摘要:目前,對(duì)建筑施工安全預(yù)防和評(píng)價(jià)的研究較多,對(duì)事故后如何保障應(yīng)急干預(yù)以達(dá)到低人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的研究較少。將應(yīng)急管理與系統(tǒng)可靠性集成,構(gòu)造建筑項(xiàng)目安全事故應(yīng)急管理的事故樹(shù)分析模型,將其轉(zhuǎn)化為貝葉斯網(wǎng)絡(luò),應(yīng)用模糊集理論和CFCS(模糊數(shù)轉(zhuǎn)化為清晰數(shù))方法對(duì)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的條件概率表進(jìn)行修正。在貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中假定應(yīng)急管理系統(tǒng)已經(jīng)失效(T=1),利用反向推理求出各基本事件的后驗(yàn)概率,并通過(guò)公式R=1-F(后驗(yàn)概率)計(jì)算基本事件的可靠性。通過(guò)可靠性再分配法,得到將基本事件“協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)能力差”“決策指揮混亂”“隱患排查和監(jiān)督機(jī)制”的可靠性提高至0.924,即可使整個(gè)系統(tǒng)的可靠性達(dá)到所要求的可靠性預(yù)計(jì)值。
關(guān)鍵詞:建筑項(xiàng)目;安全事故;應(yīng)急管理;可靠性;事故樹(shù)(FTA);貝葉斯網(wǎng)絡(luò)(BN)
0 引言
建筑施工項(xiàng)目具有體量龐大、復(fù)雜多樣、整體難分等特點(diǎn),事故發(fā)生率較高[1],完善建筑施工安全應(yīng)急管理建設(shè)是亟待解決的問(wèn)題。
針對(duì)當(dāng)前多元化突發(fā)事件頻頻發(fā)生等問(wèn)題,馮偉等[2]通過(guò)研究基于廣義安全模型的社區(qū)安全管理模式,提出了事故預(yù)防的“四道防線”,對(duì)社區(qū)安全管理工作有一定的促進(jìn)作用。Li等[3]采用Topsis與三角模糊數(shù)相結(jié)合的方法,根據(jù)項(xiàng)目的安全評(píng)價(jià)結(jié)果判斷其應(yīng)急能力。
由于事故樹(shù)(FTA)在分析重大突發(fā)事件時(shí)沒(méi)有考慮邏輯關(guān)系的不確定性,部分學(xué)者將其與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)(BN)相結(jié)合。例如,Zhou等[4]提出了故障樹(shù)和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的地下連續(xù)墻變形風(fēng)險(xiǎn)分析模型,能夠?qū)崟r(shí)分析事故前、事故中和事故后的風(fēng)險(xiǎn),保證施工安全。但該文獻(xiàn)在故障樹(shù)轉(zhuǎn)BN時(shí)是由專家直接給出條件概率,主觀性較強(qiáng)。針對(duì)此問(wèn)題,本文將模糊集理論與CFCS(模糊數(shù)轉(zhuǎn)化為清晰數(shù))相結(jié)合確定條件概率表,可在一定程度上消除主觀性。
在系統(tǒng)可靠性分析方面,Sun[5]將應(yīng)急管理與可靠性相結(jié)合應(yīng)用于路線規(guī)劃研究,結(jié)果表明,結(jié)合應(yīng)急管理與可靠性所提出的策略能夠在動(dòng)態(tài)交通網(wǎng)絡(luò)中提供更可靠的路線。
利用事故樹(shù)和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)分析系統(tǒng)性能,是一種在未來(lái)事件中觀察潛在影響因素的方法[6]。本文通過(guò)審視系統(tǒng)評(píng)估可能出現(xiàn)的問(wèn)題,首先通過(guò)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的反向推理確定基本事件的可靠性,然后從系統(tǒng)可靠性的角度出發(fā)確定系統(tǒng)的可靠性預(yù)計(jì)值Rsq,通過(guò)事故樹(shù)規(guī)則計(jì)算該系統(tǒng)的可靠性預(yù)計(jì)值Rsy是否達(dá)到系統(tǒng)的可靠性目標(biāo)值Rsq。若未達(dá)到則進(jìn)行系統(tǒng)可靠性分配,使系統(tǒng)達(dá)到其可靠性目標(biāo)值。
