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1、交通安全系统工程交通安全系统工程Traffic Safety System Engineering肖贵平肖贵平北京交通大学北京交通大学交通运输学院交通运输学院12/18/20221本章基本内容本章基本内容l第一节第一节 交通安全分析交通安全分析l第二节第二节 交通安全评价交通安全评价12/18/20222第一节第一节 交通安全分析交通安全分析 一、概述一、概述 二、统计图表分析法二、统计图表分析法 三、因果分析图法三、因果分析图法 四、安全检查表分析法四、安全检查表分析法 五、预先危险性分析法五、预先危险性分析法 六、故障模式和影响分析法六、故障模式和影响分析法 七、事件树分析法七、事件树分析
2、法 八、事故树分析法八、事故树分析法12/18/20223一、概述一、概述（一）交通安全分析的内容（一）交通安全分析的内容（二）交通安全分析方法的分类、特点及适用（二）交通安全分析方法的分类、特点及适用范围范围（三）交通安全分析方法的选择（三）交通安全分析方法的选择12/18/20224（一）交通安全分析的内容（一）交通安全分析的内容l交交通通安安全全分分析析是是从从安安全全角角度度对对交交通通系系统统中中的的危危险险因因素素进进行行分分析析，主主要要分分析析导导致致系系统统故故障障或或事事故故的的各各种种因因素素及及其其相相关关关关系系，通通常常包包括括六六个个内内容。容。12/18/202
3、256 6个基本内容如下：个基本内容如下：1 1、对可能出现的初始的、诱发的及直接引起事故的各种、对可能出现的初始的、诱发的及直接引起事故的各种危险因素及其相互关系进行调查和分析；危险因素及其相互关系进行调查和分析；2 2、对与系统有关的环境条件、设备、人员及其它有关因、对与系统有关的环境条件、设备、人员及其它有关因素进行调查和分析；素进行调查和分析；3 3、对能够利用适当的设备、规程、工艺或材料控制或根、对能够利用适当的设备、规程、工艺或材料控制或根除某种特殊危险因素的措施进行分析；除某种特殊危险因素的措施进行分析；4 4、对可能出现的危险因素的控制措施及实施这些措施的、对可能出现的危险因素
4、的控制措施及实施这些措施的方法进行调查和分析；方法进行调查和分析；5 5、对不能根除的危险因素失去或减少控制可能出现的后、对不能根除的危险因素失去或减少控制可能出现的后果进行调查和分析；果进行调查和分析；6 6、对危险因素一旦失去控制，为防止伤害和损害的安全、对危险因素一旦失去控制，为防止伤害和损害的安全防护措施进行调查和分析。防护措施进行调查和分析。12/18/20226（二）交通安全分析方法的分类（二）交通安全分析方法的分类l安安全全分分析析方方法法有有许许多多种种，在在危危险险因因素素辨辨识识中中得得到到广广泛泛应应用的安全分析方法主要有以下几种：用的安全分析方法主要有以下几种：1 1、
5、统计图表分析、统计图表分析 2 2、因果分析图因果分析图 3 3、安全检查表安全检查表 4 4、预先危险性分析预先危险性分析 5 5、故障模式及影响分析故障模式及影响分析 6 6、致命度分析致命度分析 7 7、事件树分析事件树分析 8 8、事故树分析事故树分析 9 9、危险性和可操作性研究、危险性和可操作性研究 1010、原因、原因-后果分析后果分析 1111、共因失效分析、共因失效分析12/18/20227安全分析方法的归纳安全分析方法的归纳l这这些些方方法法可可以以按按实实行行分分析析过过程程的的相相对对时时间间进进行行分类，也可按分析的对象、内容进行分类。分类，也可按分析的对象、内容进行
6、分类。1 1、按数理方法，可分为定性分析和定量分析、按数理方法，可分为定性分析和定量分析 2 2、按逻辑方法，可分为归纳分析和演绎分析、按逻辑方法，可分为归纳分析和演绎分析安安全全检检查查表表、预预先先危危险险性性分分析析、故故障障模模式式及及影影响响分分析析、危危险险性性和和可可操操作作性性研研究究等等属属于于归归纳分析的范畴；是从原因推论结果的方法。纳分析的范畴；是从原因推论结果的方法。事事件件树树分分析析、事事故故树树分分析析则则属属于于演演绎绎分分析析的的范畴，是从结果推论原因的方法。范畴，是从结果推论原因的方法。12/18/20228（三）交通安全分析方法的选择（三）交通安全分析方法
