中国安全科学学报

我国醇基燃料研究的可视化图谱分析

周艳, 常子祎, 王丽, 任常兴

2025, 35(10): 1-7. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.0414

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为明确醇基燃料的研究热点、发展趋势及事故风险特征,给醇基燃料发展指明方向,利用CiteSpace软件收集中国知网1978—2024年3 951篇相关期刊论文,采用文献计量和知识图谱可视化分析方法系统分析该领域的年发文量、学科分布等情况,从关键词共现、聚类及突现等方面分析研究热点。结果表明:我国醇基燃料研究经历了持续增长、波动调整和稳步发展3个阶段,当前受国家能源战略与技术发展推动,研究热度稳步提升;研究涉及电力、化工、汽车、动力及燃料等多领域;研究热点高度集中于甲醇燃料制备技术、燃料电池应用、甲醇燃料的动力及环境影响评估4大主题;现有研究显著偏重于基础物质属性与技术应用,对安全风险的系统性研究相对匮乏;在明确当前风险防控瓶颈基础上,提出未来研究应聚焦于燃料本质安全技术、全链条智能化监管体系构建以及应急处置能力提升。

机务维修人员自愿报告事件风险因素分析

刘俊杰, 贺俊锋

2025, 35(10): 8-16. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.1034

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为有效防范民航机务相关事件的发生,以2001—2023年美国航空安全报告系统(ASRS)数据库2 687起机务维修人员自愿报告事件为样本,采用CiteSpace等软件分析工作环境因素、人的因素等14类风险因素,运用UCINET、Gephi等软件挖掘各因素间强耦合关系。结果表明:在9类单风险因素中,起落架系统运行故障、光线不足、雨等(频数分别为103、64、45)为关键风险因素;在5类耦合风险因素中,机身维护、沟通中断、人的因素等(共现频次分别为1 646、1 448、1 206)为关键风险因素;全风险因素耦合关系分析发现,机身维护与动力装置维护耦合程度(权重值为3 568)最强,程序与起落架系统不当操作有较强的耦合关系(权重值为118)。

油气长输管道企业QHSE管理体系审核模式比较与应用

崔京辉, 董国宇, 张亮, 徐智, 佟瑞鹏

2025, 35(10): 17-23. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.0461

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为提升油气长输管道企业的安全管理效能,系统比较分析国际安全评级审核、全要素量化审核及体系认证审核等传统审核模式,并进一步探讨数据驱动审核和人工智能(AI)审核等新兴模式的特点与适用场景;构建涵盖传统方法和现代智能技术的综合审核框架,并提出分阶段选择审核模式、突出风险导向、加强能力建设、推进数字化智能化转型以及建立闭环整改机制等优化策略。结果表明:不同的审核模式适用于企业发展的不同阶段。在企业风险管理需求不同的情况下,审核模式的效果也有所差异。企业资源能力的强弱,也会影响审核模式的选择与实施效果,各种审核模式在实际应用中各有优势,也存在一定的局限性。案例分析结果证明,多模式融合审核体系能显著提升油气长输管道企业的安全绩效。

建设工程安全风险管理领域案例推理应用研究综述

夏妮妮, 许淦

2025, 35(10): 24-35. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.0588

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案例推理(CBR)技术能有效解决安全风险管理中要素不明确的问题,为系统归纳CBR在建设工程安全风险管理中的应用研究现状及未来研究方向,基于45篇中文文献、50篇英文文献,采用文献计量法与内容分析法进行系统综述。结果表明:文献数量总体呈现波动上升并趋于平稳的态势,覆盖环境科学、计算机科学等多学科领域,关键学者合作主题中共性和差异并存,其中中国发文量居于首位,研究主题经历了由知识建构与方法探索逐步迈向集成与智能融合的演进过程;CBR已广泛用于安全风险识别、分析与评估、应对以及知识管理,但在控制对象、应用场景、知识管理、数据和工作流程等方面仍存在局限。未来研究可聚焦扩展控制对象、构建全过程管理应用场景、构建知识协同管理机制、融合多源异构数据,以及改进工作流程,以推动建设工程智能化安全风险管理发展。

