Дерево происшествий представляет собой бжд
При построении деревьев происшествий используют специальные элементы и символы. В данном пособии мы рассмотрим лишь основные из них.
Чтобы наглядно представить причинную взаимосвязь с помощью дерева происшествий (отказов), необходимы элементарные блоки, подразделяющие и связывающие большое число событий.
Имеется два типа блоков:
— логические символы;
— символы событий.
Логические символы
Логические символы (знаки) связывают события-предпосылки в соответствии с их причинными взаимосвязями.
Логический символ (знак) может иметь один или несколько входов, но только один выход, или выходное событие.
Символы событий
Круг обозначает основное событие, обеспеченное достаточными эмпирическими данными, которое не требует дальнейшего исследования.
Ромб обозначает событие, недостаточно детально разработанное, считается, что им можно пренебречь при оценке опасностей, так как для его анализа недостает данных.
Прямоугольник используется для обозначения рассматриваемого в анализе события. Это событие анализируется в дальнейшем, оно вводится логическим элементом.
Главное преимущество модели типа «дерево» заключается в том, что анализ ограничивается выявлением только тех элементов и событий, которые приводят к данному конкретному отказу системы или аварии. Модель в форме дерева отказов обычно включает одно ГОЛОВНОЕ СОБЫТИЕ, которое соединяется с помощью конкретных логических условий с промежуточными и исходными событиями-предпосылками, обусловившими в совокупности его появление.
Головное событие такого «дерева» представляет собой исследуемую аварию, несчастный случай или катастрофу, а его «ветвями» служат наборы соответствующих событий-предпосылок – их причинные цепи.
«Листья» дерева отказов – исходные события-предпосылки (ошибки, отказы и неблагоприятные внешние воздействия), дальнейшая детализация которых нецелесообразна.
Процесс появления конкретного происшествия представлен данной моделью как прохождение некоторого сигнала от исходных событий-предпосылок, инициирующих причинную цепь, к головному событию.
«Возникновение пожара» имеет место, если два события – «утечка горючей жидкости» И «очаг воспламенения вблизи горючей жидкости» происходят одновременно. Последнее (критическое) событие-предпосылка случается, если происходит одно из двух событий-предпосылок – «наличие искры» ИЛИ «курящий рабочий».
Приоритетное И эквивалентно логическому знаку И с дополнительным требованием того, чтобы события-предпосылки на входе происходили в определенном порядке. Событие на выходе появляется, если события-предпосылки на входе происходят в определенной последовательности (слева на право). Появление событий-предпосылок на входе в другом порядке не вызывает событий на выходе.
Пример: Система имеет основной источник питания и резервный. Резервный источник питания включается в работу автоматическим переключателем, когда отказывает основной источник.
Питание в системе отсутствует, если:
1)отказывают как основной, так и резервный источники;
ИЛИ
2)сначала выходит из строя переключатель, а затем отказывает основной источник питания.
Далее рассмотрим дерево происшествия «поражение человека электрическим током» (происшествие L).
Происшествие L явилось результатом одновременного наложения трех событий-предпосылок:
I – появление высокого напряжения на корпусе электроустановки;
H – нахождение человека на токопроводящем основании;
K – прикосновение человека к корпусу электроустановки.
Которые явились результатами наложения событий предпосылок A,B,C,D,E,F,G.
Для качественного анализа дерева происшествия наиболее удобны так называемые «минимальные сочетания предпосылок», под которыми подразумевается минимально необходимое и достаточное для достижения конкретного результата их множество.
Различают два типа минимальных сочетаний:
— пропускное (аварийное) ;
— отсечное (секущее).
Первое характеризует путь к аварийному, а второе к безопасному состоянию.
Минимальное пропускное сочетание (МПС) включает в себя наименьшее число исходных событий-предпосылок нежелательного события (происшествия), одновременное появление которых достаточно для возникновения головного события (прохождения сигнала до него).
Минимальное отсечное сочетание (МОС) формирует условие нереализации головного события. Оно состоит из исходных событий-предпосылок рассматриваемого дерева, гарантирующих отсутствие происшествия, при условии не возникновения одновременно всех входящих в него событий-предпосылок.
