中国安全科学学报

大语言模型与知识图谱在建筑安全领域的技术发展综述

赵荣泳, 彭星竹, 韦炳宇, 曾国毅, 刘丰年, 闫鹏

2025, 35(12): 1-7. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.0044

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为厘清建筑安全领域中大语言模型(LLM)与知识图谱(KG)技术的潜在研究价值和应用前景,综合分析建筑安全领域知识驱动的数字化转型现存问题,梳理LLM和KG在该领域的技术发展现状。首先,在中国知网(CNKI)和科学网(WoS)中检索相关文献,确定分析范围;其次,分析建筑安全生产数字化转型的现存问题与挑战,并阐述LLM和KG引入的必要性;然后,简述LLM和KG技术发展及其在建筑安全领域的应用研究现状,探讨LLM和KG在建筑安全领域的融合应用初步成果;最后,总结现有研究不足之处,展望未来发展。结果表明:LLM与KG技术在建筑安全知识管理、风险识别、智能决策等多个场景中已展现出显著的应用潜力,表现出可观的应用前景,但当前研究仍存在实时性缺乏、融合不足等问题。未来应着手建立全面精准的建筑安全KG,深入探究LLM与KG融合应用新思路。

考虑工人无聊感知的作业车间安全生产调度研究

郭晨, 吴成森, 李仙乐

2025, 35(12): 8-17. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.1724

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为实现作业车间的安全高效生产,提出一种考虑工人无聊感知的双资源柔性作业车间调度问题(BP-DRFJSP)模型。首先,分析工人重复性作业中所产生的无聊感对工作效率与生产安全事故风险的影响,构建量化该影响的数学模型,并以最大完工时间和生产安全事故风险为优化目标建立调度模型;然后,通过设计多目标足球队训练算法(MO-FTTA)求解该模型;最后,通过MO-FTTA与其他3种常见算法进行对比试验与实例分析,验证该算法的性能与可行性。结果表明:使用MO-FTTA求解BP-DRFJSP模型时,在95%的算例中均能获得更优的超体积(HV)与反转世代距离(IGD),且C值均接近于1,同时,90%算例的目标函数值优于其他对比算法;实例验证中,MO-FTTA将最大完工时间缩短为79.635 min,并使安全生产事故风险降低1.25%,能够在有效提升生产效率的同时降低生产安全事故风险,实现车间的安全高效生产。

基于无模型自适应控制的飞机货舱烟雾模拟

杨建忠, 王鹏翔, 陈希远

2025, 35(12): 18-25. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.0081

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为控制飞机货舱烟雾探测适航验证实验中用于代替真实火灾烟雾的模拟烟雾流场,依托全尺寸飞机货舱模拟试验舱,搭建模拟烟雾闭环流动控制试验平台;基于无模型自适应控制(MFAC)理论开展控制律设计,以真实火灾烟雾质量浓度为控制目标,验证模拟烟雾闭环流动控制效果;并探讨控制律参数对控制效果的影响。试验结果表明:采用MFAC方法可以较好地克服湍流流场未建模动态对闭环控制的不利影响,并实现模拟烟雾与真实火灾烟雾非稳态流场的逼近,与比例-积分-微分(PID)控制方法相比控制性能可提升20%以上。

升温速率对不粘煤煤氧复合过程放热量的影响研究

马砺, 冯锦博, 赵青山, 张德灿, 卢育, 娄芳

2025, 35(12): 26-35. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.1812

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为明确升温速率对不粘煤煤氧复合过程放热量的影响,采用同步热分析仪测试不粘煤在不同升温速率下(10、20、30、40 ℃/min)升温至1 000 ℃的热释放过程,分析煤氧复合过程放热量及着火热变化;采用Starink法求解表观活化能,明确表观活化能对放热量的影响;采用灰色关联法分析受升温速率影响最大的煤氧复合阶段。结果表明:不粘煤的热流变化可以划分为蒸发吸热、氧化放热、分解蓄热、燃烧放热和燃尽5个阶段。随着升温速率的增大,热流密度逐渐向高温区偏移并出现能量再分配现象,单位质量不粘煤放热量增加19.2%。燃烧放热阶段放热量占比由70.6%升高至75.1%,着火热为360~380 J/g。表观活化能在转化率为0~0.90之间逐渐减小,转化率为0.95时突增,峰值为143.44 kJ/mol。燃烧放热阶段和燃尽阶段受升温速率影响最大,蒸发吸热阶段受升温速率的影响最小。

