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当期目录

    2022年 第32卷 第11期    刊出日期:2022-11-28
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    安全科学理论与安全系统科学
    铁路时间同步网挑战应答身份认证安全性分析
    兰丽, 王潇霖
    2022, 32(11):  1-8.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.2317
    摘要 ( 104 )   HTML ( 0 )   PDF (2965KB) ( 0 )  
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    为保障铁路系统可靠稳定运行,提高铁路时间同步网安全防护能力,利用着色Petri网(CPN)分析铁路时间同步网身份认证的安全性。首先,基于Autokey模型的时间同步协议认证过程,建立基于公共参数的挑战应答身份认证过程的CPN模型,同时,利用该模型分析基于公共参数的挑战应答运行机制可能存在的漏洞。然后,建立中间人攻击下的挑战应答过程的CPN模型,并利用逆向状态分析法建立模型的状态方程,分析身份认证协议不安全状态的可达性。最后,利用CPN Tools软件仿真验证安全性分析结果。结果表明:CPN模型分析出铁路时间同步网挑战应答身份认证的过程存在安全漏洞,客户端对挑战应答报文源信息验证的缺乏,会导致中间人伪造的挑战应答报文可以通过客户端身份认证,实现操纵时间节点的目的。通过该模型演绎中间人的攻击序列,可为铁路时间同步网在制定安全防护策略时提供重要参考。

    我国应急技术与管理专业人才培养模式探索与挑战
    钱洪伟, 王明月, 郭晶, 尹香菊
    2022, 32(11):  9-13.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.0121
    摘要 ( 147 )   HTML ( 0 )   PDF (1480KB) ( 0 )  
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    为提高高等院校应急技术与管理专业人才培养质量,解决专业化应急人才短缺问题,在现实需求、国家政策及学科特征等因素的推动下,对国内外相关专业文献追踪基础上,从招生、培养及就业、课程体系、专业实验室及实训基地建设、教学科研、匹配教材、师资队伍6个方面综合考虑,提出一体化—分流教育人才培养模式,并从专业建设突破口、专业基础理论研究、专业学习双轨道、应急科学战略前沿课题4个方面,对应急技术与管理专业未来发展提出展望。结果表明:当前,我国应急技术与管理专业属于新兴专业,在培养懂技术、会管理、能指挥的人才队伍方面存在诸多挑战;通过撬动专业的招生、培养及就业一体化通道,考虑一个专业平台,设置应急工程技术、应急组织管理2个专业方向进行教学,有助于整合师资力量、完善专业人才培养模式及拓宽专业现实需求。

    安全社会科学与安全管理
    工作压力、职业倦怠对建筑工人不安全行为的影响
    周建亮, 胡飞翔, 邢艳冬, 高嘉瑞
    2022, 32(11):  14-22.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.2539
    摘要 ( 110 )   HTML ( 0 )   PDF (1817KB) ( 0 )  
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    为深入探究建筑工人工作压力和职业倦怠对不安全行为的作用关系,首先,基于建筑工人工作特点和文献调研,选取个体安全认知和班组安全氛围作为中介变量;然后,引入心理韧性、心理脱离和心理资本作为调节变量,建立工作压力、职业倦怠对建筑工人不安全行为的影响假设模型;借鉴成熟的心理量表进行问卷调研,运用SPSS26.0和AMOS24.0进行信效度分析,建立结构方程模型(SEM)并验证研究假设,同时,采用Mplus8.0对心理调节变量的调节效应进行建模分析。研究结果表明:工作压力、职业倦怠对建筑工人不安全行为具有显著促进作用,且工作压力与职业倦怠正相关;个体的安全认知和班组的安全氛围在工作压力-不安全行为和职业倦怠-不安全行为间均具有显著的中介效应;心理韧性在工作压力与不安全行为间具有显著负向调节关系,心理脱离在职业倦怠与不安全行为间具有显著负向调节关系,心理资本在工作压力与职业倦怠间具有显著负向调节关系,即心理调节可以使工人的不安全行为得到有效控制。建议施工企业应结合心理调节措施,通过缓解工作压力、降低职业倦怠、提高个体安全认知、改善班组安全氛围等途径预防工人产生不安全行为。

