[發(fā)明專利]一種基于故障樹的超高車輛撞擊橋梁上部結構事故風險分析方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010435077.7
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111652481A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設計）人: 楊琪毅;劉小燕;朱杰;雷壹;周帥;楊艷;鄒愛平;唐威;楊小康
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于故障樹的超高車輛撞擊橋梁上部結構事故風險分析方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：利用邏輯演繹的方法構建超高車輛撞擊橋梁上部結構事故的故障樹：

(1)將超高車輛撞擊橋梁上部結構事故作為頂事件T，以操作過失引發(fā)的碰撞、物和環(huán)境引發(fā)的碰撞、違章行為引發(fā)的碰撞作為第二級中間事件M1、M2、M3，對造成第二級中間事件的直接原因作為下一級中間事件，以此類推至最后從人員、車輛、道路和環(huán)境因素自上而下層層遞進、細化分析追溯到導致事故發(fā)生的基本事件X；

(2)自頂事件至基本事件，將兩排事件之間通過“與”門、“或”門2種邏輯門符號聯(lián)結，得到超高車輛撞擊橋梁上部結構事故的故障樹；

步驟2：將邏輯門關系替換成代數(shù)運算得到事故故障樹的結構函數(shù)：

(1)“或”門關系對應代數(shù)運算為M＝X1+X2+……Xn，“與”門關系對應代數(shù)運算為M＝X1·X2……Xn；

(2)根據(jù)代數(shù)運算自上而下計算得到事故故障樹的結構函數(shù)，如下式所示：

T＝(X1·X2·X3+X4)+(X5+X6)·(X7+X8+X4·X9·X10·X13)+(X1+X3+X11+X12)·X4+X13；

步驟3：采用布爾代數(shù)法化簡求解結構函數(shù)的最小割集，各基本事件的結構重要度：

(1)布爾代數(shù)化簡法例：T＝(X1·X2)·(X1+X3)＝X1·X2·X1+X1·X2·X3＝X1·X2+X1·X2·X3＝X1·X2，最小割集為導致頂事件發(fā)生的最低限度的基本事件的集合：

(2)結構重要度為基本事件對頂事件發(fā)生所產生的影響程度，計算各基本事件的結構重要度，見公式

式中I(i)——第i個基本事件的結構重要度系數(shù)，K_j——j個最小割集，n_j——第i個基本事件所在的第K_j最小割集中的基本事件總數(shù)，K——最小割集的數(shù)量；

步驟4：對超高車輛撞擊橋梁上部結構事故的故障樹進行分析：

(1)對計算得到的各基本事件的結構重要度并進行排序，找出結構重要度較大的基本事件，作為避免和杜絕頂事件發(fā)生優(yōu)先考慮預防的基本事件；

(2)針對結構重要度較大的基本事件制定有效預防措施，防范超高車輛撞擊橋梁上部結構事故。