地铁隧道软硬不均地层瞬变电磁场数值模拟及响应特征

梁庆华, 刘恩杰, 陈素贞, 王伟娜, 王春源

2025, 35(12): 36-43. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.0317

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为应对城市地铁盾构在软硬不均地层中施工面临的安全风险与地质灾害,研究地面瞬变电磁法在该类地层中进行超前探测的适用性与识别特征。以青岛某地铁区间为例,针对城市地铁埋深较浅(一般30~50 m)的特点,利用COMSOL有限元软件建立上软下硬的数值模型,通过模拟瞬变电磁响应过程,获取不同测点的电场响应结果及异常响应特征,并结合现场实测数据,对比验证数值模拟结果,总结地层软硬不均异常的判断依据。结果表明:地层软硬不均会引发电场响应显著变化,位于异常体正上方的测点响应曲线变化最为剧烈,衰减速率最大,地面瞬变电磁法可用于识别地层软硬不均的异常;电场衰减速度受介质性质及与异常区距离的共同影响,表现为近异常区衰减快、远异常区衰减慢的“凹槽现象”;视电阻率等值线图中隧道穿越处小范围内等值线波动幅度剧烈,软岩呈低阻异常,硬岩呈高阻异常,电阻率多呈现低阻至高阻或高阻至低阻的转换特征。

求解航空器雷雨改航路径规划模型的改进蜣螂优化算法

魏明, 高安明, 张霄霄

2025, 35(12): 44-52. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.0263

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为提高航班在雷雨天气下绕飞改航的安全性和正常率,首先,将空域网格化,考虑气象规避区、航空器性能、油耗等因素,根据航空器的起讫点和出发时间建立一种考虑多重安全因素的航空器雷雨绕飞改航路径规划(ARRPTC)模型,确定航空器在起点的空中盘旋等待时间及起讫点之间的绕飞路径,追求总飞行时间最少;其次,根据问题特征,设计求解该问题的多策略改进蜣螂优化算法(MSDBO),提高算法收敛速度与精度,避免算法陷入局部最优;然后,对比MSDBO与其他4种群体智能算法在6个基准测试函数上的性能,验证改进策略的有效性;最后,以某航空器真实雷雨绕飞为例进行仿真试验。结果表明:该模型相较于传统模型绕飞时间和距离分别减少52.3%和53.0%,总飞行时间和距离分别减少16.5%和14.3%,飞行油耗减少13.6%。与其他4种群体智能算法相比,MSDBO拥有更快的收敛速度、更好的全局探索和局部开发能力;MSDBO在航空器ARRPTC模型中能够求解出更好的飞行航迹,显著提高航班绕飞改航效率;随着雷雨安全阈值和颠簸系数阈值逐渐减小,航空器绕飞路径航程会有所增加。

面向智能航行船舶的触碰事故致因与防控对策研究

付姗姗, 吴宁及, 蔡杜皆, 范存龙, 韩冰

2025, 35(12): 53-63. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.1201

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为保障智能航行船舶的安全运行,基于触碰事故调查报告以及智能船舶国内外相关文献,采用系统理论过程分析(STPA)、决策试验与评价实验室法(DEMATEL)和模糊认知图(FCM)模型分析智能航行船舶触碰事故的风险成因,评估码头水域靠离泊和桥区水域通航2种情景的智能船舶触碰风险水平,并在此基础上提出防控对策。结果表明:在靠离泊过程中,智能航行船舶面临着感知不准确、信息传输中断等10类主要风险;在通过桥区过程中,存在感知盲区、决策失误等 9类关键风险。沟通协作不足、风力/水流干扰显著等因素是智能航行船舶触碰事故的关键诱因,这些因素涉及船舶感知、决策、控制、通信等关键控制行为,不同因素间还存在复杂的耦合放大效应;防控对策包括完善船岸数据交换协议与联合演练、集成多源传感器与机器学习算法、制定人机权限切换预案、采用虚拟现实(VR)、增强现实(AR)技术开展沉浸式应急培训等。

铅锌精矿粉尘云爆炸强度和爆炸下限试验研究

邓振立, 覃国据, 唐运坚, 李晓泉, 韦宁颖

2025, 35(12): 64-69. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.1385

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为预防选矿后高含硫量的精矿矿仓发生粉尘云燃烧爆炸事故,以盘龙铅锌矿铅精矿和锌精矿为例,利用20 L球开展不同质量浓度的粉尘爆炸强度和爆炸下限试验,获得铅、锌精矿粉尘云的最大爆炸压力、爆炸下限、爆炸指数值等主要参数。结果表明:铅精矿和锌精矿粉尘云最大爆炸压力分别为0.335和0.251 MPa,均发生在精矿粉尘云质量浓度为1 000 g/m³时,质量浓度爆炸下限分别为160~170和210~220 g/m³,爆炸风险性均为低风险,铅精矿粉尘云爆炸风险性和危害性高于锌精矿;得出精矿粉尘云颗粒被点燃、炸裂至发生链式反应的爆炸机制。为精矿矿仓预防精矿粉尘云爆炸提供实测及理论依据。