    高风险企业组织安全行为重要度评价
    郭进平, 周国悦, 聂兴信, 晏承园
    2022, 32(11):  23-30.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.2513
    摘要 ( 64 )   HTML ( 0 )   PDF (4480KB) ( 0 )  
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    为全面客观地探究高风险企业组织安全行为的组成结构,首先,通过文献回顾及企业调查,将企业组织安全行为详细划分为5个一级指标和18个二级指标;其次,从企业外部和内部环境深入分析影响企业组织安全行为的因素,建立企业组织安全行为综合作用树模型;最后,采用区间Pythagorean模糊集,并结合逼近理想解排序(TOPSIS)交叉熵及多准则妥协解排序(VIKOR)方法,构建多属性安全决策模型,评价多因素条件下的高风险企业组织安全行为决策指标的重要度。结果表明:企业的内、外部环境因素具有综合“光合”作用效应,影响企业组织安全行为的决策水平;企业安全绩效占据企业组织安全行为的首要地位,定期开展职业安全卫生管理为企业安全绩效的首要任务;企业安全文化为次要地位,巩固加强企业精神安全文化建设为其重要目标。

    基于三维框架的中国安全生产政策分析
    南锐, 朱文俊
    2022, 32(11):  31-37.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.0411
    摘要 ( 48 )   HTML ( 0 )   PDF (5669KB) ( 0 )  
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    为厘清改革开放以来我国安全生产政策的变迁规律和发展趋势,推进安全生产治理体系和治理能力现代化,选取中央政府发布的852份政策,构建政策时间、政策目标和政策工具的三维框架,量化分析我国安全生产政策。结果表明:改革开放以来,我国安全生产政策先后经历了单向治理、综合治理和人本治理3个时期,不同时期政策呈现出不同变迁特征与演化规律;安全生产政策目标经历了“问题—目标—价值”的导向变迁;政策工具经历了“重权威监管轻能力培育”到“权威监管与能力培育并重”再到“多维目标协同”的变迁;安全生产不同时期具有不同政策目标,政策工具的选择偏好也有所不同。

    安全工程技术
    基于海林格距离和AHDPSO-ELM的岩爆烈度等级预测模型
    温廷新, 陈依琳
    2022, 32(11):  38-46.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.1915
    摘要 ( 47 )   HTML ( 0 )   PDF (2167KB) ( 0 )  
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    为提高岩爆烈度等级预测准确率,提出一种基于海林格距离过采样(HDO)和自适应混合差分粒子群优化算法(AHDPSO)-极限学习机(ELM)的预测模型。首先,在分析影响岩爆烈度因素基础上选取主要影响指标,采用HDO算法增加少数类样本数目,均衡各等级岩爆样本;然后,基于粒子群优化(PSO)算法,引入自适应种群间距和差分进化(DE)算法中变异算子设计AHDPSO,利用AHDPSO优选ELM的输入层权值和隐藏层阈值,构建岩爆烈度等级预测模型;最后,采用国内外301组岩爆样本对模型训练、测试并与其他模型对比。研究表明:经HDO算法均衡岩爆数据集后,整体的预测准确率提高11.91%,且各等级的平均预测准确率均得到提高;基于HDO的AHDPSO-ELM岩爆烈度等级预测模型平均预测准确率为98.92%,均方误差为0.010 8,预测精度优于其他对比模型。

    面向主动诱导的自解释道路环境评价体系及优化应用
    杜志刚, 陈逸飞, 焦方通, 郑号染, 韩磊
    2022, 32(11):  47-54.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.0460
    摘要 ( 25 )   HTML ( 0 )   PDF (5785KB) ( 0 )  
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    为解决当前交通工程设施设置混乱,对交通安全不利的问题,基于自解释道路的理念,提出自解释视线诱导系统的设计理念及特性。分析典型道路环境的视线诱导系统及主要作用,对比其线形、轮廓诱导性能,并将此类设施按自解释程度排序;构建基于路权(空间路权、时间路权、优先路权)、人因(视距、视区、视错觉)、驾驶任务(车速控制、车距控制、车道保持)的评价体系,并应用于4种典型不良道路环境的交通安全评价及优化设计中。结果表明:在自解释诱导系统中,连续设置的视线诱导设施可以更好地描述道路信息;根据道路环境,结合各类视线诱导设施的特性将其合理组合,可以达到安全有效的线形诱导与轮廓诱导效果;面向主动诱导的自解释道路环境有利于明确路权、优化视距视区、降低驾驶人的驾驶信息负荷和工作负荷。