7、的选择l在进行交通安全分析方法选择时应根据实际情在进行交通安全分析方法选择时应根据实际情况，并考虑如下四个问题：况，并考虑如下四个问题：1 1、分析的目的、分析的目的 2 2、资料的影响、资料的影响 3 3、系统的特点、系统的特点 4 4、系统的危险性、系统的危险性12/18/20229使用时应注意的事项使用时应注意的事项l在使用交通安全分析方法时应注意：在使用交通安全分析方法时应注意：使用现有分析方法不能生搬硬套，必要时使用现有分析方法不能生搬硬套，必要时应进行改造或简化；应进行改造或简化；不能局限于已有分析方法的应用，应从系不能局限于已有分析方法的应用，应从系统原理出发，开发新的交通安全分
8、析方法。统原理出发，开发新的交通安全分析方法。12/18/202210二、统计图表分析法二、统计图表分析法l简单介绍：简单介绍：（一）比重图（一）比重图（二）趋势图（二）趋势图（三）直方图（三）直方图（四）圆图法（四）圆图法（五）排列图法（五）排列图法12/18/202211（一）比重图（一）比重图l比重图是一种表示事物构成情况的平面图形。比重图是一种表示事物构成情况的平面图形。可以在平面图上形象、直观地反映事物的各事可以在平面图上形象、直观地反映事物的各事物的各种构成所占的比例。物的各种构成所占的比例。12/18/202212（二）趋势图（二）趋势图l趋势图是按一定的时间间隔统计数据，利用曲
9、趋势图是按一定的时间间隔统计数据，利用曲线的连续变化来反映事物动态变化的图形。趋线的连续变化来反映事物动态变化的图形。趋势图借助于连续曲线的升降变化，来反映事物势图借助于连续曲线的升降变化，来反映事物的动态变化过程，可以帮助我们掌握交通事故的动态变化过程，可以帮助我们掌握交通事故发生规律，预测其未来的变化趋势，以便采取发生规律，预测其未来的变化趋势，以便采取预防措施，降低事故损失。预防措施，降低事故损失。12/18/202213图示图示12/18/202214（三）直方图（三）直方图l直方图是交通安全分析中较为常用的统计图表。直方图是交通安全分析中较为常用的统计图表。它是由建立在直角坐标系上的
10、一系列高度不等的它是由建立在直角坐标系上的一系列高度不等的柱状图形组成，因而也被称为柱状图。直角坐标柱状图形组成，因而也被称为柱状图。直角坐标系的横坐标表示需要分析的各种因素，柱状图形系的横坐标表示需要分析的各种因素，柱状图形的高度则代表了对应于横坐标的某一指标的数值。的高度则代表了对应于横坐标的某一指标的数值。采用直方图进行交通事故统计分析，可以直观、采用直方图进行交通事故统计分析，可以直观、形象地表示出各种因素对交通事故的影响程度。形象地表示出各种因素对交通事故的影响程度。12/18/202215图示图示12/18/202216（四）圆图法（四）圆图法l圆圆图图法法是是把把要要分分析析的的
11、项项目目，按按比比例例画画在在一一个个圆圆内内。即即整整个个圆圆360360为为100100，180180为为5050，9090为为2525，1 1为为1/3601/360，这这样样画画在在一一个个圆圆内内便可以比较直观地看出各个因素所占的比例。便可以比较直观地看出各个因素所占的比例。12/18/202217图示图示12/18/202218（五）排列图法（五）排列图法l排列图全称为主次因素排列图，可用于确定系排列图全称为主次因素排列图，可用于确定系统安全的关键因素，以便明确主攻方向和工作统安全的关键因素，以便明确主攻方向和工作重点所在。重点所在。l它由两个纵坐标，一个横坐标，几个直方图和它由两
12、个纵坐标，一个横坐标，几个直方图和一条曲线组成。一条曲线组成。左边纵坐标左边纵坐标表示频数，表示频数，右边纵右边纵坐标坐标表示累积频率表示累积频率(0%(0%100%)100%)。横坐标表示事横坐标表示事故原因或事故分类故原因或事故分类，一般按影响因素的主次从，一般按影响因素的主次从左向右排列。左向右排列。12/18/202219图示图示l按主次因素的排列，可分为三类：累积频率在按主次因素的排列，可分为三类：累积频率在0%0%80%80%的因素，称的因素，称A A类因素，显然是主要因素；类因素，显然是主要因素；累积频率在累积频率在80%80%90%90%的因素称的因素称B B类次主要因素；类次