飞行学员情景意识评价的组合权重云模型

郝红勋, 赵泽海, 黄城, 徐佳惠

2025, 35(10): 36-43. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.0243

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为提升飞行学员的飞行训练能力,辨识和评价飞行学员情景意识。依据扎根理论建立飞行学员情景意识评价指标体系,采用博弈论对序关系法和结合变异系数法改进的指标相关性的权重确定法(CRITIC)分别确定主、客观赋权结果,并进行组合权重计算,提出评价飞行学员情景意识的组合权重云模型,将评价指标云数字特征值输入云发生器,获得飞行学员情景意识评级结果,并通过实例进行验证。结果表明:云模型能整体评价飞行学员情景意识,学员A情景意识综合评价为优秀等级。其中,飞行作风指标评价结果最好,能对情景意识的保持起到较大的正向作用。飞行操作指标评价结果介于最好与最差之间,专业知识指标评价结果最差,2个一级评价指标中的特情处理能力、运行环境适应力存在较大的不足,不利于情景意识的保持。

基于风险隐喻图谱的校园安全管理评价体系

王乾, 李慕晨, 未宗帅, 皮芙萍, 佟瑞鹏

2025, 35(10): 44-51. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.1556

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为探究校园安全管理构成要素,提升校园安全管理工作绩效,探析风险隐喻视角下校园安全管理评价体系的理论内涵和实践路径。首先,基于安全管理关联模型梳理校园安全管理构成要素,从黑天鹅风险、灰犀牛风险、金丝猴风险和大白兔风险的隐喻特征解析校园安全管理维度;其次,梳理校园安全政策文本和事故案例,系统设计校园“安全管理体系-安全管理行为-安全管理状态”评价指标;然后,运用模糊层次分析法(FAHP)和熵权法(EWM)计算评价指标权重,引入博弈论确定主客观组合权重,并使用逼近理想解排序法(TOPSIS)比较安全管理绩效水平;最后,将典型案例的安全管理数据录入信息化平台,基于风险隐喻理论对评价结果提出校园安全管理模式。结果表明:风险隐喻图谱是融合多维视角构建校园安全管理模式的重要工具,校园安全管理评价体系可呈现各级指标得分情况和整体安全管理水平,基于风险隐喻理论为校园安全管理提供理论支撑和实践指导。

招标交易大数据下疫苗供应链知识图谱构建与网络分析

何雨琪, 魏婉莹, 蔡梦思, 谭索怡, 郑慧君, 吕欣

2025, 35(10): 52-59. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.1067

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为解耦产业链供应链结构复杂性,应对系统性风险和提升供应链韧性。依托招标交易大数据,以疫苗领域为例,设计供应链知识图谱构建思路,系统构建供应链知识图谱。在此基础上,运用复杂网络技术探究中国2011—2023年疫苗产业链供应链网络脆弱性和潜在安全风险。研究内容涵盖产业链复杂知识查询、城市度分布格局研究以及供应链风险模拟与分析。结果表明:疫苗产业链在空间分布上存在不均衡现象,具体体现在东部与西部地区之间的差异上;疫苗生产结构呈现高度依赖性,约61.3%的疫苗种类依赖单一生产商或境外代理商;高中心性生产厂商为疫苗供应链网络的潜在风险点,干扰约33家生产企业会严重阻碍疫苗的供给;与核心城市相比,网络中地位较低的城市如重庆、大连、深圳和沈阳的累计效应,对疫苗流通效率的影响更为显著。

能源工程安全中的认知偏差与决策优化机制:以福岛核电站事故为例

刘宇腾, 刘宇飞, 王景刚, 罗景辉, 张昌建

2025, 35(10): 60-66. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.1684

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为了探究认知偏差对于能源安全工程决策所造成的影响,以福岛核电站事故为研究对象,通过事故时间线回溯和关键决策点解析,构建从风险识别(地震海啸评估)、危机处置(冷却系统失效处理)到善后管理(信息披露决策)的全周期决策分析链,运用认知心理学理论,分析能源工程安全管理中的决策偏差现象,揭示其在应急响应、风险评估等环节的具体作用机制。结果表明:福岛核电站事故的应急决策中存在确认偏误、锚定效应、代表性启发法、框架效应、损失厌恶和过度自信6类典型认知偏差;认知偏差分析能够提升能源工程安全管理水平和安全应急响应的有效性。

