飞机刹车系统是典型的复杂系统,系统中的风险因素间不是简单的线性因果关系,而是复杂的非线性交互关系,这对危险辨识方法提出了新的要求;同时运营阶段受到多种不确定因素及系统性能衰退的影响,设计时确定的控制操作可能无法保证飞机的持续安全运行,还需对运营阶段进行风险评估。针对新情况下出现的运营不安全事件,应采取更加科学有效的方法识别系统中的风险因素,进而评估和监测事件和系统的风险水平,保障飞机的持续安全。为解决这一问题,本文将融合系统理论过程分析方法(STPA)和基于模型的安全性仿真分析方法(MBSSA),形成一种新的系统安全性分析方法——MBSTPA。针对STPA方法无法进行定量评估的问题,引入了基于模型的安全性仿真分析方法,深化STPA方法的分析结果。对于运营不安全事件,首先采用STPA方法构建系统的控制-反馈结构图,识别系统中的不安全因素,包括不安全控制行为及其致因因素;然后在基于模型的安全性仿真分析方法的指导下,建立系统模型和传感器故障模型,模拟控制行为操作及传感器不同故障模式,得到故障对控制行为以及控制行为对系统的安全性影响;最后为量化风险的不确定性,以模型仿真得到的运行参数作为数据样本,综合MonteCarlo方法和改进的多参数Copula极值理论构建了风险概率评估和预测模型,确定故障运行时不安全事件和系统整体的风险水平,预测得到剩余飞行次数,并根据敏感性分析结果,制定风险控制措施。以飞机刹车系统为例,将其与FTA方法进行比较,验证了MB-STPA方法有效性和可行性。本文提出的基于系统论和模型仿真的安全性分析方法,能够有效识别运营不安全事件的风险因素,构建的风险概率评估模型可实现复杂系统及其不安全事件的风险概率评估和预测,对运营阶段的故障运行和设计改进具有一定的指导意义。