    预应力螺纹钢锚杆扭矩-预紧力转化试验研究
    侯俊领, 李垂宇, 赵能, 张敦喜, 杜承航
    2022, 32(11):  55-64.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.1462
    摘要 ( 45 )   HTML ( 0 )   PDF (12210KB) ( 0 )  
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    为有效提高预应力螺纹钢锚杆预紧力,降低锚杆断锚、失锚现象,对锚杆扭矩-预紧力转化关系及螺母装配过程中锚杆危险点进行理论分析,得出影响预紧力的因素以及锚杆断裂的原因;研发锚杆扭矩-预紧力转化测试工装,分别检测锚杆预紧过程中施加的总扭矩、螺纹副扭矩、托盘支承面扭矩;研发锚杆滚动式减摩垫片,通过理论分析及现场应用得出其扭矩-预紧力转化关系,降低托盘摩擦损耗对预紧力的影响;研发拉压分离型螺母,通过数值模拟和实验室试验得出其受力云图和扭矩-预紧力的转化关系,降低螺纹副变形、受力环境差对预紧力的影响。研究结果表明:滚动式减摩垫片,可降低螺母与托盘支承面的摩擦,提高扭矩-预紧力转化效率,预紧力提高2倍以上;应用拉压分离型螺母,将传统锚杆螺纹副拉压复合型的集中承载优化为拉压分离型的均布承载,显著缓和锚杆危险面和危险点的应力大小,实现螺纹副协调变形,降低断锚的现象发生。

    不同加载速率下煤体裂隙演化特征分析
    肖鹏, 高振, 双海清, 吴铭川, 程玥颖, 郭晨华
    2022, 32(11):  65-73.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.2690
    摘要 ( 30 )   HTML ( 0 )   PDF (11670KB) ( 0 )  
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    为研究加载速率对煤体裂隙演化的影响,开展不同加载速率下煤体单轴压缩试验;以原煤试件为研究对象,采用数字散斑技术和声发射技术,分析煤体力学参数、变形场演化云图和声发射信号参数三者之间的关系。结果表明:煤体的抗压强度和弹性模量随着加载速率的增加逐渐增大,抗压强度增加了25.49%,弹性模量增加了51.55%;煤体变形场演化云图和声发射事件空间分布可以表明裂隙发育、扩展及破裂的整个过程;随着加载速率的增大,煤体破坏类型由张拉破坏变为张拉剪切复合型破坏,煤体表面变形场局部化带的相对位移速率量值逐渐减小,声发射峰值计数、峰值能量和声发射事件数均出现增加趋势,累计计数、累积能量则降低;变形场演化云图和声发射事件的空间分布能较好反映煤体受载过程中裂隙的发育、扩展及破裂的演化特征。

    基于改进灰色预测的瓦斯突出敏感指标分析
    鲁锦涛, 贾小榕, 郭昕曜
    2022, 32(11):  74-81.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.0326
    摘要 ( 34 )   HTML ( 0 )   PDF (1517KB) ( 0 )  
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    为理清煤与瓦斯突出敏感指标间的相互关系,首先采用灰色关联分析模型,结合钻孔瓦斯初速度法和钻屑指标法,选取钻孔瓦斯涌出初速度qm为参考序列,钻屑瓦斯解析指标Δh2K1与钻屑量S为比较序列,分析煤与瓦斯突出敏感指标关联性,判定影响煤与瓦斯突出事故的关键因素;其次引入缓冲弱化算子和自动寻优定权法,用以改进经典GM (1,1)模型,然后建模,并量化分析qmΔh2K1S等4个敏感指标的相互关系;最后以山西某矿井工作面实测瓦斯数据为例,计算各敏感指标参数。结果表明:该矿井瓦斯突出敏感指标对突出危险影响的排序为Δh2> S >K1;且Δh2K1Sqm间存在交叉关系;改进后的灰色预测模型小误差概率值从0.69增加至0.87,后验差比值从0.500 0降低至0.431 7,预测等级由及格提升至良好级别。

