题目：系统事故推演建模与分析方法研究

安全是人类生产生活永恒的主题。虽然现代科学技术日新月异，生产生活水平不断提高，事故总量却依然居高不下，并给人类带来了不可估量的损失。因此，有必要继续探求事故发生发展的客观规律，把握事故发生发展的本质，并建立适用的方法，实现事前的分析，以明确安全影响因素，影响安全的关键状态和关键行为，实现事故的预防和控制。 本论文通过分析国内外事故致因理论、安全性建模分析方法等相关研究工作，总结了目前的研究成果和不足。进而提出了以事故预防控制为目标的角度开展事故致因理论和事故推演建模分析方法的研究。 首先，在对系统和事故的概念、属性，以及耦合的内涵进行总结分析的基础上，提出了基于系统学的事故致因理论——多维状态空间理论，该理论强调人、机、环境等因素之间的耦合关系及各因素相互作用的整体涌现。文中给出了多维状态空间理论的相关概念，阐明了该理论的基本思想。 其次，以事故预防控制为目的，在总结现有“推演”技术的基础上，提出事故推演的概念及内涵，并明确事故推演的微观层次和宏观层次，以及两个层次上的事故推演的关系。建立了事故推演总体框架，并对总体框架的每一部分的功能及其实现进行阐述。 在事故致因理论和事故推演技术研究的基础上，对Petri网模型进行改进扩展，建立适用于事故推演的建模分析方法，主要包括以下三方面。 1）提出系统状态演变规则分析与基本Petri网建模相结合的过程建模方法。针对Petri网不足以给出具体建模对象状态演变规则的事实，提出以事故推演Petri网模型的建立为主线，在确定系统运行过程离散点的基础上，借助适用的方法，包括安全性、可靠性分析方法、系统机理模型等，建立系统状态演变规则的同时，一步步推进Petri网模型的建立，直至定义的过程的终态的建模方法。 2）建立基于层次化面向对象模糊随机Petri网模型的事故推演建模方法。在基本Petri网的基础上，引入面向对象建模技术、分层机制，建立基于层次化面向对象模糊随机Petri网模型的事故推演建模方法，以描述不同层次、不同对象的差异、联系、衔接和相互过渡，直观地体现系统的耦合性、涌现性、层次性和动态性。并通过扩展基本Petri网的元素功能，增强Petri网对事件发生的模糊性及随机性的描述。给出了该模型的建立原则和步骤，并给出了针对该模型进行安全性分析计算的算法，以根据模型元素属性定义和相关算法，得到某一事故发生的事故演变路径、安全关键状态和事故发生概率。 3）建立基于智能混合Petri网模型的事故推演建模方法。文中给出了该模型的定义及运行规则。该模型能够用系统连续参数变量表征系统安全，描述在离散点上影响状态演变事件对系统状态变量的控制，且能够自动实现状态安全与否的判定，终止或继续系统的状态演变过程。文中说明了基于该模型的事故推演模型的建立步骤和仿真分析方法。 设计开发了事故推演建模分析软件原型。该软件能够帮助建立事故推演模型，并进行相关安全性指标的仿真计算。且数据库是开放性的，可以根据具体研究对象数据，进行更新和扩展。 最后，总结论文所研究的成果与创新点，并分析展望未来进一步的研究工作。