中国安全科学学报

基于IPSO-BP的消防通信指挥系统效能评价

于振江

2025, 35(9): 1-7. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.1418

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为实现消防通信指挥系统的现状研判与迭代升级的量化支撑,基于消防通信指挥系统设计规范,从业务支撑能力、数据服务能力、通信保障能力3个方面构建支队级消防指挥通信系统4级效能评价指标体系;在反向传播(BP)神经网络算法的基础上,通过改进粒子群优化(IPSO)算法优化参数,提出基于IPSO-BP的系统效能评价方法;采用专家打分与层次分析法(AHP)结合的方式获取样本数据,经主成分分析(PCA)方法降维后,分别基于BP神经网络、PSO-BP神经网络、IPSO-BP神经网络这3个模型开展仿真对比。结果表明:IPSO-BP神经网络模型的收敛速度最快,其均方误差相比于BP神经网络模型降低了75.71%,相较于PSO-BP神经网络模型降低了45.96%,为三者中的最小值;IPSO-BP模型能够合理精准地评价支队级消防通信指挥系统效能,具有一定的普适性。

特种设备安全治理新模式:基于全生命周期系统韧性治理

任崇宝, 王成竹, 蓝麒, 郝素利, 崔健峰

2025, 35(9): 8-19. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.0060

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为提升特种设备安全治理水平,运用社会生态韧性的治理范式,基于文献综述、模式解析、体系结构解析与概念阐述法,探究特种设备全生命周期安全韧性治理模式。首先,建立并解析基于全生命周期的安全治理模式与基于系统韧性的安全治理模式,形成韧性主导的特种设备安全治理模式(RL-SES-GM);其次,建立特种设备安全治理"人员-设备-管理"(SES-PEM)直接要素体系与特种设备安全治理"缓解-恢复-学习-应对"(SES-MRLC)间接要素体系,并解析体系结构,据此界定全生命周期系统韧性视角下的风险;最后,构建“安全软科学+硬件装备”的二维治理范式结构、“风险分级管控+隐患排查治理+安全韧性”的三重预控机制结构以及“数据+知识”双驱动的二维技术结构。结果表明:二维治理范式结构、三重预控机制结构及二维技术结构共同为风险防控政策的制定与优化提供范式支撑;所构建的SES-PEM与SES-MRLC为安全治理的定量研究与决策效率提升奠定要素基础;全生命周期RL-SES-GM有效驱动特种设备安全治理范式变革,基于全生命周期与系统韧性耦合机制的治理模式应在不同周期针对性提升“缓解度、恢复度、学习度及应对度”。

园区安责险目标偏离形成机制:以危化品物流园区为例

梅强, 黄舒, 张菁菁

2025, 35(9): 20-27. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.1367

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为探索危化品物流园区安全生产责任保险运行目标偏离形成机制,采用扎根理论研究方法,围绕多个关键参与主体作出系统的深度访谈,以捕捉和提炼影响安责险运行目标的关键因素,进而构建6个主体参与主体行为交互下的危化品物流园区安责险运行目标偏离机制模型,并围绕该模型的形成机制作出分析。研究表明:危化品物流园区安责险运行目标偏离形成机制分为3个阶段,分别是策划阶段、执行阶段、反馈阶段;在各个阶段,多主体分别在外部刺激以及内部刺激的作用下,产生目标偏离行为,多主体一环扣一环进而引发阶段性目标偏离;更为重要的是,这3个阶段的目标偏离并非孤立存在,而是相互关联、循环累积的,这种累积的因果效应最终导致危化品物流园区安责险运行目标整体偏离。

智慧高速公路系统本质安全化评价指标体系

ZOU Patrick X W, 梁琨昊

2025, 35(9): 28-35. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.1511

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为提升智慧高速公路本质安全水平,提出一种基于潜在狄利克雷分布(LDA)主题模型的智慧高速公路本质安全评价指标识别方法。界定智慧高速公路本质安全内涵,基于我国15个省市智慧高速公路建设指南文本,应用词频-逆文档频率(TF-IDF)算法和LDA主题模型提取语料主题及关键词,结合相关文献规范及专家访谈和评价,构建智慧高速公路本质安全评价指标体系,该体系涵盖安全感知与监测能力、交通运行安全保障能力、安全决策支持能力、系统与设备可靠性4个一级指标及15个二级指标,并阐释各二级指标内涵;应用网络层次分析法(ANP)揭示智慧高速公路本质安全评价指标间的交互关系,运用Super Decision软件确定各级评价指标的权重。研究结果表明:数据传输可靠性、机电设备运行可靠性、安全风险预测与评估能力等指标对智慧高速公路本质安全水平的影响最为显著。所构建的方法能够高效地从文本中挖掘出有效数据信息,提升本质安全评价的客观性与准确性,从而为智慧高速公路本质安全设计与管理提供指导。