    超细螺旋雾化喷头降尘技术及其应用
    荆德吉, 王志恒, 葛少成, 张天, 任帅帅, 贾鑫
    2022, 32(11):  82-89.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.2718
    摘要 ( 40 )   HTML ( 0 )   PDF (6180KB) ( 0 )  
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    为解决煤矿粉尘污染问题,根据气水喷雾原理与涡旋气流生成特性,研制一种雾滴粒径小、降尘能力强的新型超细螺旋雾化喷头。首先,利用数值模拟软件探究不同参数下风流导向器内部风流场速度流线分布特征,得到风流导向器最佳螺旋效果参数;然后,搭建试验平台,测定超细螺旋雾化喷头性能参数;最后,通过超声波干雾抑尘效率对比试验,研究超细螺旋雾化喷头降尘性能,设计一套高效除尘设施,并将其应用于敏东一矿06回风巷。结果表明:当螺旋槽体与锥形壁面的夹角α为30°、风流导向器顶面直径与其高度比d为1.25时,风流导向器定向风流螺旋效果最佳;喷雾压力为0.4 MPa时,超细螺旋雾化喷头的雾化角最大,雾滴数量中占比90%的雾滴直径小于19.7 μm,综合雾化性能最优,此时全尘降尘效率为92.18%,较超声波干雾抑尘全尘降尘效率提高10.21%。以超细螺旋雾化喷头为核心的全断面螺旋气动雾幕对呼吸性粉尘的降尘效率为88.8%~91.58%。

    水电工程施工安全隐患时空分布特征研究
    陈述, 刘文濯, 邵波, 习俊博, 王建平
    2022, 32(11):  90-96.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.2227
    摘要 ( 34 )   HTML ( 0 )   PDF (6470KB) ( 0 )  
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    为揭示安全隐患时空分布特征,挖掘某大型水电工程施工期间32 060条安全隐患数据,采用基于词频-类别关联因素(TF-CRF)算法的短语提取技术,建立隐患类型和隐患部位的词云图,反映隐患关键信息的词频分布特征;绘制安全隐患关联桑基图,反映隐患特征、隐患部位、隐患类型之间的信息流动特征;构建安全隐患的时序复杂网络,分析不同隐患类型的时间特征及其动态联系。研究结果表明:施工排架、钢模台车、排架搭设等隐患在地下洞室、洞内、平台等部位是排查的重点;从桑基图可得,与钢模台车和施工排架相关的信息流最密集,与它们有关的隐患问题最多;由网络图可得,触电安全隐患在11月和12月发生最频繁,1月和2月发生次数最少;将3种隐患类型整合到同一网络进行验证,证明此方法可行,同时,发现与文明施工有关的安全隐患数量最多,这些应引起管理者高度重视。

    裂隙介质氡迁移的分形离散裂隙网络模型
    冯胜洋, 李策, 刘永, 康虔
    2022, 32(11):  97-104.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.0284
    摘要 ( 26 )   HTML ( 0 )   PDF (10681KB) ( 0 )  
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    为更有效地开展氡污染防治、氡示踪研究,根据分形理论与离散裂隙网络(DFN)建立裂隙介质氡迁移模型;采用双幂律模型描述裂隙位置与长度,多级联乘方法获得裂隙中心点位置,von Mises-Fisher分布函数确定裂隙方向,对数正态分布方法确定裂隙开度分布;采用自研试验装置验证理论模型,并使用理论模型分析某天然裂隙岩体氡迁移特征。结果表明:理论模型计算氡活度浓度与试验结果相差最大不超过4%,该裂隙岩体的平均氡析出率为0.002 58 Bq/(m2·s),岩体内连通裂隙构成氡迁移的主要通道,裂隙密集处的最大氡通量比裂隙稀疏处的大约3个数量级。裂隙介质平均氡析出率随分形维数的增加而增大,随长度指数的增加而减小,与对流速度呈非线性增加关系。