В данной модели имеется двенадцать МПС исходных событий предпосылок: триплеты – ACE, ACF, ACG, ADE, ADF, ADG, BCE, BCF, BCG, BDE, BDF, BDG и три МОС – дуплеты AB, CD и триплет EFG 2.01 2.02 2.03 2.04
Источник
Глава 2. Модели и методы прогнозирования происшествий
Рассмотрим общую последовательность моделирования опасных процессов в техносфере с помощью диаграмм причинно-следственных связей типа «дерево происшествия» и «дерево событий» — возможных разрушительных исходов конкретных происшествий. При этом будем исходить из изложенных выше объективных представлений о природе опасности и принципах ее системного исследования. В качестве цели такого моделирования будем считать выявление закономерностей возникновения и предупреждения конкретных происшествий, а главных задач — априорную оценку размеров обусловленного ими техногенного ущерба и выработку оптимальных (по критерию минимума отношения «затраты/эффект») рекомендаций по его снижению.
2.1. Общие принципы прогнозирования техногенного риска
Как уже упоминалось выше, самое широкое распространение в моделировании опасных процессов получили ныне диаграммы причинно-следственных связей, имеющие ветвящуюся структуру и называемые “деревом происшествия” и “деревом событий” – исходов интересующих нас происшествий. Под такими семантическими моделями подразумеваются не ориентированные, конечные и связные графы, не имеющие циклов. Из последнего следует, что каждая пара их вершин должна быть соединена таким образом, чтобы они одновременно не являлись началом одних и концом других замкнутых маршрутов (цепочек событий со связями между ними).
Дерево происшествия. Семантическая модель в форме дерева происшествия (см. рис. 2.1а) обычно включает одно головное событие, которое соединяется с помощью конкретных логических условий с промежуточными и исходными предпосылками, обусловившими в совокупности его появление.
Головное событие такого “дерева” представляет собой исследуемую аварию, несчастный случай или катастрофу, а его “ветвями” служат наборы соответствующих предпосылок — их причинные цепи. “Листья” же дерева происшествия — исходные события-предпосылки (ошибки, отказы и неблагоприятные внешние воздействия), дальнейшая детализация которых нецелесообразна.
а) дерево происшествия б) дерево событий — его исходов
Рис. 2.1. Модели диаграмм типа “дерево”
Процесс появления конкретного происшествия интерпретируется данной моделью как прохождение некоторого сигнала от каких-либо исходных предпосылок, инициирующих причинную цепь (служащих истоками такого сигнала), к головному событию, являющемуся его стоком. В качестве промежуточных состояний рассматриваемого дерева применяются предпосылки верхнего и последующих уровней, а узлов-регуляторов потока — логические условия сложения -«или» и перемножения -«и», используемые в булевой алгебре.
Дерево событий. Подобно дереву происшествия, дерево событий — его исходов (см. рис. 2.1б) также имеет одно событие, называемое центральным, и несколько исходящих из него ветвей. В качестве центрального события всегда рассматривается какое-либо происшествие (чаще всего — головное событие соответствующего дерева), а ветвей — сценарии причинения ущерба различным ресурсам, отличающиеся по условиям нежелательного высвобождения, распространения, трансформации и воздействия на них потоков энергии и вещества, высвободившихся в результате происшествия.
В отличие от дерева происшествия, дерево событий — его возможных разрушительных исходов не имеет логических узлов «и» и «или». В сущности, данная семантическая модель представляет собой вероятностный граф (многоярусное дерево решений), построенное таким образом, что сумма вероятностей каждого разветвления должна составлять единицу. Иначе говоря, все события каждого уровня должны образовывать полную группу независимых событий.
Символика. Как видно из рис. 2.1, при моделировании возможных происшествий и их разрушительных последствий с помощью диаграмм причинно-следственных связей типа “дерево”, обычно используется специальная символика. В ней исследуемые события изображаются в виде прямоугольника или окружности с надписями или цифровыми кодами, логические узлы – кругами с внутренними знаками: “+” (для логического условия “или”) и “·” (для условия “и”), а связи между ними – линиями, иногда со стрелками.
Методика прогнозирования техногенного риска. Общая процедура моделирования и априорной количественной оценки среднего ущерба от техногенных происшествий с помощью диаграмм причинно-следственных связей типа «дерево» обычно включает совокупность итераций, каждая из которых состоит из следующих этапов:
1)выбор опасного процесса и уточнение цели его моделирования;
2)построение моделей типа «дерево происшествия» и «дерево событий — его исходов»;
3)проведение качественного анализа моделируемого процесса;
4)количественная оценка техногенного риска (величины среднего ущерба), ожидаемого при осуществлении исследуемого процесса;
5)обоснование мероприятий по снижению техногенного риска.
Рассмотрим подробнее особенности реализации второго и последующих этапов прогнозирования техногенного риска, полагая, что под выбором опасного процесса подразумевается определение состава и структуры человекомашинной системы, используемой на производстве и транспорте, а также уточнение характера взаимодействия ее компонентов между собой и окружающей их средой.
Источник