13、主要因素；累积频率在累积频率在90%90%100%100%的因素称的因素称C C类次要因素。类次要因素。l直方图的高低表示某个因素影响的大小，曲线直方图的高低表示某个因素影响的大小，曲线表示各因素影响大小的累计百分数。表示各因素影响大小的累计百分数。12/18/202220图示图示12/18/202221举例说明举例说明12/18/202222举例说明举例说明 排列示意图20BA10CD304050E25%75%50%100%事故发生原因排列图错摘钩 漏钩793.5%错办信号编站修甩禁溜漏撤鞋顶冒抢板撞车件数2763139975.2%65.7%46%88.4%81.8%其它拉断风管溜走504频
14、率100%97.1%12/18/202223三、因果分析图法三、因果分析图法l因果分析图也称鱼刺图或特性因素图。运输过因果分析图也称鱼刺图或特性因素图。运输过程安全与否是交通参与者、运载工具、运行线程安全与否是交通参与者、运载工具、运行线路等多方面因素综合作用的结果。当分析发生路等多方面因素综合作用的结果。当分析发生交通事故的原因时，可以将各种可能的事故原交通事故的原因时，可以将各种可能的事故原因进行归纳分析，用简明的文字和线条表现出因进行归纳分析，用简明的文字和线条表现出来。来。12/18/202224例例1 1：翻车事故：翻车事故12/18/202225例例2 2：某船货舱爆炸起火鱼刺图：
15、某船货舱爆炸起火鱼刺图12/18/202226四、安全检查表分析四、安全检查表分析（一）安全检查表的内容及要求（一）安全检查表的内容及要求（二）安全检查表的分类（二）安全检查表的分类（三）安全检查表的编制（三）安全检查表的编制（四）安全检查表的特点（四）安全检查表的特点（五）应注意的问题（五）应注意的问题12/18/202227（一）安全检查表的内容及要求（一）安全检查表的内容及要求l安全检查表是交通系统安全分析中一种常用分析方法。安全检查表是交通系统安全分析中一种常用分析方法。其基本任务是发现和查明系统的各种危险和隐患，监督其基本任务是发现和查明系统的各种危险和隐患，监督各项安全法规、制度、
16、标准的实施，制止违章行为，预各项安全法规、制度、标准的实施，制止违章行为，预防事故，消除危险，保障安全。防事故，消除危险，保障安全。l安全检查表法可以给出生产过程潜在安全问题的定性描安全检查表法可以给出生产过程潜在安全问题的定性描述，并提出改进措施。述，并提出改进措施。l为了使安全检查工作能够正确、及时地发现问题和解决为了使安全检查工作能够正确、及时地发现问题和解决问题，需要一种按系统工程思想进行检查的方法。安全问题，需要一种按系统工程思想进行检查的方法。安全检查表是进行系统安全检查、预防事故、改善劳动条件检查表是进行系统安全检查、预防事故、改善劳动条件的一种重要手段。的一种重要手段。12/1
17、8/202228安全检查表的基本格式安全检查表的基本格式12/18/2022291 1、安全检查表的项目及要求、安全检查表的项目及要求l安全检查表的检查项目，应列出所有可能导致安全检查表的检查项目，应列出所有可能导致事故发生的因素或状态。即要求所列检查项目事故发生的因素或状态。即要求所列检查项目系统、全面、完善。系统、全面、完善。12/18/2022302 2、安全检查表采用的方式、安全检查表采用的方式l安全检查表一般采用正面提问的方式，要求发安全检查表一般采用正面提问的方式，要求发问明确，回答清楚，并以问明确，回答清楚，并以“是是”或或“否否”来回答。来回答。12/18/2022313 3、
18、检查依据、检查依据l为了使提出的问题有依据，可以收集有关此项为了使提出的问题有依据，可以收集有关此项问题的规章制度、规范标准中所规定的要求，问题的规章制度、规范标准中所规定的要求，分别简要列出它们的名称和所在章节，附于每分别简要列出它们的名称和所在章节，附于每项提问后面，以便查对。项提问后面，以便查对。12/18/202232（二）安全检查表的分类（二）安全检查表的分类l安全检查表的类型繁多，分类的方式不一，绝安全检查表的类型繁多，分类的方式不一，绝大多数是按用途分类的。大多数是按用途分类的。l常用类型有以下几种：常用类型有以下几种：1 1、设计审查用安全检查表、设计审查用安全检查表 2 2、
19、设备、设施定期安全检查表、设备、设施定期安全检查表 3 3、车间、工段及岗位用安全检查表、车间、工段及岗位用安全检查表 4 4、消防用安全检查表、消防用安全检查表 5 5、专业性安全检查表、专业性安全检查表12/18/202233（三）安全检查表的编制（三）安全检查表的编制l安全检查表的编制方法有：安全检查表的编制方法有：经验法：找熟悉被检查对象的人员和具有实经验法：找熟悉被检查对象的人员和具有实践经验的人员，根据以往积累的实践经验以践经验的人员，根据以往积累的实践经验以及有关统计数据，编制安全检查表。及有关统计数据，编制安全检查表。分析法：根据各种安全分析的结果进行编制，分析法：根据各种安全