基于三度空间的智慧工地安全管理成熟度评价

祝连波, 虞芷绮, 陶玉, 方海祥

2025, 35(9): 36-44. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.1160

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为提升施工企业智慧工地安全管理水平,构建科学、适用的智慧工地安全管理成熟度评价指标及评价模型。首先,基于三度空间理论,采用文献分析法、德尔菲法、实地调研法,构建智慧工地安全管理成熟度评价指标体系,包括5个一级评价指标和24个二级评价指标;其次,运用博弈论-组合赋权法确定评价指标的权重;然后,基于可拓云模型构建成熟度评价模型,提出5个安全管理成熟度等级;最后,以苏州市中国中医科学院大学(东区)项目为例进行实例分析。结果表明:该智慧工地安全管理成熟度评分为78.304,安全管理成熟度等级为标准级,与工地实际安全管理情况相符,验证了模型的科学性和有效性;由优先区域改进法分析得出优先改进的指标为:人员不安全行为重复发生率、人员危险行为识别预警准确率、安全巡检闭环率、智能安全防护设备配备率和设备不安全状态监测预警准确率。

飞行教员真实型领导与学员真实型追随的匹配性研究

王燕青, 吕思瑶, 蒋干

2025, 35(9): 45-51. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.1407

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为提高飞行学员的安全行为水平,以飞行教员真实型领导与飞行学员真实型追随的匹配性为自变量,飞行学员的安全行为为结果变量,基本心理需求满足为中介变量,采用多项式回归与响应面分析方法,分析256份有效调查问卷数据,探究飞行教员真实型领导与飞行学员真实型追随的匹配性对飞行学员的安全行为的影响。结果表明:飞行教员真实型领导与飞行学员真实型追随越匹配,飞行学员的基本心理需求满足程度越高;“高真实型领导-高真实型追随”情形下的飞行学员基本心理需求满足程度高于“低真实型领导-低真实型追随”情形下的基本心理需求满足;“低真实型领导-高真实型追随”情形下的飞行学员基本心理需求满足程度高于“高真实型领导-低真实型追随”情形下的基本心理需求满足;在飞行教员真实型领导与飞行学员真实型追随匹配性中,基本心理需求满足对飞行学员安全行为的影响起中介作用。

基于灰犀牛理论的安全生产三道防线内涵解析与体系构建

佟瑞鹏, 王乾, 安宇, 赵晶荣, 常维纯, 苟泽念

2025, 35(9): 52-59. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.1334

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为探析灰犀牛风险在安全生产领域的理论贡献和应用价值,融合灰犀牛理论内涵与外延,开展安全生产三道防线研究的多元视角融合和思维范式突破。遵循概念整合路径分析、情景演化链条推演和三道防线体系构建3部分内容构建安全生产灰犀牛内涵解析与防控体系。结果表明:灰犀牛风险与安全生产危险源、隐患、事故有极为相似的认知解读属性和概念映射关系,安全生产灰犀牛由主观建构和客观实在风险因素共同影响风险评估与管控维度;安全生产事故情景演化链条是由“系统能量—诱发因素—承灾性能”情景构成要素和“累积—波动—突变”风险演化阶段组成;从“认知域—预防域—控制域”防控区域和“防护层—治理层—应急层”层级结构构建安全生产三道防线,为安全生产管理研究提供灰犀牛理论和风险隐喻方法指导。

基于碰撞概率的通航桥梁船撞风险评价指标体系

冯玉涛, 何杨, 邓豪, 余葵, 侯云飞

2025, 35(9): 60-69. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.1064

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为提高通航桥梁船桥碰撞风险评估的准确性和可靠性,对国内外248起船桥碰撞事故作统计分析和致因识别,构建包含23个风险致因的船桥碰撞风险因素初始指标体系;在此基础上,基于故障树分析法绘制船桥碰撞风险致因初始故障树,采用布尔代数运算求取故障树割集,通过合并去重最小割集,首次化简初始故障树致因数量;之后根据剩余风险致因引发事故概率的计算分析,结合各风险因素的皮尔逊相关性分析,二次化简故障树致因数量,进而得到影响船桥碰撞的主要风险因素。结果表明:通航状况与超过通航净高、工作状态较差、沟通能力较弱和船员能力不高、船舶设备老化和习惯心理等因素宜分别并入通航状况生疏、缺乏航行技术、机械设备故障和侥幸心理等风险致因中;反常心理在8年事故概率期内未引发事故,且其10年的事故占比仅0.21%,宜剔除;船舶密度、助航设施管理与其他因素的相关性较弱,且2因素导致事故的概率低,可将其从船桥碰撞主要风险因素中去除。由此构建基于气象水文、机械设备故障、专业航行技术弱、紧急应对能力不强等14个主要风险因素的通航桥梁船桥碰撞风险评价指标体系。

