近日，我院畅元江教授团队安全工程专业博士研究生王朝阳在城市埋地燃气管道多诱因高阶耦合动态风险分析方面取得重要进展，相关研究成果《考虑诱因间高阶耦合效应的城市埋地燃气管道动态风险分析》（Dynamic risk analysis of urban buried gas pipelines considering high-order coupling effects among causal factors）发表在《Process Safety and Environmental Protection》。该期刊是安全工程领域的重要国际期刊，目前影响因子为7.8（中科院2区）。
论文第一作者为博士研究生王朝阳，通讯作者为畅元江教授，中国石油大学（华东）为第一署名单位和唯一通讯单位。该研究得到了国家自然科学基金的资助。
城市埋地燃气管道是城市能源输配系统的重要基础设施，其运行安全直接关系到城市公共安全。然而，该类管道系统在长期运行过程中仍频繁发生泄漏事故，其失效往往由多种风险因素的复杂交互作用所驱动，包括第三方损坏、腐蚀作用、外部环境扰动以及结构与运行失效等。现有风险分析方法多依赖静态模型结构并受限于有限数据，难以有效刻画风险因素之间的高阶耦合关系以及事故演化过程中的动态不确定性。
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城市埋地燃气管道是城市能源输配系统的重要基础设施，其运行安全直接关系到城市公共安全。然而，该类管道系统在长期运行过程中仍频繁发生泄漏事故，其失效往往由多种风险因素的复杂交互作用所驱动，包括第三方损坏、腐蚀作用、外部环境扰动以及结构与运行失效等。现有风险分析方法多依赖静态模型结构并受限于有限数据，难以有效刻画风险因素之间的高阶耦合关系以及事故演化过程中的动态不确定性。
高阶耦合动态风险分析方法
所提出方法推理与估计结果
针对上述问题，论文提出一种考虑因果因素高阶耦合效应的综合动态建模方法。首先，采用高维DEMATEL-ISM方法刻画风险因素之间的高阶交互关系，并构建分层事故演化网络。随后将该结构映射至贝叶斯网络，通过逻辑回归生成条件概率表，以表征单因素效应及其组合效应。该方法在网络拓扑构建与概率推断过程中保持高阶耦合特性，实现事故风险的动态更新与关键耦合链识别。针对数据稀疏与认知不确定性问题，进一步构建分层贝叶斯分析框架，并基于有限故障及前兆数据估计先验概率。案例研究表明，耦合模型BN-B显著提高了破坏活动、道路坍塌等关键风险因素的后验概率。动态推断结果显示，未考虑耦合效应的模型BN-A在10年内的事故概率为8.2%，而耦合模型BN-B上升至14.6%。研究结果深化了对天然气管道失效机理的认识，并为不确定条件下制定更有效的风险控制策略提供方法支持。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.psep.2026.108580