20、分析的结果进行编制，是发展的方向。是发展的方向。12/18/202234安全检查表的编制步骤安全检查表的编制步骤(1)(1)确定被检查对象，组织有关人员；确定被检查对象，组织有关人员；(2)(2)熟悉被分析的系统；熟悉被分析的系统；(3)(3)调查不安全因素；调查不安全因素；(4)(4)搜集与系统有关的规范、标准、制度等；搜集与系统有关的规范、标准、制度等；(5)(5)明确规定的安全要求；明确规定的安全要求；(6)(6)根据具体情况和要求确定编制方法，编制安全根据具体情况和要求确定编制方法，编制安全检查表；检查表；(7)(7)通过反复使用，不断修改、补充完善。通过反复使用，不断修改、补充完善。
21、12/18/202235（四）安全检查表的特点（四）安全检查表的特点l是安全检查中行之有效的基本方法，具有以下是安全检查中行之有效的基本方法，具有以下明显的五个特点：明显的五个特点：(1)(1)预先对检查对象进行调查研究和分析；预先对检查对象进行调查研究和分析；(2)(2)依据法规和标准，目的明确，内容具体；依据法规和标准，目的明确，内容具体；(3)(3)能准确地查出隐患，得出确切的结论能准确地查出隐患，得出确切的结论;(4)(4)易于推行安全生产责任制易于推行安全生产责任制;(5)(5)使用简单易行，易于安全管理人员和广大使用简单易行，易于安全管理人员和广大职工掌握和接受。职工掌握和接受。1
22、2/18/202236（五）应注意的问题（五）应注意的问题 检查表中所列项目，应简明扼要，突出重点，检查表中所列项目，应简明扼要，突出重点，抓住要害；抓住要害；各类安全检查表都有其适用对象，不宜通用；各类安全检查表都有其适用对象，不宜通用；各级安全检查项目应各有侧重；各级安全检查项目应各有侧重；对危险部位应详细检查，确保一切隐患在可对危险部位应详细检查，确保一切隐患在可能造成严重后果之前就被发现；能造成严重后果之前就被发现；要落实安全检查实施人员；要落实安全检查实施人员；检查中发现问题要及时处理或向上级反映检查中发现问题要及时处理或向上级反映12/18/202237五、预先危险性分析五、预先危
23、险性分析（一）预先危险性分析的基本含义（一）预先危险性分析的基本含义（二）预先危险性分析的主要优点（二）预先危险性分析的主要优点（三）预先危险性分析的步骤（三）预先危险性分析的步骤12/18/202238（一）预先危险性分析的基本含义（一）预先危险性分析的基本含义lPreliminary Preliminary Hazard Hazard Analysis(PHAAnalysis(PHA)又又称称呼呼初初步步危危险险分分析析，它它是是一一种种定定性性分分析析系系统统危危险险因因素素和和危危险险程程度度的的方方法法，可可用用于于交交通通线线路路、港港、站站、枢枢纽纽等等新新系系统统设设计计、已已
24、有有系系统统改改造造之之前前的的方方案案设设计计、选选址址、选选线线阶阶段段。在在人人们们还还没没有有掌掌握握该该系系统统详详细细资资料料的的时时候候，对对系系统统存存在在的的危危险险类类型型、来来源源、出出现现条条件件、事事故故后后果果以以及及有有关关措措施施等等，作作一一概概略略分分析析，并并尽尽可可能能在在系系统统付付诸诸实实施施之之前前找找出出预预防防、纠纠正正、补补救救措措施施，消消除除或或控控制制危危险险因素。因素。12/18/202239（二）预先危险性分析的主要优点（二）预先危险性分析的主要优点(1)(1)分分析析工工作作做做在在行行动动之之前前，可可及及早早采采取取措措施施排
25、排除除、降降低低或或控控制制危危害害，避避免免由由于于考考虑虑不不周周造造成成损损失；失；(2)(2)对对系系统统开开发发、初初步步设设计计、制制造造、安安装装、检检修修等等做做的的分分析析结结果果，可可以以提提供供应应遵遵循循的的注注意意事事项项和指导方针；和指导方针；(3)(3)分分析析结结果果可可为为制制定定标标准准、规规范范和和技技术术文文献献提提供供必要的资料；必要的资料；(4)(4)根根据据分分析析结结果果可可编编制制安安全全检检查查表表以以保保证证实实施施安安全，并可作为安全教育的材料。全，并可作为安全教育的材料。12/18/202240（三）预先危险性分析的步骤（三）预先危险性