基于SD-BPNN法的矿工安全生产责任压力演化建模与仿真

陈铁华, 刘瑞康, 李红霞

2025, 35(9): 70-77. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.1537

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为提高煤矿企业安全生产管理的科学性和有效性,以矿工安全生产责任压力为主题进行建模与仿真研究。根据矿工安全生产责任压力量表构建系统动力学(SD)因果反馈图,并收集问卷数据;基于Matlab 2023b软件的神经网络拟合工具,构建反映自变量与因变量关系的反向传播神经网络(BPNN);通过Simulink平台构建系统流图,进而进行动态仿真与情景模拟。研究结果表明:矿工安全生产责任压力及其各维度压力随时间呈现不断扩大趋势;压力源独立作用时,惩罚担忧发挥主导作用,压力源同步作用时,认知压力维度呈现非线性抑制;在压力管理过程中,应注重多维度压力源的综合考量与平衡调整,从而提升煤矿企业安全生产管理体系的效能。

恶劣天气下民用机场运输服务韧性双层评估模型

李航, 刘新月, 胡小兵

2025, 35(9): 78-86. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.1617

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为提高民用机场应对恶劣天气的能力,从整体和要素2个层面提出机场运输服务韧性双层评估模型,第1层模型:基于云模型的机场整体韧性评估,在明确机场运输服务韧性定义和内涵基础上,从机场的吸收-适应-恢复-优化4个核心韧性能力出发,建立包含28个评价要素的韧性指标体系,并基于云模型确定评价标准云,逐层计算各层指标云数字特征值,评估机场整体韧性水平;第2层模型:基于“重要度+障碍度”的民用机场关键韧性要素识别,考虑对机场整体韧性的贡献和阻碍程度,提出机场要素的重要度和障碍度表征方法,进而综合识别机场韧性的关键要素,并以A机场为例开展验证分析。结果表明:文中构建的指标体系和评估模型能够准确评估机场运输服务韧性水平、识别关键韧性要素;A机场的运输服务韧性总体得分为0.284 7,处于高韧性水平,与实际情况相符,证明文中所提模型具有一定的科学性和有效性;员工应急救援水平、员工心理素质水平、员工的工作年限等为影响机场韧性水平的关键要素,需重点关注和提升。

基于SOR理论的快递员不安全行为影响因素分析及管理对策

田方圆, 陈祖杰, 李红霞

2025, 35(9): 87-95. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.0997

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为了减少快递员因工作倦怠心理引发的不安全行为,有效避免安全事故,基于刺激-机体-反应(SOR)理论框架,采用混合研究方法探讨快递员不安全行为的影响因素及管理对策。首先,整合实地访谈与问卷调查数据,从人、机、环、管四维因素出发,分析工作倦怠与安全态度对快递员不安全行为的作用路径;其次,构建包含人、机、环、管四维因素、工作倦怠、安全态度及不安全行为的概念模型;最后,运用Smart PLS 4.0软件验证结构方程模型,并根据分析结果对国家、快递企业和快递员提出相应的管理提升策略。结果表明:工作倦怠与安全态度对快递员不安全行为存在显著正向影响;其中,人、机、环、管四维度因素通过工作倦怠的中介作用间接影响不安全行为,机、环、管三维度因素通过安全态度的中介作用间接影响不安全行为(p<0.05)。

运输巷仿真模型建立及多断面喷雾降尘技术

荆德吉, 阚琦笙, 刘鸿威, 戴明颖, 刘绍航, 刘阔

2025, 35(9): 96-105. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.1632

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为了治理煤矿运输巷粉尘污染问题,利用数值仿真软件,按照1∶1的比例建立棋盘井煤矿运输巷北大巷几何模型。首先,基于标准k-ε湍流模型和粒子追踪模型,展开运输巷风流-粉尘耦合特征研究,并根据其特征提出同时治理转载点和运输巷的多断面喷雾降尘技术;然后,通过数值仿真与试验相结合的方法,验证新型降尘技术的有效性;最后,在棋盘井煤矿运输巷北大巷开展现场应用,验证该技术的实用性及高降尘特性。结果表明:运输巷内风流分布受胶带运转速度及牵引力影响产生诱导风流,整体平均风流速度约为0.6 m/s,而粉尘粒子受巷道风流裹挟扩散,粒径为25 μm以下的粉尘悬浮在人行道处,而粒径为25 μm以上的粉尘沉积在胶带表面和巷道底板上;新降尘技术可实现对转载点的完美覆盖,且主巷道内形成1道超音速雾幕,拦截并捕集转载点逃逸的粉尘。超音速喷雾的雾幕范围大,抗风性强,持续降尘效果显著。经棋盘井煤矿运输巷北大巷现场应用,全尘和呼尘的最高降尘效率分别达到80.12%和83.15%,验证了文中所提降尘技术的有效性。

