12/2921（2）徑集與最小徑集徑集：2023/1/272最小徑集的求法根據(jù)對(duì)偶原理：事故樹(shù)的對(duì)偶樹(shù)是成功樹(shù)，成功樹(shù)是頂事件不發(fā)生的樹(shù)。首先將事故樹(shù)變換成其對(duì)偶的成功樹(shù)，然后求出成功樹(shù)的最小割集，即是事故樹(shù)的最小徑集。將事故樹(shù)變?yōu)槌晒?shù)的方法：將原來(lái)事故樹(shù)中的邏輯與門(mén)改成邏輯或門(mén)，將邏輯或門(mén)改為邏輯與門(mén)，并將全部事件符號(hào)加上“`”，變成事件補(bǔ)的形式。2022/12/2922最小徑集的求法根據(jù)對(duì)偶原理：2023/1/273事故樹(shù)變?yōu)槌晒?shù)T&X1A≥1C&X2X3BD&X4X1≥1E≥1X2X5X3T`≥1X`1A`&C`≥1X`2X`3B`D`≥1X`4X`1&E`&X`2X`5X`3事故樹(shù)成功樹(shù)2022/12/2923事故樹(shù)變?yōu)槌晒?shù)T&X1A≥1C&X圖3-19所示事故樹(shù)的成功樹(shù)2023/1/274T`&X`1A`1≥1B`1X`1X`3A`2B`2&X`4X`6≥1C`≥1X`4X`5X`2&圖3-22圖3-19所示事故樹(shù)的成功樹(shù)2022/12/2924T`&X2023/1/275（3）最小割集在事故樹(shù)分析中的作用（重點(diǎn)掌握）主要有四個(gè)方面：①表示系統(tǒng)的危險(xiǎn)性，最小割集越多，說(shuō)明系統(tǒng)的危險(xiǎn)性越大；（每一個(gè)最小割集表示一種可能）②表示頂事件發(fā)生的原因組合；（是基本事件同時(shí)發(fā)生的結(jié)果）③為降低系統(tǒng)的危險(xiǎn)性提出控制方向和預(yù)防措施；（可以判斷不同事故模式危險(xiǎn)程度；少事件更危險(xiǎn)）④利用最小割集可以判定事故樹(shù)中基本事件的結(jié)構(gòu)重要度和計(jì)算頂事件發(fā)生的概率。2022/12/2925（3）最小割集在事故樹(shù)分析中的作用（2023/1/276（4）最小徑集在事故樹(shù)分析中的作用（了解）主要在以下三個(gè)方面：①表示系統(tǒng)的安全性，最小徑集越多，說(shuō)明系統(tǒng)安全性越高；（每一個(gè)最小徑集都是保證頂事件不發(fā)生的條件）②選取確保系統(tǒng)安全的最佳方案；（每一個(gè)最小徑集都是防止事故發(fā)生的一個(gè)方案，可進(jìn)行選擇）③利用最小徑集可以判定事故樹(shù)中基本事件的結(jié)構(gòu)重要度和計(jì)算頂事件發(fā)生的概率。2022/12/2926（4）最小徑集在事故樹(shù)分析中的作用（2023/1/277（5）系統(tǒng)安全性改善途徑（重點(diǎn)掌握）最小割集角度：①減少最小割集數(shù)，首先應(yīng)消除那些含基本事件最少的割集；②增加割集中的基本事件數(shù)，首先給含基本事件少、又不能清除的割集增加基本事件。最小徑集角度：③增加新的最小徑集，也可以設(shè)法將原有含基本事件較多的徑集分成兩個(gè)或多個(gè)徑集；④減少?gòu)郊械幕臼录?shù)，首先應(yīng)著眼于減少含基本事件多的徑集。2022/12/2927（5）系統(tǒng)安全性改善途徑（重點(diǎn)掌握）2023/1/278（6）最小割集、最小徑集總結(jié)（P147上③）事故樹(shù)中或門(mén)越多，得到的最小割集就越多，系統(tǒng)也就越不安全。這樣的事故樹(shù)最好從求最小徑集著手，找出包含基本事件較多的最小徑集，設(shè)法減少其基本事件樹(shù)，或者增加最小徑集數(shù)，以提高系統(tǒng)的安全程度。事故樹(shù)中與門(mén)越多，得到的最小割集的個(gè)數(shù)就較少，系統(tǒng)的安全性就越高。這樣的事故樹(shù)最好從求最小割集著手，找出少事件的最小割集，消除它或者設(shè)法增加它的基本事件樹(shù)，以提高系統(tǒng)的安全性。2022/12/2928（6）最小割集、最小徑集總結(jié)（P142023/1/279（六）、事故樹(shù)的定量分析定量分析內(nèi)容：確定基本事件的發(fā)生概率；求出事故樹(shù)頂事件的發(fā)生概率；與系統(tǒng)安全目標(biāo)值進(jìn)行比較和評(píng)價(jià)。