26、分析的步骤一般步骤如下：一般步骤如下：（1 1）明确被分析的系统）明确被分析的系统（2 2）调查、收集资料）调查、收集资料（3 3）系统功能分解）系统功能分解（4 4）分析、识别危险源（识别转化条件）分析、识别危险源（识别转化条件）（5 5）确确定定危危险险等等级级（划划分分为为4 4级级：I I级级-安安全全的的；级级-临临界界的的；级级-危危险险的的；级级-灾灾难难的的），排出轻、重、缓、急次序。排出轻、重、缓、急次序。（6 6）制定事故（或灾害）的预防性对策措施）制定事故（或灾害）的预防性对策措施（7 7）按照预先危险性分析表汇总分析结果）按照预先危险性分析表汇总分析结果12/18/20
27、2241六、故障模式和影响分析六、故障模式和影响分析l故障模式和影响分析是对系统各组成部分、元故障模式和影响分析是对系统各组成部分、元件进行分析的重要方法，它是由可靠性工程发件进行分析的重要方法，它是由可靠性工程发展起来的。展起来的。l主要分析系统中各子系统及元件可能发生的各主要分析系统中各子系统及元件可能发生的各种故障模式，查明各种类型故障对邻近子系统种故障模式，查明各种类型故障对邻近子系统或元件的影响以及最终对系统的影响，提出可或元件的影响以及最终对系统的影响，提出可能采取的预防改进措施，以提高系统的可靠性能采取的预防改进措施，以提高系统的可靠性和安全性。和安全性。12/18/202242
28、（一）故障模式（一）故障模式l故故障障模模式式从从不不同同表表现现形形态态来来描描述述故故障障，一一个个系系统或一个元件往往有多种故障模式。统或一个元件往往有多种故障模式。l从从可可靠靠性性的的定定义义出出发发，系系统统或或元元件件的的故故障障模模式式，通常从五个方面来考虑：通常从五个方面来考虑：运行过程中的故障；运行过程中的故障；提前动作；提前动作；在规定的时间不动作；在规定的时间不动作；在规定的时间不停止；在规定的时间不停止；运行能力下降、超量或受阻。运行能力下降、超量或受阻。12/18/202243（二）分析程序（二）分析程序包括以下四方面：包括以下四方面：（1 1）掌握和了解对象系统；
29、）掌握和了解对象系统；（2 2）对系统元件的故障模式和产生原因进）对系统元件的故障模式和产生原因进行分析；行分析；（3 3）故障模式对系统和元件的影响；）故障模式对系统和元件的影响；（4 4）汇总结果和提出改正措施。）汇总结果和提出改正措施。12/18/202244（三）故障模式的致命度分析（三）故障模式的致命度分析l致致命命度度分分析析的的目目的的在在于于评评价价每每种种故故障障类类型型的的危危险程度；险程度；l通通常常采采用用概概率率严严重重度度来来评评价价故故障障模模式式的的危危险险度度,概概率率是是指指故故障障模模式式发发生生的的概概率率，严严重重度度是是指故障后果的严重程度指故障后果
30、的严重程度;l采采用用该该方方法法进进行行致致命命度度分分析析时时，通通常常把把概概率率和和严重度分别划分为若干等级。严重度分别划分为若干等级。12/18/202245七、事件树分析七、事件树分析（一）事件树分析的含义（一）事件树分析的含义（二）分析步骤（二）分析步骤（三）定性分析（三）定性分析（四）定量分析（四）定量分析12/18/202246（一）事件树分析的含义（一）事件树分析的含义lETA(EventETA(Event Tree Analysis)Tree Analysis)是系统安全工程的重要分析是系统安全工程的重要分析方法之一。方法之一。19741974年美国核电站风险评价中发挥重
31、要作用，年美国核电站风险评价中发挥重要作用，目前成为许多国家标准化的分析方法，我国将其列入国目前成为许多国家标准化的分析方法，我国将其列入国家标准家标准企业职工伤亡事故调查分析规则企业职工伤亡事故调查分析规则之中。之中。lETAETA的理论基础是决策论，它从一个初因事件开始，交的理论基础是决策论，它从一个初因事件开始，交替考虑成功和失败两种可能性，然后再以这两种可能性替考虑成功和失败两种可能性，然后再以这两种可能性为新的初因事件，如此继续分析下去，直至找到最后的为新的初因事件，如此继续分析下去，直至找到最后的结果为止。因此，它是一种归纳逻辑树图，能够看到事结果为止。因此，它是一种归纳逻辑树图，