基于安全能耗的民航维修工时预测方法

郭庆, 朱江海, 付宇, 左洪福

2025, 35(10): 67-74. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.1346

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为了准确预测不导致疲劳积累的航空器维修标准工时,提出一种基于安全能耗的机务维修标准工时预测方法。首先,根据人体骨骼参数和欧拉四元数的运算规则构建可驱动的虚拟人,再使用动作捕捉设备采集维修过程中的运动数据;然后,采用Roberson-Wittenburg与逆动力学方法计算虚拟人在复现维修任务过程中关节承受的力矩,结合关节角度与时间数据,依次计算角速度、功率,并采用辛普森法则积分以确定能量消耗;最后,根据允许的能量消耗推算出符合安全能耗的标准维修工时。结果表明:基于安全能耗的预测结果与厂商推荐时间接近,均方根误差小于模特法(MOD)法,说明该方法能够更好地反映实际维修工时,从而有效控制工作强度、预防因长时间劳动而导致的疲劳积累、保障工作人员的健康与安全。

基于GWO-RF的建筑施工安全事故预测模型

王丹, 潘祥莲

2025, 35(10): 75-81. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.0630

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为减少建筑施工安全事故的发生,利用关联规则揭示事故关联机制,并融合优化后的随机森林(RF),预测事故发生情况。首先,以24Model为理论依据,提取388份建筑施工安全事故案例报告的致因因素;然后,采用Apriori算法挖掘事故致因因素之间的相互关联作用路径;最后,利用灰狼优化算法(GWO)优化RF的超参数,构建GWO-RF建筑施工安全事故预测模型,并对事故致因因素进行特征重要性排序。结果表明:不安全行为、组织成员的安全能力、安全管理体系以及安全文化元素构成强相关条件组合;GWO能够有效优化RF的超参数,优化后建立的建筑施工安全事故预测模型(GWO-RF)预测准确率高达93.2%;特征重要性排序显示:安全教育培训对建筑施工安全事故预测的影响最大,权重为10.5%,安全融入管理、安全生产规章制度、安全生产责任制度是影响建筑施工安全事故预测的重要因素,其权重依次为7.5%、7%、6%。

考虑冗余性的机场航站楼运行韧性分析方法

齐麟, 陈小林

2025, 35(10): 82-90. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.1768

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为保障航站楼系统的正常运行,以航站楼安检通道故障和值机柜台人员缺席事件为例,分析冗余性对航站楼运行韧性的影响。提出覆盖航站楼系统从遭受扰动到恢复全过程的韧性定义与量化方法;选取某千万级机场T1航站楼,基于Anylogic构建航站楼运行模型,分析系统有无冗余时,安检通道的故障数量、故障时长、恢复措施强度以及人工值机柜台人员缺席数量对航站楼运行韧性的影响。结果表明:当系统无冗余时,航站楼运行韧性随安检通道故障数量和人员缺席数量的增加而降低,与故障时长无明显关系,但随着恢复措施强度的增大而增大;当系统有冗余时,系统功能水平不降低或降低程度较无冗余时小,且系统韧性较无冗余性时大;而当系统具备冗余性且冗余度大于扰动强度时,系统功能水平不降低,系统韧性接近1.0。因此,在分析系统韧性时,冗余性是不可忽视的关键要素。

考虑空中碰撞风险的UAV运行风险评估

李楠, 闫博芸, 孙廪实, 韩鹏, 郑志刚, 焦庆宇

2025, 35(10): 91-97. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.0894

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为提高无人机(UAV)空中交通管理效率、保障飞行安全以及推动UAV在复杂空域环境中的安全应用,聚焦于UAV运行风险评估。首先,针对非结构化空域环境下具有自主感知与决策能力的UAV,基于机载通信导航监视能力、机动特性及系统响应时间等关键参数,构建冲突概率模型和考虑避让机动策略的碰撞概率模型,量化评估空域碰撞风险;然后,鉴于UAV相撞事故不会直接导致人员伤亡,构建综合考虑UAV空中相撞事件与系统失效引发坠机的地面风险评估模型;最后,以1×10^-6死亡人数/飞行小时作为安全目标水平,确定空中飞行所需保持的的安全间隔。结果表明:同时考虑冲突概率和冲突升级为碰撞的概率,可解决自由飞行阶段风险被低估的问题;不同运行场景可容许的碰撞风险最大值有较大差异。