空间点云数据在储罐结构有限元建模中的应用

都亮, 邢述, 王大朋, 张春义, 石秀山, 闫河

2025, 35(9): 106-112. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.1124

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为提高危化品储罐结构安全评价的准确性,提出一种基于三维激光扫描的有限元模型构建流程,通过点云数据构建有限元仿真模型,精准表征罐体不圆度、局部凹凸变形等实际结构拓扑形态。首先,利用3D激光扫描系统获取现场高精度空间结构数据,提出包含坐标系转换、节点对应和坐标值更新的轻量规则化预处理方法;其次,结合有限元模型单元构造方法,基于坐标更新后的点云节点生成计及初始几何缺陷的数值仿真模型,并开展模型精度分析;最后,以某在役拱顶储罐为例,基于3D激光扫描数据完成储罐变形分析,采用高精度有限元模型构造方法,构建罐壁全尺寸有限元模型,进而开展罐壁强度性能评价。结果表明:点云数据处理方法可实现计及储罐几何变形的有限元单元模型构建,单元节点空间位置精度达0.01 mm,点云数据量可缩减70%;相较于传统考虑初始几何变形的有限元仿真模型,计及储罐几何变形的有限元单元模型的结构安全评价结果更偏保守,储罐评价结论更偏于安全。

基于脑电信号的不同照度对矿工注意力的影响研究

江松, 刘迪真, 陈盈, 蒋国炜, 徐中华, 何润丰

2025, 35(9): 113-120. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.1223

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为探究井下光照因素对矿工大脑认知的影响变化过程,设计脑电(EEG)试验,结合矿山井下实地采集的光照数据,分析4种不同光照条件(100、60、30、15 lx)对矿工注意力的影响;通过功率谱密度提取采集的EEG信号特征,选用α、β、θ节律波分析注意力特征值;结合舒尔特方格试验验证分析结果。结果显示:能量占比图中β节律波始终占据较大比例,脑地形图中在工况2达到峰值,表示被试集中注意力;4种工况下注意力特征值(β/θ值)均呈现下降趋势,到试验55 min时,工况4相比工况2的β/θ值下降54.86%,表明在光照强度为60 lx时矿工注意力为最佳状态,15 lx时注意力呈现显著衰弱;舒尔特方格试验在工况2的用时最短且出错率最低,同时,可靠度为84.83%,在工况4中可靠度仅为73.15%,矿工出错次数显著增加,注意力呈下降趋势。

融合XGBoost与Transformer的飞行员操纵风险预警方法

王文超, 何健, 汪磊, 张航宾

2025, 35(9): 121-128. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.0095

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为强化飞行过程中的风险管理机制,提出一种融合飞行大数据的飞行员操纵风险性预警方法。首先,从快速存取记录仪(QAR)数据中筛选与不稳定进近相关的核心参数,并利用梯度提升决策树(XGBoost)算法进行特征优化,确定关键风险预警指标。然后,融合Transformer网络的注意力机制,构建有效捕捉时空依赖性的动态风险识别架构。最后,以山东某航空公司B737-800型机的航班数据为例,验证方法性能。结果表明:该方法能够有效预测飞行中的风险事件,尤其在降落前的关键时刻,方法可提供高精度的风险预警。与传统预警方法相比,该方法在识别精度、方法泛化性以及特征提取效能方面表现出显著优势。

孔径对压缩空气泡沫射流性能影响试验与分析

刘长春, 杜雪, 李宇姗, 席浩越, 徐诚, 辛世杰

2025, 35(9): 129-136. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.0106

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为优化消防装备设计,通过不同射流孔径和气液比的试验,研究孔径对压缩空气泡沫射流性能的影响,测试数据包括发泡倍数、析液时间、射程射宽。结果表明:随着孔径减小,实际发泡倍数与理想值的偏差增大,并且气液比越大,偏差也越大,确定满足压缩空气泡沫系统稳定性要求的最小射流孔径阈值。稳定泡沫射流的临界气液比随着孔径的减小而减小,并构建孔径与临界气液比间的关系式;射流孔径对泡沫D₃₂直径和25%析液时间的影响不明显;在气液比小于20时,泡沫的射程射宽与射流孔径呈反比关系;在相同射流孔径下,超过一定气液比后,泡沫的射程变化并不明显。同时,分析获得临界气液比、25%析液时间、射程、射宽变化特征的成因。