32、能够看到事故发生的动态发展过程，是一种时序逻辑的事故分析方故发生的动态发展过程，是一种时序逻辑的事故分析方法。法。12/18/202247（二）方法介绍（二）方法介绍l事故的产生是一个动态过程，是若干事件按时间顺序相事故的产生是一个动态过程，是若干事件按时间顺序相继出现的结果，每一个初始事件都可能导致灾难性的后继出现的结果，每一个初始事件都可能导致灾难性的后果，但并不一定是必然的后果。因为事件每向前发展的果，但并不一定是必然的后果。因为事件每向前发展的每一步都会受到安全防护措施、操作人员的工作方式、每一步都会受到安全防护措施、操作人员的工作方式、安全管理及其他条件的制约。因此，每一阶段都有两种
33、安全管理及其他条件的制约。因此，每一阶段都有两种可能性结果，即达到既定的目标的可能性结果，即达到既定的目标的“成功成功”和达不到既定和达不到既定目标的目标的“失败失败”。lETAETA分析以初始事件为起点，按照事故的发展顺序，分分析以初始事件为起点，按照事故的发展顺序，分成阶段，一步一步地进行分析，每一事件可能的后续事成阶段，一步一步地进行分析，每一事件可能的后续事件取完全对立的两种状态（成功或失败，正常或故障，件取完全对立的两种状态（成功或失败，正常或故障，安全或危险等），逐步向结果方面发展，直到达到系统安全或危险等），逐步向结果方面发展，直到达到系统故障或事故为止，最终形成一个在水平方向横
34、向展开的故障或事故为止，最终形成一个在水平方向横向展开的树图形。树图形。12/18/202248（三）分析步骤（三）分析步骤 1 1、确确定定初初始始事事件件以以及及防防止止初初始始事事件件继继续续发发展展的的安安全全措措施和程序；施和程序；2 2、编制、编制ETAETA图；图；3 3、阐明事故结果；、阐明事故结果；4 4、定性、定量分析。、定性、定量分析。12/18/202249（三）定性分析（三）定性分析l在在绘绘制制事事件件树树的的过过程程中中已已对对每每一一发发展展过过程程和和事事件发展的途径作了可能性的分析。件发展的途径作了可能性的分析。（1 1）找出事故连锁；）找出事故连锁；（2
35、2）找出预防事故的途径。）找出预防事故的途径。12/18/202250（四）定量分析（四）定量分析l根根据据每每一一事事件件的的发发生生概概率率，计计算算各各种种途途径径的的事事故故发发生生概概率率，比比较较各各个个途途径径概概率率值值的的大大小小，作作出出事事故故发发生生可可能能性性序序列列，确确定定最最易易发发生生事事故故的的途径。途径。l当当各各事事件件之之间间相相互互统统计计独独立立时时，其其定定量量分分析析比比较较简简单单。当当事事件件之之间间相相互互统统计计不不独独立立时时，定定量量分析变得非常复杂。分析变得非常复杂。12/18/202251例例1 1：火车上有易燃品引起火灾的事件
36、树：火车上有易燃品引起火灾的事件树12/18/202252例例2 2：船舶追越事件树分析简图：船舶追越事件树分析简图12/18/202253八、事故树分析八、事故树分析（一）事故树分析的基本概念（一）事故树分析的基本概念（二）事故树分析步骤（二）事故树分析步骤（三）事故树的符号及其意义（三）事故树的符号及其意义（四）事故树的编制（四）事故树的编制（五）事故树定性分析（五）事故树定性分析（六）（六）事故树的定量分析事故树的定量分析（七）基本事件的重要度分析（七）基本事件的重要度分析12/18/202254（一）事故树分析的基本概念（一）事故树分析的基本概念l是一种演绎推理法；是一种演绎推理法；l
37、各种原因之间的逻辑关系用一种称为事故树的各种原因之间的逻辑关系用一种称为事故树的树形图表示；树形图表示；l可作定性与定量分析。可作定性与定量分析。12/18/202255事故树分析法的特点事故树分析法的特点l具有以下特点：具有以下特点：1 1、事事故故树树分分析析是是一一种种图图形形演演绎绎方方法法，便便于于找找出系统的薄弱环节；出系统的薄弱环节；2 2、具有很大的灵活性；、具有很大的灵活性；3 3、是一个对系统更深入认识的过程；、是一个对系统更深入认识的过程；4 4、可以定量计算复杂系统发生事故的概率。、可以定量计算复杂系统发生事故的概率。12/18/202256（二）事故树分析步骤（二）事
