● 摘要
复杂装备系统行为过程的高度复杂性、装备使用环境的多样性、人-机-环多因素耦合特性以及风险的动态性等新型装备所具有的新特点,给安全性分析评价带来了巨大的挑战。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。本研究通过分析国内外行为过程建模、安全性建模仿真分析方法等相关研究工作,总结了目前的研究成果和不足。进而从以事故预防控制为目标的角度开展复杂系统行为过程事故演变过程机理,人机环多因素耦合危险建模方法,面向安全的多视图建模、仿真分析方法的研究。首先,在对复杂系统、行为过程的概念及特性进行总结分析的基础上,结合多维安全状态空间理论,提出了基于偏差的事故演变过程,明确了偏差的概念及来源。针对安全距离以及安全状态空间理论,提出了有效控制时间以及安全约束的概念。分析了有效控制时间与风险的关系以及安全约束的类型。其次,在分析偏差属性以及人机环多因素耦合特性的基础上,提出了扩展HAZOP分析方法,明确了该方法的分析过程以及反映多因素耦合的偏差引导词。考虑复杂系统行为过程中人员控制的不确定性,分析了引起控制不确定性的人、机环因素,提出了基于模糊推理的多因素耦合危险建模方法,将定性的描述转化为可用于仿真的定量描述。再者,提出了面向安全的多视图建模方法的概念、多视图之间的关系以及建模过程。在此基础上,重点讨论了事件视图、状态视图、信息视图以及过程视图的建模方法。结合SysML方法,增加了反映系统安全的描述元素,提出了基于SysML的多视图建模描述方法。讨论了基于MVMOS模型的安全性仿真分析框架。提出了基于Stateflow的事故过程模型描述,MVMOS模型与Simulink/Stateflow的转换方法以及Matlab环境下的多因素危险模型的建立方法。在理论方法研究的基础上,结合国外某型舰载机着舰过程,建立了着舰过程的安全性分析模型,通过仿真,分析了舰载机着舰过程危险模式与有效控制时间的关系,建立了舰载机着舰过程安全约束模型。最后,总结本研究的成果与创新点,并分析展望未来进一步的研究工作。
相关内容
相关标签