基于HEOA-XGBoost组合模型的边坡稳定性预测

祁云, 白晨浩, 秦凯, 段宏飞, 李绪萍, 汪伟

2025, 35(9): 137-144. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.0030

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为预防边坡失稳安全事故发生,针对边坡失稳的不确定性及影响因素的复杂性等问题,提出一种基于人类进化优化算法(HEOA)优化极端梯度提升(XGBoost)的组合模型,以预测边坡稳定性。首先分析影响边坡失稳的主控因素,选取边坡岩体的6项影响因素建立边坡稳定性预测指标体系;其次利用极差标准化统一样本量纲,并采用合成少数类过采样技术(SMOTE)平衡样本等级分布;然后通过HEOA优化XGBoost模型的最大深度、学习率、子样本比例、列样本比例和最小损失;最后利用准确率、精确率、召回率、F₁分数和科恩卡帕系数综合评价所建模型的预测结果,并将该模型应用于具体工程实例。结果表明:经HEOA优化后XGBoost模型的最大深度、学习率、子样本比例、列样本比例和最小损失分别为6、0.583 8、0.461 5、0.584 6和0.024 4时效果凸显;HEOA-XGBoost组合模型预测边坡稳定性状态相比于其他智能算法优化的XGBoost模型和单一XGBoost模型,其各评价指标均有所提升,表明该模型预测边坡稳定性状态具有较高的精准度和泛化性。

陶坛白酒库酒类火灾燃烧特性全尺寸试验研究

白刚, 万伟, 杨再华, 卢节, 周立汐, 陈兵

2025, 35(9): 145-152. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.0008

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为明确陶坛白酒库火灾特性,通过搭建陶坛白酒库全尺寸试验平台,模拟体积分数为53度的酱香型白酒发生坛口火和流淌火。结果表明:坛口火焰温度约为380~550℃,热辐射通量峰值约为2.5kW/m²;流淌火焰温度及辐射通量均随燃烧面积增加显著上升,10m²流淌火焰温度为400~760℃,热辐射通量峰值为8.2kW/m²。2点式温度探测报警系统对大面积流淌火火灾响应迅速,耗时约为3~39s,但对坛口火无效;外物坍塌时会引发短暂的燃爆现象,使热辐射通量峰值增加,火灾蔓延风险增大。建议酒库相邻温度探测器最大直线距离小于6m,增加红外等图像探测器,同时,设置防火隔离,降低火灾蔓延及热辐射对相邻陶坛影响。

入口流量和管径对弯管内泡沫输运的影响分析

谭甜甜, 张佳庆, 石杨锦, 李博

2025, 35(9): 153-158. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.1245

摘要 ( 29 )

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为优化工程灭火技术,采用数值模拟的方式探究泡沫入口处流量和管径对压缩空气泡沫输运行为的影响,模拟中流量的变化范围为1 000~2 400 L/min,管径的变化范围为DN80—DN220,提取表征泡沫输运特性的参量(流场、涡量、黏度和压降)。结果表明:泡沫流体在弯管处速度由外向内形成低速、高速和低速3个区域,但是流量和管径变化对3个区间的影响程度不同。在入口流量影响方面,涡量与入口流量之间呈现正相关关系;并且弯管内侧低速区域增加,高速区域向外侧壁面挤压,外侧低速区域范围减小。同时,随着泡沫流体入口流量的增加,流体的黏度逐渐减小,压降呈现先增加后趋于稳定的变化趋势。在管径影响方面,相对于入口流量,管径增加后弯头附近的速度分层变化和涡旋变化均较为微弱,同时,管内的压降随着管径的增大而逐渐减小,当管径由DN80增加至DN220时,局部压降降低约2/3。

基于云模型的大雾中船舶靠泊作业风险评估

秦庭荣, 张小静, 罗平平, 吴志炫, 桂宇翔, 席永涛

2025, 35(9): 159-166. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.0178

摘要 ( 27 )