38、故树分析步骤 1 1、准备阶段、准备阶段(1)(1)确定所要分析的系统确定所要分析的系统(2)(2)熟悉系统熟悉系统(3)(3)调查系统发生的事故调查系统发生的事故 2 2、事故树的编制、事故树的编制(1)(1)确定事故树的顶事件确定事故树的顶事件(2)(2)调查与顶事件有关的所有原因事件调查与顶事件有关的所有原因事件(3)(3)编制事故树编制事故树 3 3、事故树定性分析、事故树定性分析 4 4、事故树定量分析、事故树定量分析 5 5、事故树分析的结果总结与应用、事故树分析的结果总结与应用12/18/202257（三）事故树的符号及其意义（三）事故树的符号及其意义l事故树采用的符号有三大类：
39、事故树采用的符号有三大类：事件符号；事件符号；逻辑门符号；逻辑门符号；转移符号。转移符号。12/18/2022581 1、事件及事件符号、事件及事件符号（1 1）结结果果事事件件：用用矩矩形形符符号号表表示示，分分为为顶顶事事件件和和中间事件中间事件;（2 2）底底事事件件：是是导导致致其其它它事事件件的的原原因因事事件件，底底事事件件又又分分为为基基本本原原因因事事件件（圆圆形形符符号号）和和省省略事件（菱形符号）略事件（菱形符号）;（3 3）特特殊殊事事件件：表表明明其其特特殊殊性性或或引引起起注注意意的的事事件件。特特殊殊事事件件又又分分为为开开关关事事件件（房房形形符符号号）和和条件事
40、件（椭圆形符号）。条件事件（椭圆形符号）。12/18/202259事件符号事件符号12/18/2022602 2、逻辑门及其符号、逻辑门及其符号逻逻辑辑门门是是连连接接各各事事件件并并表表示示其其逻逻辑辑关关系系的的符符号号，主要有：主要有：（1 1）与门；）与门；（2 2）或门；）或门；（3 3）特殊门：条件与门、条件或门。）特殊门：条件与门、条件或门。12/18/202261逻辑符号逻辑符号12/18/2022623 3、转移符号、转移符号(1)(1)转转出出符符号号：它它表表示示向向其其它它部部分分转转出出，内内记记入入向何处转出的标记；向何处转出的标记；(2)(2)转转入入符符号号：它
41、它表表示示从从其其它它部部分分转转入入，内内记记入入从何处转入的标记。从何处转入的标记。12/18/202263（四）事故树的编制（四）事故树的编制l是事故树分析中最基本、最关键的环节；是事故树分析中最基本、最关键的环节；l编编制制人人员员的的组组成成：应应由由系系统统设设计计人人员员、操操作作人人员和可靠性分析人员组成；员和可靠性分析人员组成；l目的：通过编制过程发现系统中的薄弱环节。目的：通过编制过程发现系统中的薄弱环节。12/18/202264事故树的编制过程时遵循的规则事故树的编制过程时遵循的规则l事事故故树树的的编编制制过过程程是是一一个个严严密密的的逻逻辑辑推推理理过过程程，应遵循
42、以下规则：应遵循以下规则：(1)(1)确定顶事件应优先考虑风险大的事故事件；确定顶事件应优先考虑风险大的事故事件；(2)(2)合理确定边界条件；合理确定边界条件；(3)(3)保持门的完整性，不允许门与门直接相连；保持门的完整性，不允许门与门直接相连；(4)(4)确切描述顶事件；确切描述顶事件；(5)(5)编制过程中及编成后，及时进行合理的简化。编制过程中及编成后，及时进行合理的简化。12/18/202265巡道工作业被机车巡道工作业被机车车辆碰轧事故树车辆碰轧事故树 12/18/202266（五）事故树定性分析（五）事故树定性分析l分析：分析：事故树的割集与最小割集；事故树的割集与最小割集；径
43、集与最小径集；径集与最小径集；最小割集和最小径集在事故树分析中的作用。最小割集和最小径集在事故树分析中的作用。12/18/2022671 1、割集与最小割集、割集与最小割集l在事故树分析中，把引起顶事件发生的基本事在事故树分析中，把引起顶事件发生的基本事件的集合称为割集，也称截集或截止集；件的集合称为割集，也称截集或截止集；l一个事故树中的割集一般不止一个，在这些割一个事故树中的割集一般不止一个，在这些割集中，凡不包含其它割集的，叫做最小割集；集中，凡不包含其它割集的，叫做最小割集；l最小割集是引起顶事件发生的充分必要条件。最小割集是引起顶事件发生的充分必要条件。割集割集-最小割集最小割集-危
44、险。危险。12/18/202268最小割集的求法最小割集的求法l最小割集的求法有多种，但常用的有布尔代数最小割集的求法有多种，但常用的有布尔代数化简法、行列法和结构法三种。化简法、行列法和结构法三种。布尔代数法布尔代数法最最为简单，应用较为普遍；为简单，应用较为普遍；l布尔代数化简法也叫逻辑化简法，逻辑代数运布尔代数化简法也叫逻辑化简法，逻辑代数运算的法则很多，有的和代数运算法则一致，有算的法则很多，有的和代数运算法则一致，有的不一致。主要有的不一致。主要有交换律、结合律、分配律、交换律、结合律、分配律、交换律、结合律、分配律、交换律、结合律、分配律、等幂律、吸收律等幂律、吸收律等幂律、吸收律