1 研究方法
1.1 研究方法概述
構(gòu)建建筑施工安全應(yīng)急管理系統(tǒng)事故樹(shù),將其轉(zhuǎn)化為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析。在轉(zhuǎn)換過(guò)程中需對(duì)模型的條件概率表進(jìn)行修正,從而使事故發(fā)生的因果關(guān)系更加合理。因FTA分析較為常見(jiàn),本文只介紹BN。
在BN中,每個(gè)子節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)在父節(jié)點(diǎn)的取值組合下的條件概率分布,每個(gè)條件概率表可以用來(lái)描述相關(guān)隨機(jī)變量之間局部聯(lián)合概率分布集,代表子節(jié)點(diǎn)同父節(jié)點(diǎn)的相關(guān)關(guān)系[7]。
2.2 FTA向BN轉(zhuǎn)化
參考Wang等[12]提出的應(yīng)急管理控制模型的8個(gè)指標(biāo),同時(shí)查詢應(yīng)急管理部所發(fā)布的事故報(bào)告和安全管理網(wǎng)中的事故案例,統(tǒng)計(jì)100起典型建筑項(xiàng)目安全事故發(fā)生后的應(yīng)急管理案例,對(duì)報(bào)告中造成系統(tǒng)失效的原因進(jìn)行分析,得出19種致因因素作為基本事件。將各基本事件發(fā)生的先驗(yàn)概率及條件概率表添加到Netica軟件中,輸入新的證據(jù)得到各基本事件發(fā)生的后驗(yàn)概率,見(jiàn)表2。
由此可知,系統(tǒng)中可靠性較低的幾個(gè)基本事件對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的可靠性提升有巨大影響。在本系統(tǒng)中,僅對(duì)基本事件X13、X14、X15的可靠性進(jìn)行提高,整個(gè)應(yīng)急管理系統(tǒng)的安全可靠度就能得到大幅加強(qiáng),因此應(yīng)注重提高建筑項(xiàng)目管理層和項(xiàng)目人員應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)能力和決策指揮能力,同時(shí)建立健全有序的隱患排查和監(jiān)督機(jī)制,做好應(yīng)急預(yù)案,最大限度地降低建筑項(xiàng)目安全事故發(fā)生后的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。
3 結(jié)語(yǔ)
(1)建立建筑項(xiàng)目安全事故應(yīng)急管理事故樹(shù),將其轉(zhuǎn)化為貝葉斯網(wǎng)絡(luò),通過(guò)反向推理確定各基本事件發(fā)生的后驗(yàn)概率,并計(jì)算其可靠性。通過(guò)可靠性分配法,得到只需將“協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)能力”“決策指揮能力”“隱患排查和監(jiān)督機(jī)制”的可靠性進(jìn)行小幅提高就使得整個(gè)系統(tǒng)的可靠性達(dá)到要求的可靠性目標(biāo)值。
(2)在確定貝葉斯模型的條件概率表時(shí),采用模糊集理論和CFCS相結(jié)合的方法,可在一定程度上消除由專家直接給出條件概率的主觀性。同時(shí),對(duì)于事故樹(shù)難以描述邏輯關(guān)系的非確定性,只需在貝葉斯模型中改變相應(yīng)的條件概率表即可,能夠彌補(bǔ)事故樹(shù)分析法的不足。
(3)將可靠性與應(yīng)急管理集成,建立基于可靠性理論的建筑項(xiàng)目安全事故應(yīng)急管理評(píng)價(jià)模型,并應(yīng)用于建筑項(xiàng)目安全事故中,為其安全管理提供新思路,對(duì)其他系統(tǒng)的安全量化評(píng)估也有一定的借鑒作用。
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收稿日期:2022-10-01
作者簡(jiǎn)介:
顧祥云(1997—),女,研究方向:項(xiàng)目決策分析、工業(yè)工程與管理。