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为减少雾中船舶靠泊事故的发生,构建一套基于云模型的大雾中船舶靠泊作业风险可视化评估架构。在该评估架构中,首先,建立包含靠泊相关人员、船舶、泊位及环境4个维度的综合风险评估指标体系;其次,基于层次分析法(AHP)与决策试验和评价试验法(DEMATEL)相结合的方法计算各评估指标的综合影响权重;然后,针对靠泊过程中风险的不确定性,引入云模型量化评估大雾中船舶靠泊的风险;最后,将该评估架构应用于上海港外高桥集装箱码头的4种靠泊作业场景。研究结果表明:泊位的前后留挡距离指标、引航员雾中靠泊水平指标以及泊位导标或导灯的示位效果指标对大雾中船舶靠泊作业风险等级影响较大;该风险评估模型可准确评估并可视化不同场景下的靠泊作业风险,保障船舶的全天候靠泊作业,提升港口的货物吞吐量。

融合复杂网络与因果推断的REA风险演化研究

齐心歌, 刘畅

2025, 35(9): 167-175. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.1402

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为优化冲偏出跑道事故(REA)的风险防控策略,提升航空安全管理水平,系统揭示其风险演化机制,基于2008—2020年全球88起典型REA事故报告及大理凤仪机场1 345架次B737-700 快速访问记录器(QAR)数据,构建融合关联规则挖掘(ARM)、加权复杂网络分析与基于独立成分分析的线性非高斯有向无环模型(ICA-LiNGAM)因果图的3级分析框架。首先,采用ARM技术识别高频致因组合,筛选关键风险因素;其次,构建加权复杂网络模型,量化风险因素的耦合强度和网络特性;最后,通过ICA-LiNGAM因果推断方法分析风险因素间的因果关系与风险演化路径。结果表明:复飞决策失误和着陆速度大作为关键枢纽节点,主导风险传播过程;环境因素(如侧风)与操作参数(如进近速度)形成双向因果链,例如侧风导致着陆速度大,效应值达0.201(p<0.001);“人-机-环境”跨域耦合(如高下降率引发的滑跑方向不稳定,效应值达19.713,p<0.05)会触发风险级联效应,需通过跨域协同干预关键节点,以阻断风险传播路径。

多失效模式下天然气管网线路系统可靠性评估模型

徐后佳, 帅健, 李云涛, 闫序, 李兴涛, 孙秉才

2025, 35(9): 176-184. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.0510

摘要 ( 21 )

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为保障管网安全运行,全面量化评价天然气管网线路的系统可靠性,提出“单元-管段-管网”3个层级的天然气管网线路系统可靠性评估模型。首先,通过分析管网线路系统组成,建立钢管、焊缝单元在不同失效模式下的状态方程,结合蒙特卡罗算法,计算不同失效模式下的失效概率。基于事故树和最小次序理论构建“单元-管段”层级的可靠性模型,实现“单元-管段”层级的可靠性计算。其次,运用GO法分析管网线路拓扑结构,构建“管段-管网”层级的结构可靠性模型,计算整个管网线路系统的结构可靠性,快速定位可靠性薄弱的管段。最后,结合某管网实例验证该模型的准确性和适用性。结果表明:管网线路系统的可靠性与管材强度和壁厚呈正相关,与径厚比及内压呈负相关;相较于以X80为代表的高钢级管道,低钢级管道构成的管网系统对外部因素具有更高敏感性,其可靠性受外部扰动的影响程度更为显著。

集成多模态大模型的施工安全隐患识别

安思齐, 蔡昂林, 马子程, 朱宝岩

2025, 35(9): 185-192. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.1298

摘要 ( 51 )

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为提升施工场景中安全隐患的自动识别和安全管理水平,构建一个集成多模态大模型的施工安全隐患识别模型,进而构成其核心组件——多模态安全隐患识别模型LLaVA-CS(用于施工场景(Construction Site,CS)下的多模态视觉-文本大语言模型(LLaVA));该系统将图像(施工现场照片)与安全操作规程(工人行为描述)相结合,利用多模态学习和深度学习技术,实时监控和分析施工现场;为支持系统的有效运行,构建一个涵盖不同光照、遮挡和多人场景等复杂条件的多模态数据集,弥补现有公开数据集的空白。结果表明:通过对LLaVA-1.5模型进行提示调优,LLaVA-CS模型能有效融合视觉与文本信息,提升安全隐患识别的精度和可解释性。集成该模型的施工安全隐患识别方法在多个实际施工项目中识别准确率达到0.722 2,能够实时生成详细的解释文本,帮助管理人员快速理解安全隐患的具体情境,增强安全管理的决策支持。将多模态大模型应用于施工安全管理系统,有助于提供实时、可解释的安全监控解决方案。

既有民用建筑安全鉴定辅助决策模型及应用

戴梦璠, 李灵芝, 钱宇昕, 袁竞峰, 韩晓健, 赵昌皓

2025, 35(9): 193-201. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.1527

摘要 ( 31 )

