核電廠人因可靠性分析的幾個(gè)問(wèn)題研究.pdf

1、人因可靠性分析是核電廠概率安全評(píng)價(jià)中必不可少的一部分,良好的人因可靠性分析有助于更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)系統(tǒng)安全,預(yù)防和減少大規(guī)模復(fù)雜人機(jī)系統(tǒng)中的人因事故。然而對(duì)人的認(rèn)知行為機(jī)理認(rèn)識(shí)的不足和人因失誤數(shù)據(jù)的不規(guī)范性和匱乏一直困擾著人因可靠性分析的研究和應(yīng)用。但人因可靠性分析在眾多應(yīng)用領(lǐng)域有著非常緊迫的需求。因此在這種背景下,研究顯得更具開(kāi)放性和探索性。我們?cè)陂L(zhǎng)期從事人因可靠性相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,參與了國(guó)內(nèi)多家核電廠的人因可靠性分析工作。在開(kāi)展人因可靠性

2、研究和工程實(shí)踐的過(guò)程中,我們遇到了很多問(wèn)題,在處理和解決這些問(wèn)題的同時(shí)形成了一些新的想法,提出了一些新的解決方案,希望從一些不同的角度來(lái)分析和研究人因可靠性,以期獲得更為廣泛、深刻的認(rèn)識(shí),從而推動(dòng)人因可靠性研究和應(yīng)用不斷向前發(fā)展。本文所做的主要研究工作如下。
　　系統(tǒng)分析和研究了核電廠主控室操縱員的行為,并引入統(tǒng)一建模語(yǔ)言對(duì)操縱員的行為進(jìn)行工作流建模,通過(guò)對(duì)操縱員行為的工作流建模不僅可以準(zhǔn)確、形象地反映操縱員的行為特性和內(nèi)在約束,

3、實(shí)現(xiàn)對(duì)操縱員行為的可靠性分析。在前面建立的操縱員行為模型的基礎(chǔ)上,采用了蒙特卡羅方法對(duì)操縱員的人因可靠性進(jìn)行仿真。對(duì)仿真中的關(guān)鍵問(wèn)題如仿真模型建立,仿真流程設(shè)計(jì),仿真誤差分析和仿真規(guī)模確定等進(jìn)行了深入的理論分析并給出了合理的解決方案。并以核電廠安全評(píng)價(jià)中廣為應(yīng)用的人因可靠性分析方法為原型,給出了人因可靠性仿真的實(shí)現(xiàn)實(shí)例。
　　根據(jù)人因失誤的機(jī)理和特點(diǎn)提出了一個(gè)分層的人因可靠性概率因果模型,采用貝葉斯網(wǎng)建立了人因可靠性影響因素之間的

4、因果關(guān)系。采用了分層方法進(jìn)行建模,充分利用了條件獨(dú)立性以降低模型的復(fù)雜度,同時(shí)分層機(jī)制也符合人因可靠性的內(nèi)在要求。在模型的定量化方面,設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單易行的模型參數(shù)計(jì)算方法。該模型可以用于工程化的人因可靠性分析,也可擴(kuò)展為人因行為理論研究模型。另外,為了提高貝葉斯網(wǎng)推理計(jì)算的的效率,對(duì)貝葉斯網(wǎng)推理運(yùn)算中用到的變量消元法進(jìn)行了研究并提出了一個(gè)改進(jìn)算法,新算法同時(shí)考慮了消元過(guò)程中刪除的邊和增加的邊,通過(guò)降低圖的復(fù)雜度來(lái)控制消元成本。隨機(jī)仿真實(shí)

5、驗(yàn)表明新算法是有效的。
　　針對(duì)人因可靠性分析中的數(shù)據(jù)匱乏問(wèn)題,建立了層次化的人因可靠性數(shù)據(jù)分類(lèi)體系,該分類(lèi)體系包括人因失誤模式和人因失誤影響因素。采用分層結(jié)構(gòu)的人因可靠性數(shù)據(jù)分類(lèi)體系有利于數(shù)據(jù)的搜集和分析,樹(shù)形層次化的分類(lèi)體系使得人因數(shù)據(jù)的分類(lèi)更為清晰,更易于對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行擴(kuò)展,減少了數(shù)據(jù)條目之間的交叉和重疊,增強(qiáng)了數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)用性和可用性。在理論分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)人因可靠性數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫(kù)中存放了上述數(shù)據(jù)分類(lèi)體系和