[发明专利]功率持续快速变化下操纵员人因可靠性分析方法与装置

说明书

功率持续快速变化下操纵员人因可靠性分析方法和装置，涉及人因工程技术领域，其中，功率持续快速变化下操纵员人因可靠性分析方法包括：一、分析功率持续快速变化下操纵员的认知行为演化历程；二、获取各PSF因子间的逻辑关系、权重、以及条件概率值，进而对每个操控任务计算其失误概率；三、以操纵员作业过程中的人机交互循环回路为主线，计算在功率持续快速变化这一过程中操纵员的作业行为失误概率；四、结合前述步骤得到的分析和计算结果，对功率持续快速变化下操纵员人因可靠性定量计算，得到最终的人因可靠性定量计算值。该分析方法更符合功率持续快速变化下核电厂操纵员人因可靠性定量分析要求，可为核电厂顺利参与调峰提供技术保障。

技术领域

本发明涉及人因工程技术领域，特别涉及一种功率持续快速变化下操纵员人因可靠性分析方法与装置。

背景技术

在我国，核电是特许运营，目前的三大核电集团（中核集团、中广核集团、国家电投集团）的能源构成均是以核电为主，出于运行安全的需要，加之发电量在我国能源结构中所占比例很小，国家采取保护政策允许其不参与电网调峰。但随着电网负荷谷峰差的日渐加大以及发电市场竞争规则的完备，核电参与电网调峰势在必行。

功率持续快速变化是核电厂参与电网调峰运行的一个显著特征，在该过程中为了维持电厂系统的稳定运行，核电厂操纵员需要执行一系列持续快速变化的操控任务（这一类操控任务具有时间紧迫、失误率高、后果严重等特点）来实现对多目标、多参数的监控，相较于常规运行工况，频繁升降功率过程中操纵员的认知负荷、心理负荷以及体力负荷均发生了较大改变，加大了人因失误风险。

针对操控任务持续快速变化这一情境特点，现有的人因可靠性分析(HumanReliability Analysis, HRA)方法均无法对其进行全面系统的人因可靠性分析，这主要是由于：1、操控任务持续快速变化给操纵员带来了更大的认知负荷、心理负荷以及体力负荷，在已有 HRA方法的PSFs 中与这些因素相关联的因子有许多，但是没有某些明确的PSF（行为形成因子）或者一个避免了重复性与交叉性的结构化PSF集合来表征操控任务持续快速变化这一特点。2、由于任务场景的动态性、任务之间的关联性、以及人的认知的模糊性，导致人员行为具有更大的随机性和复杂性，而现有方法中对人员行为建模的处理手段都较为单一。因此，现行人因可靠性分析方法已不适用，如何解决功率持续快速变化下核电厂操纵员的人因可靠性问题已成为亟待解决的重要课题。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种新的人因可靠性分析方法来解决功率持续快速变化下操纵员人因可靠性分析问题，以满足核电厂参与电网调峰背景下的人因可靠性分析的需求。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种功率持续快速变化下操纵员人因可靠性分析方法，包括：

步骤一、建立一般性地用于揭示操纵员认知行为演化机制的布尔网络模型，分析功率持续快速变化下操纵员的认知行为演化历程；

步骤二、建路基于贝叶斯网络模型和模糊认知图构建的操纵员作业行为失误因果模型，获取各 PSF 因子间的逻辑关系、权重、以及条件概率值，进而对每个操控任务计算其失误概率；

步骤三、将所述布尔网络模型和所述操纵员作业行为失误因果模型嵌套在系统动力学的框架内构建操纵员作业行为可靠性定量计算模型，以操纵员作业过程中的人机交互循环回路为主线，计算在功率持续快速变化这一过程中操纵员的作业行为失误概率；

步骤四、结合步骤一得到的分析结果、步骤二与步骤三的计算结果，对功率持续快速变化下操纵员人因可靠性定量计算，得到最终的人因可靠性定量计算值。

进一步地，上述方法还包括：步骤五、构建所述操纵员作业行为可靠性定量计算模型建立过程中的误差传递函数并寻求最优误差估计，对所述操纵员作业行为可靠性定量计算模型建立过程中的不确定性定量。