矿井输送带运输区矿工不安全行为识别模型

郝秦霞, 张家千

2025, 35(10): 98-105. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.1778

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为提升矿井输送带运输区矿工不安全行为识别的准确性与实时性,解决现有基于人工监控手段实时性差、误检率高的问题,提出一种融合图像特征与人体骨骼特征的双流时空融合网络(DS-SFNet)。首先,针对井下低光照、粉尘干扰环境,设计亚像素卷积块注意力模块(SPCBAM),通过亚像素卷积与深度可分离卷积优化特征表达;其次,针对OpenPose模型计算资源消耗大的问题,采用MobileNet v3网络重构其主干特征提取网络,并引入空洞卷积与跨层连接;最后,构建融入注意力机制的分层特征融合模块,通过时空对齐与互补性建模深度融合图像特征与骨骼轨迹特征。结果表明:DS-SFNet模型在51种人类动作数据库(HMDB51)和佛罗里达大学101类视频数据集(UCF101)上的识别准确率分别为76.4%和97.9%,较SlowFast模型分别提升1.5%和1.1%;在包含攀爬、跨越、倚靠、手搭4类行为的自建煤矿数据集中,平均识别准确率达92.3%;MobileNet v3重构的OpenPose模型参数量仅为原始视觉几何组网络(VGG19)的11.5%,推理速度提升3倍以上;模型单帧处理时间为38.7 ms,参数量为57.3 M。

基于视觉语言多模态的建筑施工安全智能问答模型

王喆, 黄海辰, 李瑞钦, 魏永长

2025, 35(10): 106-114. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.1435

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为提升建筑施工复杂环境下安全问题的智能化诊断水平,提出一种基于视觉语言多模态的建筑施工安全智能问答模型,构建建筑施工安全隐患图文对数据集,采用视觉编码器完成安全隐患图像的视觉编码,利用语言模型实现安全隐患问答文本的编码,通过多模态特征融合模块达成图像与文本信息的有效交互;构建适配建筑施工安全隐患场景视觉问答的特定提示模板,基于矩阵低秩分解对模型微调训练,并通过多轮提示词引导模型生成精确答案。结果表明:相较于现有对比模型,建筑施工安全智能问答模型在自动评估指标、GPT-4评价和专家评价中均表现更优,生成文本的流畅性与语义相关性显著提升;消融试验进一步验证了各子模块的有效性,证实矩阵低秩分解微调和多轮推理的协同作用是模型达成最优性能的关键,且合理设置低秩矩阵的秩参数可有效避免过拟合问题。

GMM聚类与高密度电阻法的道路塌陷隐患探测研究

张艳辉, 张雨燕, 胡宇佳, 罗志彬, 赵维刚

2025, 35(10): 115-123. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.1430

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为解决道路塌陷隐患探测中高密度电阻法分辨率不足和异常识别精度有限的问题,开展基于高密度电阻法的道路塌陷隐患探测分辨率测试和基于高斯混合模型(GMM)聚类的异常识别方法研究。文中正演采用有限差分法,反演采用高斯-牛顿法,通过数值模拟测试不同电极间距的配置对探测分辨率的影响;结合管网漏损诱发道路塌陷的背景,设计地下病害在不同发展阶段的地电模型,采用GMM聚类分析方法优化高密度电阻法的反演结果。结果表明:调整电极间距和测量参数能显著提高探测分辨率,在4.5 m深度下,缩小电极间距能够有效刻画1 m尺度的地下病害体的位置和形态,且0.5 m电极间距能够兼顾探测精度与计算效率,即探测目标异常体尺度的1/2左右。对于同样埋深的异常体,低阻病害的电阻率值恢复效果优于高阻病害,为不同病害目标探测提供参数优化依据。通过管网漏损诱发的地下空洞模型测试,揭示了高密度电阻法在探测不同阶段漏水病害的可行性,而基于GMM的聚类分析进一步提高了异常区域的识别精度。