基于PSO-GRU-OL-MRT的滑坡位移实时预测模型

唐宇峰, 何俚秋, 熊清远, 熊娅伶, 石砚秋, 胡光忠

2025, 35(12): 70-77. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.0023

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针对静态预测模型难以满足动态滑坡趋势的准确预测,而动态预测模型往往带来计算成本的增加,给实时预测带来困难的问题,提出一种基于粒子群优化算法(PSO)-门控循环单元(GRU)-在线学习(OL)-动态模型重构(MRT)的滑坡位移实时预测模型。首先,结合PSO和GRU建立静态滑坡预测模型;其次,在静态模型基础上融入OL策略,在获取最新监测数据后动态更新和实时预测模型;然后,结合预测精度评价进行小批量MRT,动态实时预测滑坡趋势;最后,以四川省王耳岩滑坡体为例对比分析多个相关模型。结果表明:OL和MRT法可显著提升预测精度,其中PSO-GRU-OL-MRT模型的平均绝对误差(MAE)、绝对百分比误差(MAPE)、均方根误差(RMSE)、拟合优度R²指标分别为0.795、3.53、1.40、0.954,平均每次预测时间为25.0 s,具有最高的预测精度;而GRU-OL-MRT模型4个指标分别为1.73、7.82、2.54、0.917,平均每次预测时间为0.496 s,在具有较高预测精度的前提下大幅减少了计算成本。

面向中等身材儿童安全的校车智能气囊优化设计

洪亮, 陈志豪, 刘鹏

2025, 35(12): 78-87. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.0140

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为减轻校车正面碰撞中,中等身材儿童的生物力学损伤程度,开展智能气囊的优化设计研究。首先,基于台车试验,构建、验证校车仿真模型;其次,确立10岁儿童全方位人体安全模型(THUMS)假人头部、胸部与腿部损伤指标的输出方法,搭建校车-THUMS假人-智能气囊耦合模型;然后,基于第三代非支配排序遗传算法(NSGA-III),提出自适应传播因子、引入高斯变异算子、融合粒子群进化机制、改变非支配排序方法,从而提出改进型NSGA-III;最后,利用改进型NSGA-III,开展优化设计,获得气囊的最优配置。结果表明:改进型NSGA-III的性能优于其他3种著名的优化算法;正常、前倾10和20°、右倾5和10°及躺卧坐姿下,当充气阀的气体质量流率比例系数、泄气阀的开启压力和开度系数、气袋的安装点高度分别为1.23、1.37×10⁵ Pa、2.10与478 mm时,中等身材儿童的头部伤害指标(HIC₁₅),颅内压力(IP),肝脏压力(LP),左、右大腿力(F_L、F_R),加权伤害指标(WICC)明显下降。

基于改进MSET的飞机空调系统基线建模方法

韩雁飞, 吴镛正, 钟伦珑, 白子璇, 甘力中, 吴仁彪

2025, 35(12): 88-95. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.1597

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为有效监控飞机空调系统核心部件的潜在性能衰退,提出一种基于改进多元状态估计(MSET)的飞机空调系统基线建模方法。首先,选取关键部件的快速存取记录器(QAR)数据作为特征参数;其次,以健康的历史数据作为训练样本,利用密度峰聚类算法分别筛选非低温数据集和低温数据集的状态数据,并构造记忆矩阵;然后,将自适应对角加载技术应用于MSET过程,降低由于记忆矩阵病态引起的异常波动影响;最后,建立多特征变量与系统运行状态之间的性能基线,并利用空客A320机型实测飞行数据进行检测分析。结果表明:文中所提方法可同时建立初级热交换器、主级热交换器和空气循环机等多个关键部件的性能基线,能在部件失效前有效地检测出存在性能衰退的飞行循环,检测结果较为准确,能够为航空公司的基于状态的维修与健康管理提供参考。

基于气体核密度的采空区煤自燃危险区域划分

郭庆, 任万兴, 王圣程, 汪皓

2025, 35(12): 96-102. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.1445

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为预防采空区煤自燃灾害,精准划分采空区煤自燃危险区域,通过统计分析现场采空区CO和O₂体积分数,得到气体体积分数随采空区长度的变化特征,确定煤自燃预警临界值范围,并提出基于气体体积分数核密度的采空区煤自燃危险区域划分方法。结果表明:采空区O₂体积分数符合线性变化且具有阶段性,拐点前的变化速率小于拐点后的变化速率;CO体积分数符合二次多项式变化特征;CO和O₂体积分数的核密度随着采空区长度的增加而降低,其最高核密度分布范围分别为0~10 m和0~30 m;拐点前O₂体积分数更加稳定,拐点后O₂体积分数波动性更大,拐点前后O₂体积分数的上、下可接受区间平均值分别为3.3%和6.3%;通过核密度划分煤自燃危险区域的CO和O₂体积分数临界值为0.009%和15.1%,将采空区划分为安全、潜在危险和危险3个危险等级4个象限。