    属性识别理论下的岩溶隧道地表塌陷风险评价
    周泽林, 张凯, 张恒, 陈寿根, 甘海龙
    2022, 32(11):  105-112.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.1867
    摘要 ( 28 )   HTML ( 0 )   PDF (2282KB) ( 0 )  
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    为准确预测岩溶隧道施工引起的地表塌陷风险,运用属性评价方法建立岩溶隧道地表塌陷的风险评价体系。选取控制岩溶地表塌陷的关键因素作为溶区隧道地表塌陷风险的评价指标;构建属性测度函数用于计算各风险评价指标的属性测度;运用综合赋权法确定各评价指标的权重;最后,运用置信度准则确定地表塌陷的风险级别,并通过工程应用验证其可行性。应用结果表明:采用所建立的可拓风险评价体系得出的地表塌陷风险结果与工程实际吻合较好;体系中属性测度函数形式固定,指标权重的确定考虑了人的客观认知和事物的客观信息,这些特点可显著提高风险评价结果的可靠性。

    涌现性视角下机载系统人机交互安全性分析
    赵长啸, 李浩, 张伟, 董磊
    2022, 32(11):  113-120.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.1890
    摘要 ( 36 )   HTML ( 0 )   PDF (1823KB) ( 0 )  
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    为解决航电系统新技术应用带来的人机交互行为风险难以被现有安全性评估方法覆盖的问题,梳理航电系统人机交互适航要求,基于涌现性视角构建机载系统层次化涌现模型,引入系统理论过程分析(STPA)方法,识别与分析不安全控制行为(UCA),形成人机交互风险安全性分析流程,以进近过程中机载平视显示系统的人机交互行为为案例,完成人机交互任务分解。结果表明:基于涌现性视角,通过构建安全控制结构可以有效地识别机载系统人机交互风险,针对各风险致因因素提出缓解措施可以在系统设计阶段有效降低风险影响。

    高倍泡沫抑制低温液体泄漏扩散试验研究
    张亦翔, 朱建鲁, 彭友梅, 杨洁, 李玉星
    2022, 32(11):  121-125.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.2689
    摘要 ( 30 )   HTML ( 0 )   PDF (2249KB) ( 0 )  
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    为提高液化天然气(LNG)接收站场的消防处理手段和应急处置能力,明确高倍泡沫抑制低温液体泄漏扩散的内在机制和环境影响,首先通过室内泡沫发生装置和小型风洞装置,试验研究高倍泡沫抑制液氮泄漏扩散的过程;然后采用控制变量法,分别测试不同环境风和热辐射条件下高倍泡沫的析液性能以及对低温液体蒸发速率的抑制效果。研究表明:在初始阶段泡沫的析液速率较快,随着泡沫体系内液体质量的不断减少,析液速率逐渐下降,泡沫的析液速率呈指数式下降趋势,而随着施加环境风和热辐射,析液速率提升;当高倍泡沫覆盖在液氮表面时,蒸发速率呈现动态变化趋势,且分为快速蒸发、稳定蒸发和快速下降等不同阶段;随着风速从0增加到3.5 m/s,热辐射强度从0增加到350 W/m2,稳定阶段低温液体的蒸发速率呈线性增加趋势,最大平均蒸发速率分别增加了43.5%和69.9%,导致泡沫的抑制作用下降。

    基于时滞估计的过程报警传播路径分析方法
    蔡爽, 万阿英, 徐晴晴
    2022, 32(11):  126-133.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.2321
    摘要 ( 34 )   HTML ( 0 )   PDF (6416KB) ( 0 )  
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    为避免复杂大型系统中由于工艺设备众多、过程报警配置增加而导致关联报警泛滥的问题,针对现有因果分析方法存在主观性强及不确定性因素、缺乏对变量间时滞关系的有效性检验等情况,提出一种基于时滞分析的过程报警传播路径分析方法;基于K近邻替补法(KNNI)进行变量间时滞估计,确定过程风险传播方向,并通过计算Sorgenfrei相似性系数,确定2变量间的报警关联程度,建立过程报警传播路径图;将该方法应用于某校内集中供暖系统。结果表明:所提方法可准确辨识出该过程中的2条关联报警传播路径,即X1(102号热交换器出口温度)→X2(校内热水供给温度)→X3(Tercero区域3号楼热水供给温度)和X1X2X4(Tercero区域食堂热水供给温度),所得时滞估计结果符合过程实际情况。依据所建模型,由于X2X3的时滞(5 min)远小于X2X4的时滞(24 min), 但报警关联程度相近,基于二者间时滞大小的差异,若X1发生高报警,可提示操作人员优先采取措施(如减少热水流量),防止X3在短时间内发生超高报警,达到预防报警、保障过程安全的目的。