公路隧道视线诱导设施设计及评价研究综述

梅家林, 杜志刚, 钱志浩, 焦方通

2025, 35(10): 124-130. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.1193

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为提升公路隧道行驶安全水平,减少因视线诱导设施设置不当导致的视线干扰与视觉负担,提出公路隧道视线诱导设施设计及评价研究框架。首先,系统回顾国内外相关文献,分析不同类型视线诱导设施的设置效果及其设计参数,明确其在凸显空间路权、保障视距和提升视觉舒适性等方面的关键功能;其次,归纳现有研究中用于评估设施有效性的数据获取方法与核心评价指标,构建科学的评价体系;最后,梳理当前研究的主要局限,并提出未来的研究方向。结果表明:视线诱导设施可通过明确空间路权、提高有效视距与视区、降低视错觉等方式,优化隧道内的视觉环境。设施类型与布设间距应综合考虑空间路权、曲率感知、速度感知及视觉舒适性等因素,进行合理配置;实车试验与室内仿真试验是探索设施设计参数与优化策略的关键手段,结合现场观测和事故数据分析可进一步验证其应用效果;视觉感知、视觉特性、生理特性与驾驶行为等可作为核心评价指标,基于多指标的交互分析有助于深入揭示视线诱导设施对驾驶行为的调控机制。

CCUS油田地上注入系统高风险场景发生概率评估方法

穆晶晶, 刘庆龙, 王金山, 段潍超, 刘仁涛, 赵东风

2025, 35(10): 131-139. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.1068

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为实现CO₂捕集、利用和封存(CCUS)油田CO₂注入过程的动态风险管控,预防CO₂泄漏事故的发生,提出一种高风险场景发生概率动态评估方法。融合基于灰色模型(GM)-支持向量机(SVM)的三参数威布尔设备失效概率数值模型与模糊Petri网(FPN)模型,提出改进后的FPN新模型;再针对CCUS地上CO₂注入系统进行风险分析,创建CO₂泄漏事故链条,定量预测事故发生概率,改进后的FPN新方法考虑设备失效概率随时间t变化这一动态特性及保护层对风险的影响。结果表明:当t = 500 h时,风险呈指数增长;安全阀这一保护层的重要度最高;当t = 303天时,系统残余风险达到中石油风险可接受标准1×10^-5,即在该时间点之后,系统风险变为不可接受;增加液位高高联锁保护层可将系统风险不可接受的时间延长至5 832天,大大减少维修周期和成本。

基于组合赋权和改进TOPSIS的商业建筑运维阶段结构安全评价

陈大川, 段晓峰, 陈明思, 文征东, 石劲松

2025, 35(10): 140-148. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.1605

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为预防商业建筑在运维阶段发生结构安全事故,提高商业建筑结构安全评估的客观性与准确性,首先,建立商业建筑运维阶段结构安全评价体系,并采用基于层次分析法(AHP)—指标相关性权重确定法(CRITIC)的主客观组合赋权法,确定体系中各个评价指标的权重;其次,结合引入区间数改进后的优劣解距离法(TOPSIS),确定商业建筑在不同结构安全等级状况下对应安全评价指标的区间值,得到不同安全状况等级下的相对贴近度;最后,以长沙市某商业综合体建筑为例,基于现场检测数据,评价其安全状况,并与专业检测机构鉴定后出具的检测报告结果对比,验证所构建的指标体系和计算结果的准确性和适用性。研究结果表明:结合行业规范和专家经验确立评价指标体系,在现有研究的基础上使用组合赋权方法及区间数改进后的TOPSIS评价法,能够提高商业建筑结构安全评估的客观性和准确性。

动态网络算法在城市路网应急场景中的应用综述

张子扬, 杨赛霓

2025, 35(10): 149-156. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.1633

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为解决城市应急场景日益复杂化、多元化对动态网络算法应用带来的异构数据融合和算法协同应用新挑战,系统梳理动态网络算法的情景应用特征,探索多算法协同与集成的实现路径。首先,基于Scopus数据库近5年128篇文献,采用关键词词频统计与聚类分析方法,识别出路径规划、流量调控、风险防范及韧性分析4大研究主题;然后,通过文献内容分析归纳规划、模拟、聚类与深度学习4类核心算法,结合实证、仿真及混合数据源,解析其理论架构与任务适配逻辑;最后,建立多维度评估体系,综合对比算法在不同应急场景中的适用性、优势及短板。结果表明:通过规划、模拟、聚类和深度学习4类算法的多元集成,可实现城市应急管理中路径规划、流量调控、风险防范与韧性分析的多维响应,提升应急体系的适应性与稳健性;数据驱动下的智能算法将进一步提高城市路网响应效率,促进实时策略调整与资源优化;未来发展方向应聚焦于多网融合的耦合分析及算法集成的智能协同架构建设,助力动态网络算法在多场景应急管理中的高效应用。