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为提升建筑安全体检工作效率,基于机器学习(ML)算法,构建既有民用建筑安全鉴定辅助决策模型。首先,从房屋鉴定报告中收集建筑结构安全特征数据;其次,采用相关性分析和交叉验证递归特征消除法构建包含“设计-演变-状态”多维特征的建筑安全鉴定辅助决策指标体系;再次,构建5种ML模型,根据准确率、精确率、召回率等指标测试模型性能;最后,开发既有民用建筑安全鉴定辅助决策平台,以实际工程验证其可操作性。结果表明:相较于设计特征,演变和状态特征更能反映民用建筑的实际安全状况,其中,建筑年龄、有无改扩建和混凝土梁承载能力是关键特征;决策树在围护系统、上部承重结构、地基基础及鉴定单元安全性评估中表现最佳。

基于模糊认知图的桥梁运营安全风险决策研究

向鹏成, 郭佩文, 张雪芹

2025, 35(9): 202-211. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.0861

摘要 ( 37 )

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为探究桥梁运营安全风险决策机制,防范桥梁运营重大安全风险,搭建桥梁运营安全风险感知—风险认知—风险决策三阶段理论框架,利用Heronian有序加权平均(H-OWA)算子处理专家评分,建立决策因素的交互矩阵;确定模糊认知图(FCM)概念节点的含义及结构,揭示因素间的映射关系;收集某铁路桥梁2020年1月1日列车通行时的监测数据,开展工程应用与验证分析。结果表明:桥梁结构加速度、应变、位移的权重重要度排序与迭代过程重要度排序最高,是桥梁结构健康感知关键指标;桥梁下部结构加固策略的实施效果在低、中、高风险情景下均显著高于防水隔热、上部结构加固,有效提升桥梁的整体稳定性和安全性。

洪灾下城市居民应急避险能力影响因素分析:以焦作市为例

刘德林, 常晓乐

2025, 35(9): 212-219. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.0771

摘要 ( 34 )

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为探究居民洪灾应急避险能力现状,并识别其影响因素,提高居民应急避险能力,以河南焦作市为例,首先,采用综合指数法从应急避险知识、技能、意愿和行为4个维度构建居民洪灾应急避险能力指数;然后,基于文献分析与专家咨询识别并分析影响居民洪灾应急避险能力的10个关键因素;最后,根据结论提出居民洪灾应急避险能力提升的对策与建议。结果表明:焦作市城市居民洪灾应急避险能力整体处于中等偏下水平,其中应急避险意愿得分最高,避险技能得分最低,避险知识和行为居中;从影响因素看,男性、年轻人群、高学历、高收入、洪灾经历多、家庭规模大、家中有行动不便人员、12岁以下儿童数量多、住宅楼层为平房和居住在洪水易发区的居民应急避险能力更高。

基于改进灰色群决策的城市洪涝灾害应急管理效能评价

孙慧芳, 陈杨, 毛文鑫

2025, 35(9): 220-227. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.1608

摘要 ( 41 )

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为解决城市洪涝灾害应急管理效能评价中决策者在风险条件下的偏好依赖与损失规避问题,构建融合决策者风险偏好的改进灰色群决策模型,首先,提出一种基于群体意见一致性和差异性的决策者权重确定方法,弥补传统方法在集成个体信息时忽略决策者专业背景、经验和个人偏好的差异问题;然后,提出改进的交互式多准则决策(TODIM)方法,降低在计算优势度时决策者面对风险的损失夸大问题;最后,将模型应用于城市洪涝灾害应急管理方案效能评价,验证所提方法的有效性。结果表明:在综合考虑应急救援效率、防灾减灾效果、资源利用效率和应急管理成本的情况下,应急响应和救援体系完善方案优于早期预警与监测系统建设方案和信息化技术支持方案,且这一最优应急方案在81.82%的情景中维持稳健。

基于YOLO11-DeepSort算法的城市轨道交通站内客流状态预警模型

孔佳鑫, 向红艳, 杨哲, 范文博

2025, 35(9): 228-235. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.0600

摘要 ( 48 )

