中国安全科学学报

作者：时统宇, 高艺, 王岩韬

单位：中国民航大学 国家空管运行安全技术重点实验室,天津 300300

关键词：飞机操纵系统,故障风险评估,混合概率模型,改进风险优先数(IRPN),失效模式影响与分析(FMECA)-故障树分析(FTA),功能共振分析法(FRAM)

基金：国家重点研发项目(2022YFC3002502); 中央高校基本科研业务费项目(3122025038)

针对飞机操纵系统故障引发的飞行安全风险问题,提出一种基于改进风险优先数(IRPN)的故障风险评估复合框架。该框架综合考虑故障概率、严重程度、检测度和风险阻尼4个关键风险因素。首先,利用失效模式影响与分析(FMECA)和故障树分析(FTA)方法双向推导系统的故障模式;其次考虑人和环境因素,使用贝叶斯网络(BN)法构建混合概率模型以计算故障概率;再次将故障严重程度划分为3个评价特征参数,并通过层次分析法(AHP)与模糊综合评价法对故障严重程度进行综合评估,然后借助飞行员快速参考手册、飞机机型设计手册等,通过准则-推理法制定可检测度的评分准则,较为科学地评估故障模式的所属可检测等级;最后引入功能共振分析法(FRAM)设置风险阻尼系数来表征故障风险演化时的风险传播情况,并以飞机襟缝翼作动系统卡阻故障模式案例进行计算验证。研究结果表明:该故障模式的IRPN评估结果为158,与实际运行情况完全吻合。通过故障模式的范例模拟和不安全事件真实验证,证实了IRPN复合风险评估框架计算得到的故障综合风险指数的有效性和准确性。

来源：2025年第2期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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