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核电厂“最后防线”的智能化革新:人因行为如何融入动态风险分析?

核电厂“最后防线”的智能化革新:人因行为如何融入动态风险分析? 人类心智研究
2025-12-10
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导读:在核电厂安全评估中,我们常说:技术系统是底座,但真正的最后一道防线,是人。

在核电厂安全评估中,我们常说:

技术系统是底座,但真正的最后一道防线,是人。

然而,传统的概率安全分析(PSA)更多基于静态模型,人为动作往往以固定概率代入,难以真实反映事故进程中 人—机—过程之间的动态耦合。面对复杂事故情景,这样的评估方式是否足够?


德国GRS研究院提出了一项创新性方法:
MCDET —— 蒙特卡洛动态事件树与人因行为一体化的动态概率安全分析技术
它通过计算机动态模拟事故发展中每一步的人类决策与技术响应,为核安全评估打开了一扇新大门。

为什么传统方法不够?

常规PSA中,人为操作的成功与否被简化为静态概率,但现实情况却是:

  • 人的决策反应随时间变化

  • 压力、沟通、信息获取等因素会不断影响操作成功率

  • 设备状态变化会倒逼人类操作调整节奏和策略

因此,急需一种能在时间轴上动态追踪交互影响的分析方式。

MCDET + Crew-Module:让“人因”变成实时变量

本研究提出的 Crew-Module 将以下要素纳入动态模拟:

它让每个操作员不再只是概率数字,而是随局势变化而响应的主体


案例揭秘:德国PWR“二回路排汽与补水”事故应急演练

研究将系统代码 MELCOR 与 MCDET+Crew-Module 联合运行,生成:

500条动态事件树、约4.5万条事故路径结果


关键发现令人警醒:

  • 不到0.1%的概率:未成功关闭反应堆冷却泵

  • 但即便成功关闭,进入下一任务常常因操作耗时过长而失效

原因不是失误,而是:

  • 任务链条太长,过程演化太快
    人永远追不上事故曲线

特别是应急过程中的 压力升高 导致操作遗漏概率显著提升,进一步拉大风险。


价值何在?

✔ 更真实的风险分布

✔ 揭示传统PSA忽略的“时间竞争失败”
✔ 发现程序设计中的隐性薄弱环节
✔ 为改进应急策略和控制室设计提供依据

这意味着:

即便所有设备完好、人员训练有素,流程和节奏不合理,也一样可能走向失控。


结语:让核安全评估迈向“认知真实”

这项研究展示了一条更智慧、更全面的核安全分析道路:

  • 不再是“概率表格+事件树”

  • 而是“动态交互+心理行为+真实时间竞争”

从工程硬件,走向深度的人因耦合,
这就是未来核电安全的关键突破口。


Consideration of human actions in combinationwith the probabilistic dynamics methodMonte caro dvnamic event tree



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