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为提高城市轨道交通车站内的安全管理,提出一种基于YOLO11-DeepSort算法的城市轨道交通站内客流检测及预警模型。首先,建立行人头部数据集,并输入YOLO11训练模型参数,提取客流密度;其次,结合DeepSort动态跟踪乘客步行路径,提取客流量、步行速度;然后,针对换乘通道、楼梯、站台等局部瓶颈的客流状态参数提取结果,运用模糊C均值聚类(FCM)算法将客流状态划分为6小类,并根据客流状态对应的危险等级分为4个预警等级;最后,以重庆轨道交通观音桥站为例,用前4天真实场景视频进行参数识别分析,训练FCM算法后得到聚类中心与阈值。运用训练后的算法对第5天的视频进行分类,并比较全天、高峰、平峰时段的分类结果。结果表明:站台是全天客流拥挤时间最长、风险最大的区域,站台高峰时段拥挤时长占比70%,一级预警时长占比15%;其次是楼梯,高峰拥挤时长占比46%,一级预警时长占比10%;最后是通道,高峰时段拥挤时长占比41%,一级预警时长占比5%。

事故应急信息的自动化处理机制:来自ERPs的证据

韩豫, 乐银, 李家猛

2025, 35(9): 236-243. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.0984

摘要 ( 31 )

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为揭示当事人事故应急信息处理的深层机制,更有针对性地提高其应急行为能力,减轻事故伤害,基于内隐记忆和自动化加工理论,采用事件相关电位(ERPs)技术开展行为脑神经试验,以信息判断的“反应时”和“准确率”作为信息处理能力的评价依据,以ERPs成分中的P200成分(P2)、P300成分(P3)、晚期正电位(LPP)表征被试认知和情绪加工过程,探究当事人对事故应急信息的自动化加工机制及其影响因素。研究结果表明:频发事故应急情境中,经验引导的内隐记忆使被试的早期注意更加敏感,大脑意识加工成分减少,信息加工自动化特征显著,消耗较少的注意资源;偶发事故应急情境更容易引发被试的恐慌情绪,增加认知资源的占用,造成认知固化和黏着,抑制信息自动化加工。

面向非标应急物资的运输机混合装载方案

唐建勋, 岳帅, 王岩韬, 赵向领

2025, 35(9): 244-252. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.1736

摘要 ( 26 )

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针对应急物资调运时运输机载重和空间利用率偏低问题,面向类型多、尺寸质量差异大、存在捆绑或成比例运输的非标应急物资,研究运输机的混合装载方法。提出基于尺寸的分类标准,将物资分为大中小3类;针对中小型物资建立多目标二维装载模型,融合最低水平线算法与非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)求解,将结果视为大型物资;在运输机货舱中,以最大装载面积、业载及最小重心偏差为目标,利用NSGA-Ⅲ生成大型物资装载方案。结果表明:该方法通过物资分类与分阶段求解,可有效降低解空间维度,提高求解效率,生成的装载方案的货舱空间平均利用率达78.09%,载重平均利用率达86.19%,平均重心偏差仅0.222 m,在保障飞行安全的前提下显著提升运输机利用率,为应急救援快速决策提供支持。

基于近似马尔可夫毯与GBDT的煤矿职业健康噪声风险分类

高晓旭, 田佳可, 高璐, 杜芦, 范萌杰

2025, 35(9): 253-262. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.09.1075

摘要 ( 32 )

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为精准判断综采工作面噪声对作业人员的健康损害程度,采用人-机-环-管系统理论结合Fisher Score、最大信息系数及近似马尔可夫毯方法,确定噪声职业健康的关键影响因素;构建基于梯度提升决策树(GBDT)算法的煤矿噪声风险分类预测模型,并以Kappa系数及其准确率作为模型效率的指标,来对比验证本算法模型的准确性。结果表明:综采工作面噪声职业健康损害情况与个体状况、设备配置、环境因素及职业健康管理等因素密切相关,其中,岗位类别、个体年龄、工龄时长、防护意识、设备自动化程度、噪声监测点合格率、噪声暴露量、混响时间和管理机构及人员为职业健康风险分类预测的关键指标;基于GBDT构建的煤矿噪声职业健康风险分类预测模型准确率最大达99.6%,平均准确率和Kappa系数分别为98.3%和0.958;计算确定6种综采工作面噪声职业健康风险分类预测模型评估准确率次序为:GBDT > 遗传算法优化随机森林算法(GA-RF)> 粒子群算法优化最小二乘支持向量机算法(PSO-LSSVM)> 随机森林算法(RF)> 支持向量机算法(SVM)> 决策树。

乡村振兴背景下安全风险治理策略——评《从精准扶贫到乡村振兴:政企扶贫纽带的治理机制转换》

陈星宇

2025, 35(9): 263-263.

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高校数字化资产安全管理策略——评《高校网络安全管理与数据安全治理》

李强

2025, 35(9): 264-264.

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李至顺, 李函锦

2025, 35(9): 265-265.

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智慧医院数字化信息安全治理策略——评《智慧医院信息安全治理体系》

袁文博

2025, 35(9): 266-266.

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马小芳

2025, 35(9): 267-268.

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