    危化品事故人为因素关联规则挖掘与分析
    李鑫, 阳富强
    2022, 32(11):  134-139.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.2387
    摘要 ( 64 )   HTML ( 0 )   PDF (1760KB) ( 0 )  
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    为加强生产企业危化品的安全管理,采用Apriori算法挖掘危化品事故中人为因素关联规则;以217篇危险化学品事故报告作为数据样本,基于事故统计数据,采用Apriori算法获取895条关联规则,其中,规则涵盖人为因素、事故发生时间、月份与泄漏、爆炸、火灾、中毒窒息4种事故类型的关联性;在人为因素分析结果的基础上,绘制非人为因素与违规动火作业提升度指向图,并绘制非人为因素与人为因素提升度指向图。结果表明:爆炸与火灾事故、泄漏与中毒窒息事故相互间具有强关联规则。每个事故具有相应的强关联事故时间和月份。违规动火作业行为与爆炸、火灾、泄漏3种类型事故均形成强关联规则。作业手续管理不到位、混合爆炸气体/物环境、盲板被拆除/未安装等9种非人为因素与违规动火作业产生强关联规则。

    公共安全
    人为攻击事件下考虑引导作用的人员疏散模型
    宋英华, 张悦, 马亚萍, 霍非舟, 董前程
    2022, 32(11):  140-145.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.2149
    摘要 ( 38 )   HTML ( 0 )   PDF (4127KB) ( 0 )  
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    为探究人为攻击事件下引导员引导作用对人员疏散的影响,基于自驱动力的物理学思想,建立攻击者运动行为模型;引入引导员动态引导作用因素,提出引导员最优出口引导策略,构建耦合引导吸引场、静态场和攻击威胁场综合作用的人群疏散动力学元胞自动机模型;基于所构建的模型展开房间场景模拟试验,研究引导员引导作用、攻击者攻击威胁及攻击偏好对人员疏散的影响。结果表明:引导员引导作用有利于提高人群疏散效率并减少人员死亡人数;攻击者攻击威胁程度的升高不利于人员疏散,其延长疏散时间,增加死亡人数;攻击者对行人或引导员的攻击偏好对人员疏散存在影响,攻击者对行人攻击偏好程度越高,行人在空间的滚动行为越明显,疏散效率越低且死亡人数越多。

    灾害链网络下城市区域安全风险评估模型
    陈国华, 李佳玲, 陈学希, 杨琴
    2022, 32(11):  146-153.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.2043
    摘要 ( 40 )   HTML ( 0 )   PDF (1704KB) ( 0 )  
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    为更准确地评估城市区域安全风险,提出灾害链网络下的城市区域安全风险评估模型,并建立灾害链网络结构表征模型,采用复杂网络的抗毁性调整灾害链网络安全风险;提出衡量灾害链网络的安全风险不确定性和历史数据客观性的方法,降低模型的历史依赖性和不确定性,利用源头管控和风险防范能力削减区域风险;以某城区为应用对象,利用所提评估模型,评估该区域安全风险。结果表明:该方法能够同时考虑灾害之间的触发作用、灾害链网络的抗毁性,结合风险不确定性和历史数据客观性,评估城市区域安全风险。实例应用证明,城市灾害的触发关系以及形成灾害链网络结构会加剧城市区域安全风险。