事故樹(shù)定量計(jì)算時(shí)的基本假設(shè)：基本事件之間相互獨(dú)立；基本事件和頂事件都只考慮發(fā)生和不發(fā)生兩種狀態(tài)；假定故障分布為指數(shù)函數(shù)分布。2022/12/2929（六）、事故樹(shù)的定量分析定量分析內(nèi)容2023/1/2801.基本事件的發(fā)生概率基本事件的發(fā)生概率：包括系統(tǒng)的單元故障概率及人的失誤概率等。在工程計(jì)算時(shí)，常用基本事件發(fā)生的頻率來(lái)代替其概率值。確定方法有：經(jīng)驗(yàn)法專(zhuān)家咨詢法2022/12/29301.基本事件的發(fā)生概率基本事件的發(fā)生2023/1/2812.頂上事件發(fā)生概率的計(jì)算（重點(diǎn)掌握）計(jì)算基礎(chǔ)：已知基本事件的發(fā)生概率；各基本事件是獨(dú)立事件。相對(duì)簡(jiǎn)單的計(jì)算方法是最小割集法：精確計(jì)算：基本事件的相互獨(dú)立特性；近似計(jì)算：將基本事件之間的相互獨(dú)立關(guān)系看作相互排斥關(guān)系。容斥定理：2022/12/29312.頂上事件發(fā)生概率的計(jì)算（重點(diǎn)掌握（1）最小割集法求頂事件發(fā)生概率用最小割集的等效樹(shù)來(lái)表示事故樹(shù)，這時(shí)，頂事件等于最小割集的并集。設(shè)某事故樹(shù)有k個(gè)最小割集：E1、E2、…、Er…、Ek，則有：2023/1/282頂事件的發(fā)生概率為：（1）最小割集法求頂事件發(fā)生概率用最小割集的等效樹(shù)來(lái)表示事故設(shè)各基本事件的發(fā)生概率為：q1、q2、…、qn，則有2023/1/283根據(jù)容斥定理得并事件的概率公式：故頂事件的發(fā)生概率為：設(shè)各基本事件的發(fā)生概率為：q1、q2、…、qn，則有2022對(duì)于復(fù)雜、龐大的事故樹(shù)，基本事件很多最小割集逼近法（P151）在實(shí)際應(yīng)用中，以F1（稱為首項(xiàng)近似法）或F1-F2作為頂事件發(fā)生概率的近似值。2023/1/284（2）頂上事件發(fā)生概率的近似計(jì)算故頂事件的發(fā)生概率為：F1F2Fk對(duì)于復(fù)雜、龐大的事故樹(shù)，基本事件很多2022/12/29342023/1/285例：計(jì)算頂事件的概率設(shè)事故樹(shù)最小割集為各基本事件概率分別為：2022/12/2935例：計(jì)算頂事件的概率設(shè)事故樹(shù)最小割集2023/1/286例：計(jì)算頂事件的概率T&X1A≥1C&X2X3BD&X4X1≥1E≥1X2X50.020.010.0150.010.03X32022/12/2936例：計(jì)算頂事件的概率T&X1A≥1C2023/1/287（七）基本事件的重要度分析（重點(diǎn)掌握）含義：事故樹(shù)中各基本事件的發(fā)生對(duì)頂事件的發(fā)生影響程度的大小。影響重要度大小的兩個(gè)因素：各基本事件發(fā)生概率的大??；各基本事件在事故樹(shù)模型結(jié)構(gòu)中處于何種位置?；臼录匾确治鲋饕校夯臼录慕Y(jié)構(gòu)重要度基本事件的概率重要度基本事件的臨界重要度2022/12/2937（七）基本事件的重要度分析（重點(diǎn)掌握2023/1/288（1）基本事件的結(jié)構(gòu)重要度（重點(diǎn)掌握）基本事件結(jié)構(gòu)重要度：假定基本事件發(fā)生概率相等，從事故樹(shù)的結(jié)構(gòu)上研究各基本事件對(duì)頂事件的影響程度。確定方法有兩種：精確計(jì)算出結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)；按結(jié)構(gòu)重要度進(jìn)行排序。介紹基本事件結(jié)構(gòu)重要度排序的方法。2022/12/2938（1）基本事件的結(jié)構(gòu)重要度（重點(diǎn)掌握2023/1/289根據(jù)最小割集判斷基本事件結(jié)構(gòu)重要度的準(zhǔn)則①單事件最小割集中的基本事件結(jié)構(gòu)重要度最大。②僅在同一最小割集中出現(xiàn)的基本事件的結(jié)構(gòu)重要度相等。③兩個(gè)基本事件僅出現(xiàn)在基本事件個(gè)數(shù)相等的若干最小割集中，這時(shí)出現(xiàn)次數(shù)