基于热传递的VR粒子灭火算法及消防培训系统构建

文政, 张健钦, 田傲, 胡超男

2025, 35(10): 157-165. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.1529

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为提升消防培训的沉浸性与实效性,增强灭火技能学习的交互体验,基于虚拟现实(VR)平台,提出一种基于热传递的VR粒子灭火算法。首先,引入热传递与能量交换机制,构建粒子层面的热力学交互模型,用于模拟灭火剂颗粒与火焰粒子之间的能量转移过程;然后,结合随机游走算法与涡旋动力学模型,增强粒子系统在喷射、扩散与湍流过程中的自然表现力,从而提升火焰蔓延与灭火过程的动态真实感;最后,基于Unity 3D引擎开发具有多种典型火灾场景的VR消防培训系统,并通过模拟试验验证不同类型灭火器与火灾类型之间的匹配关系。试验结果表明:不同灭火器粒子系统在匹配适用场景时,灭火粒子与火焰粒子之间的碰撞频率与能量衰减曲线存在显著差异;热传递模型下的火焰衰减速率与灭火器类型密切相关,能有效反映火灾扑灭过程的物理规律。

城市公交系统运行韧性测度及时空演变分析

黄鲜, 嵇涛, 邓社军, 于世军, 诸云强, 邵进亮

2025, 35(10): 166-173. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.1431

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为刻画不同降雨强度下的城市公交系统性能曲线,构建城市公交系统运行韧性测度模型,以扬州市主城区公交系统为案例,分析不同区域公交线网运行韧性以及公交线路运行韧性测度结果,并基于上述韧性测度结果进一步量化不同等级韧性下公交站点的运行状态,厘清公交网络-线路-站点运行韧性时空演变的特征。结果表明:在降雨事件中,城市公交系统在不同区域的公交线网表现出不同的性能扰动,不同区域公交系统的吸收、恢复、适应能力不同,公交运行韧性表现出明显的空间异质性,早高峰叠加强降雨事件对公交运行韧性的影响较为显著;在不同强度降雨事件下,公交线路在不同区域的运行韧性表现不同,且不同等级韧性对公交站点影响具有显著差异,尤其是在低等韧性下,公交站点可靠性下降(站时间间隔增加、站点准时度下降)。

基于模糊贝叶斯网络的城市排水管网风险评估

杨文家, 吴良洪, 林卫东, 阳富强

2025, 35(10): 174-180. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.1302

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为提升城市排水管网的事故预防与风险管控水平,首先,梳理“人-机-管-环”4个方面的指标,得到19项评估指标,构建城市排水管网风险评估指标体系;其次,融合模糊理论与贝叶斯网络(BN)构建城市排水管网风险评估模型,引入三角模糊数量化处理专家评分,基于职称与工龄差异赋予专家权重,并采用α加权估值法将模糊评价转化为清晰概率,开展BN的正反向推理,计算关键节点的后验概率;最后,以某城区排水管网为例,评估该区域排水管网的风险等级,完成现场验证。结果表明:城市排水管网风险评估模型能有效处理风险评估过程中的不确定性与主观性,概率化表征排水管网风险,显著提升评估结果的可靠性;管道的外加保护是影响排水管网安全性的关键因素,防腐措施和接口方式次之;该城市排水管网整体安全性良好,风险处于可控范围;通过与历史监测数据和故障记录的对比分析,验证了该模型具有一定的实用性和可靠性。

基于街区可达性的消防救援辖区划分方法

吴恙龙, 刘顶立, 袁狄平, 刘伟军, 徐志胜, 雷晓

2025, 35(10): 181-189. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.0604

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为提高消防救援辖区的应急响应效率,提出1种基于街区可达性的消防救援辖区划分方法;该方法通过街区边界提取、消防站和需求点定位获取基本数据,并借助在线地图获取多段实时路况数据,计算各消防站到达每个街区的综合行程时间,以此作为划分依据;根据最短时间将街区划归相应消防站,输出辖区划分方案及区域整体可达性评估结果;以研究区域HN-FR的8个消防站、10 067个需求点为案例,提取542个街区单元,并通过29个场景下的约61.85万组数据样本进行分析。结果表明:HN-FR区域的整体可达性时间为435.96 s,整体消防救援可达性较差。此外,8个消防站辖区划分面积差异显著,范围为0.37~12.36 km²。造成这种差异的主要原因在于部分消防站过于靠近HN-FR的边界,能覆盖范围极小。