    全球集装箱船航运死亡事故的关键因素和热点研究
    汪金辉, 周雨, 庄磊, 张睿卿
    2022, 32(11):  154-159.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.2700
    摘要 ( 28 )   HTML ( 0 )   PDF (7172KB) ( 0 )  
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    为识别集装箱船航运过程中死亡事故的关键因素及其空间热点,根据IHS Sea-web数据库中1990—2015年全球集装箱船事故信息,采用零膨胀负二项(ZINB)回归模型,评估不同事故因素对船员死亡的影响程度,应用核密度估计法可视化不同事故因素的空间热点分布。结果表明:碰撞和船体/机械损坏事故的频率最高,分别为32.9%和31.3%,沉没事故的频率最低(0.8%);集装箱船航运事故数据呈现显著的零膨胀现象,采用ZINB回归模型能够有效挖掘死亡事故的关键因素,其中沉没和火灾/爆炸事故的致死率最高,分别为0.546和0.348,其次为碰撞(0.216)、触碰(0.127)和船体/机械损坏(0.004)事故;集装箱船航运死亡事故的空间热点分布在欧洲、中国、日本、韩国、地中海、苏伊士运河、马六甲海峡和新加坡海峡等这些传统的船舶事故热点水域,此外,发现新增圣劳伦斯河和萨利什海2个热点地区。ZINB回归模型和核密度估计法能分别有效识别航运死亡事故的关键因素和热点,值得在海事事故的研究中推广应用。

    考虑时间不稳定性的货车事故严重程度分析
    周备, 孙晴, 张生瑞
    2022, 32(11):  160-167.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.2245
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    为提高货车交通安全,以英国STATS数据库中2014—2019年29 213条事故数据为研究对象,将事故严重程度作为因变量,将人、车、路和环境等事故特征作为自变量,构建随机参数有序Logit模型,并采用对数似然比,检验测试6年内事故数据的时间稳定性。结果表明:事故数据存在严重的时间不稳定性,应将其划分为2014—2016、2017、2018和2019年4个年份分组分别建模; 60岁以上小汽车驾驶员、货车转弯、货车变道等8个变量在4个模型中均显著影响事故严重程度,其他变量仅在特定年份事故模型中有显著影响;此外,60岁以上小汽车驾驶员、货车变道等9个变量在特定年份事故模型中对事故严重程度具有异质性影响。

    基于24Model的高校危化品实验室事故分析及对策
    郭海军, 唐寒露, 王凯, 于英杰, 吴昱辰, 徐超
    2022, 32(11):  168-174.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.2442
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    为制定高校危化品实验室安全管理对策和优化实验室安全培训,以某高校危化品实验室爆炸事故为例,采用行为安全“2-4”模型(24Model)的分析方法,分别从个人层面和组织层面深入研究该事故发生的直接原因、间接原因、根本原因和根源原因,进而建立危化品实验室事故行为分析模型,该模型对实验室日常监督检查、实验室风险预控体系建设、实验室事故应急响应体系建设给出具体要求。在此基础上,通过调研国内高校实验室教学模式,构建高校危化品实验室安全教育培训体系。结果表明:行为安全24Model普遍适用于事故原因分析,利用该模型研究高校危化品实验室事故发生原因,并从个人层面和组织层面提出改进建议,能够完善高校危化品实验室安全管理水平,提高学生安全风险意识,进而从根本上防范危化品实验室事故的发生。

    幼儿对向流运动的速密关系及拥挤风险分析
    薛书琦, 陈清化, 刘禹含, 龚壮壮
    2022, 32(11):  175-183.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.1201
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    为了弥补目前对幼儿群体运动行为研究的不足,特别是对向流场景下幼儿群体运动的速密关系以及拥挤风险,首先,开展一系列由40~80名幼儿园儿童参加的相向运动行走试验;然后,基于泰森多边形密度测量方法,分析不同年龄段幼儿在相向运动场景中的速度密度关系;同时,引入速度变异系数 (CVS),定量分析其速度的离散性,并且与成人试验的结果进行对比;最后,结合泰森多边形邻域和社会力模型,提出拥挤风险计算方法,量化分析幼儿群体在对向流场景中的拥挤风险。结果表明:5~6岁幼儿运动速度的离散程度最大,其平均的CVS分别是3~4岁和4~5岁幼儿结果的1.2倍和 2.2倍。各年龄段幼儿的CVS均高于成人试验的结果,其中5~6岁幼儿的结果分别是中国和日本成年人试验的2.5倍和4.7倍。此外,拥挤风险分析结果显示,幼儿在相向运动过程中所承受的平均拥挤风险接近成年人的27%~64%。

