Моделирование происшествий с помощью моделей типа дерево

При моделировании происшествий в техносфере для априорной количественной оценки ущерба от происшествия применяют следующий алгоритм:

1) выбор опасного процесса или системы и уточнение целей моделирования

2) построение модели дерева происшествий и дерева исходов

3) качественный анализ моделируемого процесса

4) количественная оценка техногенного риска (величина среднего ущерба)

5) обоснование мероприятий по снижению техногенного риска.

При анализе опасного процесса используют энерго-энтропийную концепцию, основные положения которой содержат:

1) техногенные происшествия всегда связаны с высвобождением, трансформацией, распространением и губительным воздействием потоков энергии и вещества на окружающую среду;

2) любое происшествие является одновременно и результатом разрушительного выброса накопленного энергозапаса и следствием цепи предпосылок. Предпосылками возникновения происшествий в техносфере являются потенциальные источники опасности. Например, токсичные и взрывоопасные вещества, источники электромагнитных полей, источники ионизирующих излучений, движущиеся предметы и механизмы, приборы, работающие под высоким напряжением или давлением. Кроме того, следует учитывать естественные факторы, связанные с загрязнением, увлажнением, перегревом, переохлаждением и износом (старением) элементов технологического оборудования;

3) важной группой предпосылок происшествия в системе Человек-Машина являются ошибки человека-оператора, допущенные случайно или умышленно при конструировании, изготовлении, монтаже, техническом обслуживании и ремонте оборудования.

При прогнозировании подобных предпосылок к происшествиям, в том числе труднопредсказуемых действий природы и человека, нужно учитывать, что все опасные факторы разделяют на две группы:

- внутренние причины (недостаточные знания, навыки, отсутствие должной психологической установки, физическое состояние человека)

- внешние факторы – несовершенство используемого оборудования и технологий, высокая напряженность труда, неблагоприятные условия рабочей среды.

Алгоритм построения дерева происшествий

Можно ли свести появление

головного события к появлению

первой предпосылки

да

Нужно ли детализировать условия

нет появления данного события

да

да альтернативным событиям

нет

На практике использование этого алгоритма сопровождается основными правилами:

1. четкая формулировка условий появления головного события
2. декомпозиция всех сложных событий и предпосылок
3. уточнение времени, места и причины возникновения каждой предпосылки
4. определение совместно действующих факторов
5. учет возможных обратных связей между элементами дерева
6. выявление предпосылок начального уровня
7. проверка достоверности сделанных предположений и исходных данных.

Дерево строится сверху вниз.

При построении дерева исходов нужно учитывать следующие рекомендации: дерево также строится сверху вниз от головного события к ветвям, характеризующим возможные формы и способы причинения ущерба различным ресурсам. Нужно выявить наиболее вероятные сценарии вредного воздействия выброса энергии или вещества. Для каждого сценария должна быть известна информация:

a) условная вероятность или относительная частота появления

б) масса или объем высвободившегося вредного вещества или количества энергии

в) площади зон распространения и разрушительного воздействия вредных факторов

г) находящиеся на опасной территории человеческие, материальные и природные ресурсы.

Каждый возможный исход должен рассматриваться на трех этапах, а значит и дерево исходов также должно содержать 3 уровня:

1. истечение потоков энергии или вещества
2. распространение от источника выброса до близлежащих ресурсов с учетом возможной трансформации веществ в окружающей среде
3. разрушительное воздействие соответствующих факторов на незащищенные от них ресурсы. На этом уровне оценивают размер ущерба с учетом поражающих факторов, затрат времени и средств на проведение аварийно-спасательных и ремонтно-восстановительных работ.

Завершением построения дерева исходов должна быть проверка полноты рассматриваемых сценариев. После построения дерева происшествий и исходов проводят качественный и количественный анализ.