基于改进U-Net的城市洪涝灾害图像识别模型

钟兴润, 田晨斌, 李新宏, 孟晓静, 杨文欣

2025, 35(10): 190-197. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.1312

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为解决洪涝灾害识别模型在城市复杂背景下区域分割不清和细节还原不足等问题,提升洪涝灾害图像识别准确性,提出一种基于残差网络和自注意力机制的改进U-Net语义分割模型——AttResU-Net模型。该模型在经典U-Net网络架构基础上进行优化设计,采用深层残差网络作为编码器以增强特征表达能力,同时在解码器中引入注意力机制,以提高对关键洪涝区域的响应能力;构建完整的训练与测试流程,使用FloodNet多类别复杂环境数据集训练改进AttResU-Net模型,从定量指标和定性可视化效果2个维度来评估模型性能,并与现有主流模型进行对比分析。结果表明:AttResU-Net模型在平均像素准确率(mPA)、像素准确率(PA)、平均精度(mPrecision)等指标上表现优异,其中,mPA为79.75%、PA为90.01%、mPrecision为81.78%;相比其他模型,AttResU-Net模型在树木、水体、道路和建筑物等识别中表现出更高的分割准确率、全局像素精度和全局识别能力。

基于CTA的海上应急伤员处置舱作业安全设计

王秋惠, 云婷

2025, 35(10): 198-204. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.1197

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为提高海上突发事件救援效率,最大限度减少人员伤亡,提出一种海上伤员处置舱的系统化安全设计策略。首先,运用认知任务分析法(CTA)深入分析救援人员在执行任务中的认知过程,识别关键任务及其对应的核心用户需求;其次,采用亲和图法(KJ)归纳总结用户需求,并通过层次分析法(AHP)明确各需求项的重要度和优先级;然后,运用质量功能展开(QFD)理论将用户需求转化为具体的设计要素;最后,借助公理化设计(AD)方法完成功能需求向设计参数(DPs)的映射。结果表明:通过CTA法与QFD-AD集成法构建的功能需求(FR_S)与DPs的映射关系,可有效识别海上伤员处置舱功能需求及安全设计要素。处理好舱内医疗设备人机尺寸、作业姿势与设备尺寸关系、作业空间布局、以及舱体色彩+材料+工艺(CMF)、环境界面(光照、噪声、振动)、工具性界面、信息型界面,有助于提升海上伤员处置舱整体人机工效,保证救援作业的安全性。

应急指挥S3DA2框架与应急数字孪生战场关键技术

陈涛, 张辉, 黄丽达, 田冉冉, 闫小丽

2025, 35(10): 205-212. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.1646

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为解决我国应急指挥救援体系中存在的层级割裂、数据与决策脱节及动态适应性不足等问题,聚焦一体化框架构建与数字孪生技术应用,提出4层级(应急指挥中心、现场指挥部、救援队伍、救援单兵)-5步骤(感知、模拟、谋划、决策、行动)通用模型,并进一步将其拓展为感知-模拟-谋划-决策-行动(S3DA2)框架,同时,推导得出最小化成本的最优决策公式;基于该框架,构建“应急数字孪生战场”技术体系,涵盖多源数据融合、孪生建模、流固耦合/人工智能混合仿真和多目标决策优化等;以 2024 年洞庭湖团洲垸堤防决口事件为验证场景,开发流固耦合-多智能体救援模拟器,实现物理场景与虚拟仿真的实时映射闭环。结果表明:该模型将决口扩张误差控制在 10 % 以内,将封堵时长由 82 h 缩短至 52 h,石料需求预测为 5.9 × 10⁴ m³,与实测结果一致。

