基于贝叶斯网络的立体库作业风险分析.pdf
《基于贝叶斯网络的立体库作业风险分析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于贝叶斯网络的立体库作业风险分析.pdf(7页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、652023 年第 20 期/基于贝叶斯网络的立体库作业风险分析孙树峰1,2 岳森峰1,3 刘友朋1,3 赵志理11 北京起重运输机械设计研究院有限公司 北京 100007 2 北京市自动化物流装备工程技术研究中心 北京 1000073 机械工业物料搬运工程技术研究中心 北京 100007摘 要:文中针对立体库作业全过程进行研究,提取了关键作业步骤,基于 JSA 方法系统开展作业过程的风险辨识,定量分析风险事件的发生概率,将识别到的风险事件映射到 BN 网络,进而评估作业失效风险,反向推理各风险因素的权重,最终提出相应的防护和消减措施。结果表明:作业工程的完成概率为 96.37%,作业过程中物
2、体打击和机械伤害是造成作业失败的重点风险事件,假定发生概率依次提升 10%,将分别导致作业完成概率下降 0.051%和 0.037%,该分析结果可为立体库作业提供一定参考。关键词:立体仓库;贝叶斯网络;作业风险;失效风险;分析中图分类号:TH246 文献标识码:A 文章编号:1001-0785(2023)20-0065-07Abstract:In this paper,the whole process of stereoscopic warehouse operation was studied,and the key operation steps were extracted.Risks
3、 during operation were identified based on JSA method,and the occurrence probability of risk events was quantitatively analyzed.Then,these identified risk events were mapped to BN network,and the operation failure risk was evaluated.The weight of each risk factor was reversely inferred.Finally,the c
4、orresponding protection and reduction measures were put forward.Results show that the completion probability of the operation is 96.37%,and the object strike and mechanical injury are the main factors leading to failure.Assuming that their occurrence probability increases by 10%,the completion proba
5、bility of the operation will decrease by 0.051%and 0.037%respectively.The analysis results can serve as a reference for the operation of the stereoscopic warehouse.Keywords:stereoscopic warehouse;Bayesian network;operational risk;failure risk;analysis0 引言随着全球经济的快速发展,物流仓储行业的重要性愈加凸显,2022 年全年社会物流总额超过 3
6、40 万亿元,物流业总收入达到 12.7 万亿元1。自动化立体库(Automated Storage and Retrieval System,AS/RS)是物流仓储行业的核心,承接上下游产业链的枢纽作用,截至 2023 年 5 月全国仓库总面积 40 298.4 万 m2,仓库园区 8 651 个。立体库的施工作业是一项复杂且涉及众多技术领域的综合性作业,受到经济成本、技术水平、作业安全、项目环境等因素的制约,人员集中、设备繁多、交叉作业等因素给立体库施工作业带来极大隐患,加之高造价及发生事故的严重性,使立体库作业风险分析成为亟待解决的问题2-6。在作业风险分析方面,Babaleye A 等
7、7测试了 BN内的事故前兆数据,利用经验学习方法调查了失败操作的最可能原因;Yazdi M 等8将模糊集理论和证据理论与贝叶斯网络相结合,提出了一种新的定量风险评价方法(Quantitative Risk Assessment,QRA);晋良海等9为综合分析起重作业人、机、环等风险因素,构建了起重作业人机交互差错的贝叶斯网络模型;张健等10针对安全态势预测准确率低及安全风险识别率低的问题,提出了一种基于 CAPSO-SNN 的输电现场作业安全管控措施;连成华等11为明确高处作业风险传递过程,应用社会网络分析法(Social Network Analysis,SNA)研究得到有向高处作业风险因素
8、关系网络模型;付明福等12面向油气长输管道企业作业风险管理,提出一种作孙树峰,岳森峰,刘友朋,等.基于贝叶斯网络的立体库作业风险分析 J.起重运输机械,2023(20):65-71.引 用 格 式ANALYSIS RESEARCH分析研究66/2023 年第 20 期业分级定量风险评价方法;钟虹等13运用贝叶斯网络方法进行事故的条件概率计算,并结合模糊综合评价法对连续管作业人因失误风险因素进行等级评价;范晓飚等14通过层次分析法研究并建立安全风险的分析模型,利用判断矩阵确定影响龙门吊船舶在装卸货物下的各项安全风险指标权重。目前,作业风险分析多应用于石油石化、高空作业、航空航天等领域,鲜有面向立
