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基于贝叶斯网络的轨道交通系统人因可靠性定量分析方法研究

作　者: 梁俊秀
导　师: 王化深
学　校: 北京交通大学
专　业: 交通信息工程及控制
关键词: 轨道交通系统人的因素人的可靠性分析贝叶斯网络情景评估认知模型
分类号: U284.48
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 250次
引　用: 1次
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内容摘要

轨道交通不仅为人们的生活提供了极大的便利,而且还是国民经济发展的大动脉。轨道交通在发挥着其巨大作用的同时,各种各样的交通事故却屡见不鲜。最大可能地保证系统的安全性成为摆在轨道交通系统相关人员面前一个巨大的挑战。调查发现,在已查明原因的轨道交通事故中,至少有一半以上的事故直接或间接地与人的活动有关。随着硬件水平的不断完善,人成为轨道交通系统安全最重要的贡献者,对人的可靠性的分析也成为系统安全评价中不可缺少的一部分。论文针对轨道交通系统自身的情况,研究了轨道交通系统中不同参与者相关的人的因素。鉴于现有常用人因可靠性分析方法的不足,以及贝叶斯网络在处理人的推理方面的优势,提出使用贝叶斯网络建立人的可靠性定量分析模型。由于人和机器是一个有机的整体,对人的可靠性的研究不能脱离系统独立进行,因此本文研究人的行为过程以人和测控系统的相互依赖为前提。另外,人与机器最大的不同就是人具有能动性,因而本文人的可靠性研究的重点就是对人的认知、决策过程的研究。最后使用本文提出的基于贝叶斯网络的人的可靠性分析模型,对轨道交通系统司机的人因可靠性进行了定量分析,并对比分析了设备、环境等因素对司机表现的影响。根据论文所建立的司机的可靠性定量分析模型,为轨道交通系统中的安全评价提供了便利；而且通过定量分析不同因素对人的可靠性的影响,为轨道交通系统人机界面的设计、人员配置管理等活动提供了依据,尤其提出了一直难以解决的驾驶室报警数量和先后顺序设置的解决方案。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
1 综述  11-18
  1.1 选题背景和意义  11-12
    1.1.1 选题背景  11-12
    1.1.2 选题意义  12
  1.2 人因分析简介  12-14
    1.2.1 系统中人的因素的认识过程  12-13
    1.2.2 人因分析的主要内容  13-14
  1.3 研究现状  14-16
    1.3.1 目前常用的人因分析技术和面临的问题  14-15
    1.3.2 人因可靠性分析的发展和现状  15-16
    1.3.3 轨道交通系统中人因分析技术的发展现状  16
  1.4 论文内容和结构  16-18
2 轨道交通系统人因分析基础及贝叶斯网络  18-34
  2.1 影响轨道交通系统安全的人因  18-23
    2.1.1 系统设计者  18-19
    2.1.2 系统操作者  19-21
    2.1.3 系统维修和维护者  21-23
    2.1.4 系统监督者  23
  2.2 常用的人因定性分析方法  23-28
    2.2.1 人误危险及可操作性分析HAZOP  23
    2.2.2 追溯分析方法TRAREr  23-25
    2.2.3 根原因分析  25-26
    2.2.4 里森的"瑞士奶酪"模型  26-27
    2.2.5 人的因素分析与分类系统  27-28
  2.3 常用的人因可靠性定量分析方法  28-31
    2.3.1 人的失误分析与减少方法HEART  28
    2.3.2 人的失误预测技术THERP  28-30
    2.3.3 人的认知可靠性模型HCR  30-31
  2.4 贝叶斯网络研究  31-32
    2.4.1 贝叶斯网络用于人因可靠性分析的优势  31
    2.4.2 贝叶斯网络在人的意图推理中的应用  31-32
    2.4.3 贝叶斯网络在概率安全评估中的应用  32
  2.5 本章小结  32-34
3 基于贝叶斯网络的人因可靠性分析模型  34-47
  3.1 操作人员与测控系统的相互依赖关系  34-37
    3.1.1 控制系统对操作人员的依赖  36
    3.1.2 操作人员对控制系统的依赖  36-37
  3.2 人的情景评估  37-39
    3.2.1 客体评估与情景评估  37
    3.2.2 态势感知  37-38
    3.2.3 情景评估分类法  38
    3.2.4 情景评估建模  38-39
  3.3 基于贝叶斯网络的人的认知模型  39-43
    3.3.1 人的认知过程  39-40
    3.3.2 人的认知过程的简化  40
    3.3.3 操作人员的心理模型  40-42
    3.3.4 基于贝叶斯网络的人的情景模型和认知过程定量分析  42-43
    3.3.5 基于贝叶斯网络的人的认知模型用于人机界面的设计  43
  3.4 基于贝叶斯网络的人的行为模型  43-46
    3.4.1 贝叶斯网络节点和网络结构  43-45
    3.4.2 节点状态和条件概率的获取  45-46
    3.4.3 定量分析  46
  3.5 本章小结  46-47
4 基于贝叶斯网络的轨道交通司机人因可靠性定量分析  47-64
  4.1 情形描述  48
  4.2 司机的认知过程分析  48-56
    4.2.1 司机的心理模型  49-52
    4.2.2 司机的情景模型  52-56
  4.3 司机的可靠性分析  56-63
    4.3.1 贝叶斯网络节点及重要概率分布获取  56-60
    4.3.2 人的可靠性定量分析  60
    4.3.3 影响司机可靠性的因素分析  60-63
  4.4 本章小结  63-64
5 结论  64-66
  5.1 论文总结  64-65
  5.2 展望  65-66
参考文献  66-68
作者简历  68-70
学位论文数据集  70

基于贝叶斯网络的轨道交通系统人因可靠性定量分析方法研究

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