    步行通道入口汇流人群渠化策略安全性评估方法
    庄异凡, 黄家骏, 刘志钢, 杨立中, 潘寒川
    2022, 32(11):  184-191.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.0590
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    为解决步行通道入口处实施渠化策略过程中,行人对人群干预产生的潜在危险认识不足的问题,提出渠化策略安全性评估方法。首先,从行人运动微观角度,分析渠化策略对多方向人群汇入—渠化—合流全过程的作用特点;然后,基于渠化距离、渠化时间、方向变化角等参量设计出能反映汇流全过程有序性、快速性、公平性的评估参量,形成3阶段渠化安全性评估方法;最后,基于实景特点开展通道渠化试验,揭示汇流方向、渠化间距、运动区域对评估参量的敏感性影响机制。研究表明:有序性和快速性参量的等级区域分布能较好地反映侧向汇流外径位置和通道中轴线区域人群冲突、拥挤的风险特征;与 “两人宽”渠化策略相比,“一人宽”渠化策略对不同汇流方向人群运动的交互反馈更为均衡,且随着入口汇流方向数量的增加,其对安全性的促进作用更优。

    防灾减灾技术与工程
    暴雨灾害短视频引发舆情危机的BN研究
    吕伟, 周雯楠, 陈文涛, 韩业凡, 房志明
    2022, 32(11):  192-199.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.0077
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    为减少短视频引发的网络舆情危机风险,以“7·20”河南暴雨灾害为例,基于网络短视频,从突发事件的灾情程度、应对行为、视频属性、舆情情感倾向和舆情传播扩散度5个方面,构建短视频网络舆情危机风险的预测指标体系,利用贝叶斯网络(BN)构建预测模型,探讨舆情预测准确度。结果表明:经检验测试,该模型可有效预测网络舆情危机风险等级,公众面对突发事件时的应急响应行为对舆情危机风险等级、情感倾向和传播扩散度均有重要影响;在灾情严重且公众的行为应对较消极的情境下,舆情爆发的主因为公众的情感倾向和舆情的传播扩散度;相较于微博转发量和点赞量,评论量高的微博短视频更容易引发网络舆情危机。

    应急技术与管理
    考虑灾民心理痛苦的震后应急物资调配问题研究
    高鹏飞, 刘方翔, 黄建华, 王阳
    2022, 32(11):  200-207.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.1392
    摘要 ( 26 )   HTML ( 0 )   PDF (1645KB) ( 0 )  
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    为有效降低震后应急物资短缺情况下灾民的心理痛苦,首先,构建痛苦成本函数刻画灾民遭受的心理痛苦,利用平均痛苦成本表征应急物资调配的时效性和公平性;然后,以灾民平均痛苦成本和应急物流成本最低为目标,构建兼顾效率和公平的2阶段应急物资配送中心选址与物资协调联运多目标规划模型,并设计一种分阶段解码的改进双种群遗传算法进行求解;最后,结合汶川大地震后应急物资保障的实际情景进行算例分析。结果表明:增加配送中心的数量可以提升震后应急物资调配的公平性和时效性,有效缓解灾民的心理创伤;在配送中心数量确定的前提下,提高应急物资调配的公平性和时效性并不会对物流成本造成显著影响。

    救援海洋平台遇险落水人员的船舶调度优化方法
    彭荣琦, 孔得朋, 庞文棣, 洪宛茹
    2022, 32(11):  208-215.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.11.1272
    摘要 ( 49 )   HTML ( 0 )   PDF (3010KB) ( 0 )  
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    为减少海洋平台事故损失,合理调度救援资源,满足人员救援需求,以燃爆事故下的海洋平台应急救援为例,同时考虑遇险目标以多种形式撤离平台,下落至水中,基于漂移预测路径提出应急救援船舶调度优化方法。根据漂移预测方法,研究遇险目标漂移路径,确定搜寻区域,对比不同目标函数,选取最大化累积成功概率(POS)和最小化船舶出动数量作为目标,提出单目标和多目标优化方法,以平衡不同决策目标。研究结果表明:相比于单遇险形式,整合多种遇险形式后,前往各子区域的船舶调度规划趋于合理,提高了海上救援应急响应的实效性,避免了救援资源的调度矛盾与浪费。基于该方法,决策者可根据不同决策需求调整目标函数权重,确定较优权重区间,合理分配救援资源。

    书评