基于改进THERP+HCR模型的可变功能机械作业事故人因可靠性分析
PDF下载 (160)杨云霄,邓益民*.基于改进THERP+HCR模型的可变功能机械作业事故人因可靠性分析[J].宁波大学学报(理工版),2025,38(3):35-42.DOI:10.20098/j.cnki.1001-5132.2024.1129
YANG Yunxiao,DENG Yimin.Human reliability analysis of adaptable-function machinery operation accidents based on improved THERP+HCR models[J].Journal of Ningbo University(Natural Science & Engineering Edition),2025,38(3):35-42.DOI:10.20098/j.cnki.1001-5132.2024.1129
| Title: | Human reliability analysis of adaptable-function machinery operation accidents based on improved THERP+HCR models |
| 作者: | 杨云霄, 邓益民* |
| Author(s): | YANG Yunxiao, DENG Yimin |
| 关键词: | 可变功能机械; 功能转换; 人因可靠性; 作业事故 |
| Keywords: | adaptable-function machinery; function-switching process; human reliability; operation accident |
| 分类号: | X913.1 |
| DOI: | 10.20098/j.cnki.1001-5132.2024.1129 |
| 文献标识码: | A |
| 摘要: | 为保障可变功能机械的安全运行, 提出改进人失误概率预测技术(THERP)＋人的认知可靠性(HCR)模型, 用以对可变功能机械作业事故中的安全性问题进行人因可靠性分析(HRA)。首先, 利用THERP模型对可变功能机械功能转换过程的各子任务进行风险评估, 并对THERP模型进行适应性修正, 再基于此改进模型对操作过程进行定量分析; 其次, 对发生事故时操作人员的事故诊断能力进行研究, 通过引入环境噪声对诊断准确度和诊断速度的影响构建改进的HCR模型, 并基于该模型计算诊断过程中的失误概率; 最后, 以联合收割机为案例, 通过对其功能转换过程、事故发生后操作人员的事故认知及诊断过程进行定量分析, 结合两种模型的分析结果计算人因失误概率, 并对结果进行讨论, 验证了所提出方法的可行性。 |
| Abstract: | To ensure safe operation of the adaptable-function machinery, an improved THERP (Technique for Human Error Rate Prediction) + improved HCR (Human Cognitive Reliability) model is proposed to conduct human reliability analysis (HRA) on the AFM’s (Adaptable-Function Machinery) operation accidents. First, the THERP model is applied to evaluate the risks of each subtask in the function-switching process of the AFM, during which the THERP model is adapted to better suit the scenario. Based on the adapted THERP model, the function-switching process of the AFM is quantitatively analyzed. Secondly, the human response capability on accident diagnosis is studied, which is necessary for the safety evaluation at occurrence of operation accidents. A noise factor is introduced to the HCR model to take into account the influence of environmental noises on the speed and accuracy of accident diagnosis, with which an improved HCR model is constructed. By applying this model, the probability of diagnostic process errors can be calculated. Finally, a combinational harvesting machine is taken as an example for case study. A quantitative analysis is conducted on both the function-switching process of the machine, as well as the cognitive and diagnostic processes of human response at accident occurrence. By combining the analysis results of the two models, the probability of human error is calculated and discussed, which demonstrated the feasibility of the presented method. |
| 参考文献 /References: | [1].邹长武, 邓益民, 王根华. 可变功能机械产品功能设计及功能转换过程研究[J]. 机械工程学报, 2016, 52(23): 62-68. [2].黄曙东, 戴立操, 张力. 核电站事故前人因可靠性分析方法[J]. 中国安全科学学报, 2003, 13(2):56-59. [3].王洪德, 高玮. 基于人的认知可靠性(HCR)模型的人因操作失误研究[J]. 中国安全科学学报, 2006, 16(7):51- 56. [4].王全伟, 徐格宁, 文豪. 起重机司机行为建模与操作可靠度分析[J]. 人类工效学, 2016, 22(3):58-65. [5].陈农田, 马婷, 李瑞. 基于THERP+HCR的航空维修差错人误概率计算[J]. 人类工效学, 2016, 22(6):59-63. [6].赵军, 童节娟, 刘涛, 等. 核电厂传统人员可靠性分析方法中引入班组因素的研究[J]. 原子能科学技术, 2011, 45(8):966-971. [7].邓明明, 朱郭奇. 检验THERP合理性及不足的实验研究: 以汽车冷媒加注工序为例[J]. 工业工程, 2019, 22(1):85-89. [8].张力, 黄曙东, 黄祥瑞. 基于THERP+HCR的人因事件分析模式及应用[J]. 核动力工程, 2003, 24(3):272- 276. [9].ZHANG L, HUANG S D, HUANG X R, et al. THERP+HCR: model and application[C]//Proceedings of the 6th Pan-Pacific Conference on Occupational Ergonomics. 2001:323-326. [10].YE J L, JIE H. An evaluating method of small LOCA in primary circuit in nuclear power plant (NPP) based on HCR plus THERP[C]//Proceedings of the 5th International Symposium on Symbiotic Nuclear Power Systems (ISSNP2013). 2013:5. [11].SWAIN A D, GUTTMANN H E. Handbook of human reliability analysis with emphasis on nuclear plant application[R]. Rockville, USA: US Nuclear Regulatory Commission 1983. [12].童节娟, 余少杰, 赵军. 核电站人员可靠性分析方法THERP中的班组因素[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2010, 50(9):1425-1428. [13].王圣辉, 贺华波. 基于THERP可变功能机械功能转换过程评价[J]. 宁波大学学报(理工版), 2023, 36(3):50-56. [14].张建祥, 甘旭升, 吴亚荣, 等. 空管人因失效概率的THERP-CREAM预测方法[J]. 航空工程进展, 2022, 13(6):59-68. [15].隋东, 韩明良, 董襄宁, 等. 空中交通管制员认知可靠性研究[J]. 南京航空航天大学学报, 2007, 39(3):384-387. [16].方向, 赵炳全. 核电厂操纵员认知可靠性研究模型的选择与实验[J]. 核科学与工程, 2000, 20(1):18-24. [17].张力, 黄曙东, 何爱武, 等. 人因可靠性分析方法[J]. 中国安全科学学报, 2001, 11(3):9-19. [18].马成正, 蓝志江. 基于人的认知可靠性模型(HCR)的接车进路办理诊断时间的研究[J]. 中国安全生产科学技术, 2012, 8(7):30-34. [19].邹树梁, 黄斌海, 李书帆. 海上浮动核电站人员认知可靠性模型[J]. 中国安全科学学报, 2020, 30(1):1-6. [20].黄曙东, 张力. THERP+HCR分析方法时间接口研究[J]. 人类工效学, 2002, 8(1):5-7, 22. |
| 备注/Memo: | 收稿日期: 2024−11−29 宁波大学学报（理工版）网址: http://journallg.nbu.edu.cn/ 基金项目: 国家自然科学基金（51375246） 第一作者: 杨云霄, 硕士研究生, 主要研究方向: 机械设计理论与方法。E-mail: 3042734933@qq.com *通信作者: 邓益民, 博士/教授, 主要研究方向: 设计理论与方法、注塑成型与优化。E-mail: dengyimin@nbu.edu.cn 宁波大学学报（理工版）网址：http://journallg.nbu.edu.cn/ |