基于风险的化工园区应急物资储备库多目标选址模型

关文玲, 田维嘉, 董呈杰, 夏跃爽, 廖飞

2025, 35(10): 213-219. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.1348

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为提高化工园区内应急救援效率,减少事故损失,综合考虑化工园区风险与应急物资供应时效的整体风险,将应急救援成本划分为应急物资储备库建设成本、物资储存成本和运输成本,建立以整体风险最小、应急救援成本最低且储备库对需求点的覆盖率最优为目标的化工园区应急物资储备库选址模型,并以天津市某化工园区为例进行验证分析,用非支配排序遗传算法 II(NSGA-II算法)求解模型,得到该园区建设不同数量应急物资储备库时储备库位置、成本、风险及覆盖率。结果表明:该模型在200代内即可稳定收敛;随着储备库数量增加,投入成本持续上升、覆盖率逐步提升,风险前期降幅显著后期趋于稳定。模型可以输出多种选址方案,有效解决了化工园区应急物资储备库选址中“风险-成本-覆盖率”难以平衡的问题,帮助决策者在复杂的应急物资储备库选址问题中据不同偏好作出更加科学和合理的决策。

基于最优供需分配的乡村避难场所布局优化: 以焦作市西村乡为例

侯可心, 佟艳, 樊良新

2025, 35(10): 220-229. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.0082

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为提升乡村地区应急响应能力和避难场所体系的服务效能,采用最优供需分配模型,结合地理信息系统(GIS)软件分析豫北乡村的村级紧急避难所和乡(镇)级短期避难所的可达性;选取影响应急避难场所选址的关键因素构建应急避难场所空间适宜性评价指标体系;通过评价西村乡应急避难场所空间布局,优化研究区避难场所体系的空间布局。研究结果表明:西村乡避难场所体系可达性较差且村级避难场所局部超载、乡镇级避难场所空间分布不合理且严重短缺的供需失衡特征;选址适宜性评价结果呈现出南优北劣的空间分异格局;通过增设村级避难场所、提升高适宜区场所等级后西村乡乡(镇)村两级应急避难场所供需不平衡和可达性均有所改善。

基于概率语言术语集的突发事件网络舆情应急决策方法

陈冲, 谭睿璞, 张文德

2025, 35(10): 230-238. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.1691

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为解决突发事件网络舆情应急响应决策中舆情信息的不确定性和非精确性等问题,提出一种基于概率语言术语集(PLTSs)的突发事件网络舆情应急决策方法。首先,利用Python编程和机器学习等方法对网络舆情信息进行爬取、预处理和情感倾向分析,得到表征为PLTSs术语的决策矩阵;其次,基于指标相关性权重赋权法(CRITIC)客观确定各属性权重;然后,基于灰色关联分析(GRA)模型求得各案例的综合关联度并进行排序;最后,通过台风灾害案例验证所提方法的有效性和实用性。结果表明:所提方法能实时监测突发事件网络舆情,客观智能获取决策数据,从而实现对台风灾害的量化评估,为相关应急部门有效应对突发事件网络舆情提供良好的决策支持。

高温环境下BMI差异对人体主客观热反应的影响研究

杨杰, 马瑞甜, 王兴明

2025, 35(10): 239-246. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.10.1714

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为提升高温作业人员个性化热防护效果、明确不同体型人群差异化防护策略,探究不同身体质量指数(BMI)人群在高温环境中的生理与主观热反应,揭示其热暴露过程中的差异性调节能力。首先,通过人工气候室设置中性((25.1±0.4)℃,(52.8%±1.9%)相对湿度(RH),0.1 m/s)与高温((35.0±0.5)℃,(50.0%±2.9%)RH,0.1 m/s)2个工况,选取20名男性被试,将其分为偏胖组(BMI≥24 kg/m²)与偏瘦组(BMI<18.5 kg/m²);其次,被试先在中性环境静坐10 min,随后进入高温环境交替进行运动与休息,同步记录生理参数与主观评价指标;最后,通过分析这2组被试主客观指标的差异,评估BMI对热反应的调节机制和影响程度。结果表明:偏瘦组与偏胖组核心温度分别升高0.46、0.55 ℃,存在显著的统计学差异(p<0.001);偏胖组与偏瘦组平均皮肤温度各升高4.2、2.9 ℃,表明偏胖组对高温更敏感;偏胖组出汗总量和心率均显著高于偏瘦组,但心率不存在显著性差异;BMI差异导致主观评价参数存在统计学差异(p<0.05),不仅影响热反应强度,还会导致调节机制的模式差异,高温防护应依据体型特征制定差异化策略。

数智时代计算机信息安全管理策略——评《计算机技术应用及信息安全管理研究》

2025, 35(10): 247-247.

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语言风险剖析与安全应对策略——评《语言与安全研究(第一辑)》

2025, 35(10): 248-248.

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