9、体库作业风险的研究。基于此,本文针对立体库施工作业中可能发生的事故类型进行研究,分析各风险因素的权重,确定施工作业事故孕育、演化与成灾过程中复杂状态,基于贝叶斯网络建立立体库作业工程风险的评估方法,形成面向施工作业的风险预警策略,相关成果可为我国立体库安全建设提供理论参考。1 立体库作业风险辨识1.1 风险因素识别典型的立体库作业流程为:基础建设货架安装、堆垛机安装输送机安装单机调试运行联合调试运行。针对立体库作业过程中因操作和处置不当引发的人员伤亡、财产损失、环境污染等问题,考虑仓库所处环境和作业技术条件,结合施工工艺流程,系统识别和分析立体库施工过程风险因素及作业危险性,提取关键作业环节,
10、评估其作业风险。根据历史事故统计,将立体库作业风险划分为人员因素、管理因素、设备因素、环境因素等 4 种类型。1)人员风险因素 人员作为立体库作业的实施者,对事故的预防和应急处置至关重要,处于良好状态的作业人员能有效控制事故风险,降低或避免职业伤害程度。2)管理风险因素 在立体库施工作业过程中,管理风险因素是造成事故的原因之一。管理风险主要体现在管理体制不完善、关键信息缺乏以及项目进行过程中产生错误决策等。3)设备风险因素 在通常情况下,项目实施过程中机械设备及其结构的失效是引起作业事故的直接原因,设备风险主要包括结构风险、系统装配存在的安全隐患等。立体库施工大型设备采取起吊安装,诸多环节和不
11、利因素都可能演化为危及吊装安全的因素。因此,在作业前应对关键设备进行检修,准确地评估其可靠性,并在作业过程加强设备性能监测,尽可能保证设备和人员的安全,此外还应保证各类安全保障设备及辅助设备的齐全性。4)环境风险因素 立体库作业过程中环境风险因素主要为复杂地形和散落装备,作业现场包括消防门洞、纵深巷道、钢结构支架、待安装设备等,密闭仓库照明的不足,易伤及作业人员。1.2 作业风险半定量计算工作安全分析法(Job Safety Analysis,JSA)是一种预先对工作任务进行风险评价,并根据评价结果制定控制措施,实现降低或消除风险的方法。目前,JSA 分析法主要用于生产和施工作业场所活动的安全
12、分析,包括新的作业、非常规作业、改变现有作业等任务的评估。为了半定量或定量评估作业步骤风险,风险矩阵常用来辅助 JSA 完成分析过程,表 1 为典型的风险矩阵图。风险矩阵将风险的等级定义为RPC (1)式中:R 为风险等级,P 为风险事件发生的概率,C 为风险事件的严重程度。在实际中,依据专家评判以及国内立体库建设实例,可以确定 P、C 的值。表 1 典型的风险矩阵概率立体库作业是一个多工种、多设备协作施工的过程,影响作业安全的风险因素错综复杂。结合国内外文献,以国内某立体仓库工程项目为例,将立体库作业流程划分为 K1基础建设、K2货架安装、K3堆垛机安装、K4输送机安装、K5单机调试运行、K
13、6联合调试运行等6 个步骤,分析得到作业过程中的 18 类风险事件。基极低低中较高高后果极低12345低246810中3691215较高48121620高510152025ANALYSIS RESEARCH分析研究672023 年第 20 期/于风险矩阵对立体库作业过程进行 JSA 分析,得到表 2所示评估结果,并根据基本风险事件的特征给出相应的控制措施。作业步骤风险事件风险等级控制措施PCR基础建设 K1粉尘危害313完善信息收集;定期检修设备;做好应急预案第三方干扰212基坑失稳144模板坍塌144货架安装 K2高空坠物224危大工程专项评估;严格执行预定方案;实时监督与管理;加强员工培训
14、吊机倾斜236机械伤害224吊装组块倾斜133人员坠落2510物体打击236限制空间风险313堆垛机安装 K3人员操作失误212作业前检验吊机;施工作业技术交底;提高人员安全意识;完善操作规范;动火前可燃物检测限制空间作业313吊机倾斜236高空坠物224动火作业不当248使用设备不当212人员坠落2510触电危害339物体打击236输送机安装 K4机械伤害224作业前检测设备;加强施工监管物体打击236触电危害339动火作业不当248第三方干扰212单机调试运行 K5设备高速冲撞248优化调试流程;加强员工培训;增强现场管理水平;做好应急预案触电危害339机械伤害224物体打击236人员坠落
15、2510联合调试运行 K6噪声危害313做好安全防护;明确联调顺序;加强作业过程监督;定期检修设备设备高速冲撞248触电危害339人机路径交叉414表 2 立体库作业 JSA 评估结果表ANALYSIS RESEARCH分析研究68/2023 年第 20 期 由 JSA 分析结果可知,堆垛机安装 K3阶段风险最大,其次是货架安装 K3阶段具有较高作业风险。2022年 1 月,国内某项目货架安装时有工人踏空坠落,抢救无效死亡,高空坠物和人员坠落是 2 个阶段中最危险的情况,对作业人员生命安全造成严重威胁,为此在项目实施中应加强作业现场的安全管理,严格生产现场的管理,发现隐患要采取对应的措施及时予
16、以消除,保障劳动者的人身安全和社会公共安全,实现立体库作业成功完成。2 立体库作业风险分析2.1 立体库作业贝叶斯网络贝叶斯网络(Bayesian network,BN)是一种结合图形分析模型,在基于概率和不确定性条件的风险和安全分析中具有显著优势,因而广泛应用于工程作业的风险评估领域。贝叶斯网络(BN)可用于正向(预测)或反向(推断)分析,当贝叶斯网络(BN)用于正向分析时,中间节点的概率由根节点的先验概率和节点之间的因果关系计算得到。贝叶斯网络(BN)的优点是可以实时进行概率更新,当外界条件发生变化时,修改对应节点的先验概率即可重新评估整体事件的发生概率;当贝叶斯网络(BN)用于反向分析时
17、,首先假定最终事件为成功或失败,反向推导贝叶斯网络(BN)可以得到所有根节点的后验概率,以此评估对最终事件影响程度最高的风险事件,简单的贝叶斯网络(BN)如图 1 所示。图 1 典型的贝叶斯网络示意图利用贝叶斯网络(BN)进行状态评估时,各变量之间的联合概率分布为 1()|()nniiiP XXXP XX12,(2)式中:Xi为子节点的条件概率分布,(Xi)为父节点的条件概率分布。假设AX1,X2,Xn,引入新的证据Bb时,更新贝叶斯网络(BN),计算条件概率为 ()()(|)()()AP ABP ABP A BP BP AB,(3)当立体库作业过程中获得新信息时,可更新作业任务的成功或失败概
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 贝叶斯 网络 立体 作业 风险 分析
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。