安全人机工程学-人机系统安全评价.ppt

2)人的操作可靠度计算

(1)间歇性操作的操作可靠度计算。

若某人执行某项操作N次，其中操作失败n次，则当N足够大时，此人的操作不可靠度为

(9-2)人在执行此项操作中，其操作可靠度为

(9-3)

例如，汽车司机操纵刹车5000次，其中有1次失误项操作的可靠度为(2)连续性操作的操作可靠度计算。连续性操作是在作业活动过程中，作业者在作业时间里进行连续的操作活动。

例如对运行仪表的全过程监视，汽车在行驶中司机对方向盘的操纵、对道路情况的监视等。连续性操作可直接用时间进行描述。对连续性操作的操作可靠度，可用人的操作可靠性模型来描述，即

(9-4)例如，汽车司机操纵方向盘的恒定差错率为λ(t)＝0.0001，若司机驾车300h，其可靠度为9.2.2机的可靠性

在人机系统中，由于机器设备本身的故障以及人机系统设计的协调性差而导致了许多事故的发生。度量可靠性指标的特征量称为可靠度。可靠度是在规定时间内，机器设备或部件完成规定功能的概率。若把它视为时间的函数，就称为可靠度函数。就概率而言，可靠度是累积分布函数，它表示在该时间内成功完成功能的机器或部件占全部工作的机器或部件的百分率。设可靠度为R(t)，不可靠度为F(t)，则

(9-5)若F(t)对时间微分，即可得函数f(t)，称为故障密度函数，即

(9-6)

故障率可用下式表示：

(9-7)如已知，可将上式变为积分形式，即可求得与R(t)的关系：

(9-8)

当是常数时，即，则有

(9-9)其中故障率等于机器或部件平均无故障时间的倒数，即

(9-10)

所以可靠度R(t)也可写为

(9-11)显然，随着使用时间的增加，机器或部件的可靠度不断降低，如图9-16所示。根据上式，当机器或部件使用时间等于平均无故障间隔时间时，即时，机器或部件的可靠度为图9-16机器的可靠度与时间的关系1.机器故障

机器或部件的故障率是随使用时间的递增按不同使用阶段变化。通常可分为三个阶段：

(1)初期故障，发生于机器试制或投产早期的试运转期间。

(2)随机故障，是在机器处于正常工作状态下的偶发故障。

(3)磨损故障，也即后期磨损故障。图9-17故障率与时间的关系2.机器的可靠性分析

(1)串联配置方式。如图9-18所示，系统能量的输入按顺序依次通过功能上独立的单元Ai?=?1，2，3，…，n，然后才输出。图9-18串联配置系统如果每个单元的可靠度为R1，R2，R3，…，Rn，则系统的可靠度为

(9-12)(2)并联配置方式。如图9-19所示，并联配置系统是由一系列平行工作的单元组成的系统。该系统中只要不是全部单元发生故障，系统仍可以正常工作。因为系统中没有发生故障的单元照样保持能量的输入和输出。实际上，所有单元同时发生故障的概率极低，所以并联配量方式保持系统正常，运行的可靠性比串联方式高得多，但经济性差，因此，选择并联配置方式时要根据系统的重要程度而定。图9-19并联配置系统并联配置方式的系统可靠性按概率公式可表示为

(9-13)3.提高机器的可靠性

提高机器设备可靠性有两个目的：一个是延长机器设备的使用寿命；另一个是保证人机系统的安全性。用下面几种方法可减少机器故障：