45、等幂律、吸收律等等；l根据求得的最小割集，画出事故树的等效树。根据求得的最小割集，画出事故树的等效树。12/18/202269逻辑运算法则逻辑运算法则 AAAA(AB)A12/18/202270利用布尔代数求最小割集，并画出等效树利用布尔代数求最小割集，并画出等效树TX1A+CX2X3BDX4X1+E+X2X50.020.010.0150.010.03X312/18/2022712 2、径集与最小径集、径集与最小径集l在事故树中，使顶事件不发生的基本事件的集在事故树中，使顶事件不发生的基本事件的集合称为径集，也称通集或路集；合称为径集，也称通集或路集；l如果径集中任意去掉一个基本事件后就不再是
46、如果径集中任意去掉一个基本事件后就不再是径集，那么该径集就是最小径集；径集，那么该径集就是最小径集；l最小径集是保证顶事件不发生的充分必要条件。最小径集是保证顶事件不发生的充分必要条件。12/18/202272最小径集的求法最小径集的求法l根据对偶原理根据对偶原理，事故树的对偶树是成功树，成，事故树的对偶树是成功树，成功树是顶事件不发生的树。求事故树最小径集功树是顶事件不发生的树。求事故树最小径集的方法是，首先将事故树变换成其对偶的成功的方法是，首先将事故树变换成其对偶的成功树，然后求出成功树的最小割集，即是事故树树，然后求出成功树的最小割集，即是事故树的最小径集；的最小径集；l将事故树变为成
47、功树的方法将事故树变为成功树的方法，就是将原来事故，就是将原来事故树中的逻辑与门改成逻辑或门，将逻辑或门改树中的逻辑与门改成逻辑或门，将逻辑或门改为逻辑与门，便可得到与原事故树对偶的成功为逻辑与门，便可得到与原事故树对偶的成功树。树。12/18/2022733 3、最小割集在事故树分析中的作用、最小割集在事故树分析中的作用l最最小小割割集集在在事事故故树树分分析析中中的的作作用用，归归纳纳起起来来有有三个方面：三个方面：(1)(1)表表示示系系统统的的危危险险性性，最最小小割割集集越越多多，说说明系统的危险性越大；明系统的危险性越大；(2)(2)表示顶事件发生的原因组合；表示顶事件发生的原因组
48、合；(3)(3)为为降降低低系系统统的的危危险险性性提提出出控控制制方方向向和和预预防措施。防措施。12/18/2022744 4、最小径集在事故树分析中的作用、最小径集在事故树分析中的作用l最最小小径径集集在在事事故故树树分分析析中中的的作作用用与与最最小小割割集集同同样重要，主要表现在以下三个方面：样重要，主要表现在以下三个方面：(1)(1)表示系统的安全性；表示系统的安全性；(2)(2)选取确保系统安全的最佳方案；选取确保系统安全的最佳方案；(3)(3)利利用用最最小小径径集集可可以以判判定定事事故故树树中中基基本本事事件的结构重要度。件的结构重要度。12/18/2022755、最小割集
49、、最小割集总结最小割集、最小割集总结l事事故故树树中中或或门门越越多多，得得到到的的最最小小割割集集就就越越多多，系系统统也也就就越越不不安安全全。这这样样的的事事故故树树最最好好从从求求最最小小径径集集着着手手，找找出出包包含含基基本本事事件件较较多多的的最最小小径径集集，设设法法减减少少其其基基本本事事件件树树，或或者者增增加加最最小小径径集数，以提高系统的安全程度；集数，以提高系统的安全程度；l事事故故树树中中与与门门越越多多，得得到到的的最最小小割割集集的的个个数数就就较较少少，系系统统的的安安全全性性就就越越高高。这这样样的的事事故故树树最最好好从从求求最最小小割割集集着着手手，找找
50、出出少少事事件件的的最最小小割割集集，消消除除它它或或者者设设法法增增加加它它的的基基本本事事件件树树，以以提提高高系统的安全性。系统的安全性。12/18/2022766 6、系统安全性改善途径、系统安全性改善途径（1 1）减减少少最最小小割割集集数数，首首先先应应消消除除那那些些含含基基本本事件最少的割集；事件最少的割集；（2 2）增增加加割割集集中中的的基基本本事事件件树树，首首先先给给含含基基本本事件少、又不能清除的割集增加基本事件；事件少、又不能清除的割集增加基本事件；（3 3）增增加加新新的的最最小小径径集集，也也可可以以设设法法将将原原有有含含基本事件较多的径集分成两个或多个径集；