安全约束下空间机器人的全局固定时间紧急控制

雷荣华, 侯海良, 付晓东

2025, 35(12): 103-110. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.1506

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为解决具有时间约束和输出约束的不确定空间机器人(USR)系统安全约束问题,采用一种二阶滑模全局固定时间紧急控制方法,应用动量守恒定理和拉格朗日法建立USR的动力学模型;为实现安全输出目标,引入障碍Lyapunov函数,将系统误差限定在预设范围;在此基础上,估计系统不确定项的上界,并进一步考虑系统时间约束,借助加幂积分技术构造一种二阶滑模全局固定时间紧急控制器(GFEC)。结果表明:本文方法的控制精度均显著优于未考虑输出约束的终端滑模固定时间控制器,其均方根误差(RMSE)分别降低55.71%和56.45%,且能够确保USR系统的输出被严格限制在预设安全边界内,表明所设计控制方法跟踪性能的优越性。

油气长输管道事故致因模型构建与要素分析

王乾, 常维纯, 赵晶荣, 王智浩, 苟泽念, 佟瑞鹏

2025, 35(12): 111-118. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.0535

摘要 ( 21 )

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为探究油气管道事故系统致因模型的理论内涵和实践路径,首先,统计241起国内外油气长输管道事故,对比分析国内外事故原因类型和调查报告内容;其次,融合人因分析与分类系统(HFACS)模型的因素体系和系统理论事故建模与过程(STAMP)模型的层级结构,提出涵盖4个系统层级和17个影响因素的事故致因模型;最后,运用N-K模型和社会网络分析方法开展风险耦合度计算、网络模型构建、中心性分析和核心-边缘分析。结果表明:设备故障和管道腐蚀占油气长输管道事故原因的35.3%和22.8%;风险耦合值与系统层级耦合数量成正比;安全培训不足、应急响应延迟、安全监督缺失、风险意识不足、风险沟通缺失、行为违规、设备工艺问题是事故的核心影响因素,事故全生命周期管理包括缩减阶段、预备阶段、反应阶段和恢复阶段。

碱性环境中不同粒径烟煤的氧化自燃特性研究

王文杰, 李绪萍, 任晓鹏, 张靖, 杜乙萱, 杨王贝

2025, 35(12): 119-128. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.0956

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为预防和治理碱性环境煤矿的遗煤自燃现象,探究碱性环境中煤粒径大小对煤氧化自燃的影响。通过水质检测试验和傅里叶红外光谱(FTIR)测试,分析判断碱性溶液浸泡不同粒径煤的微观特征变化;通过程序升温试验和表观活化能计算得出碱性溶液浸泡不同粒径煤的自燃特性。结果表明:碱性溶液浸泡不同粒径煤的过程中氧化还原电位(ORP)和总溶解固体(TDS)随浸泡时间的增加变化幅度较大,煤体的活性官能团含量增加,粒径为0~1 mm的煤样活性官能团较其他试验组的显著偏高;碱性溶液浸泡后粒径越小的煤样,表观活化能越低,氧化时所消耗的氧气含量越多,氧化能力随粒径的减小逐级增强,氧化后期CH₄、C₂H₆气体析出量也逐步上升。碱性环境中煤的粒径越小受到的侵蚀越严重,氧化所需突破的能量壁垒越低,进行煤氧复合反应的程度越剧烈。

多算法融合因子筛选的LSTM模型在大坝变形预测中的应用

尹孝君, 丁勇, 李登华

2025, 35(12): 129-138. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.0198

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针对传统大坝变形预测中影响因子选择方法单一、难以全面捕捉高维数据复杂因子关联性的问题,提出一种基于多算法融合的因子筛选方法,并应用于构建最优因子的长短期记忆(LSTM)网络模型。使用相关系数法、邻域成分分析(NCA)算法、最小绝对值收缩和选择算子法(LASSO)分别筛选影响因子,并合并筛选结果;由于因子间会存在相关性,再根据对称不确定性(SU)剔除高度相关的因子,实现因子优选,利用 LSTM 网络建立大坝变形预测模型;以新疆某混凝土面板堆石坝为例,以均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、均方误差(MSE)及决定系数(R²)作为评价指标评估模型性能。结果表明:相较于传统因子筛选方法,本文方法融合多种算法优势,能够全面、准确地筛选出对大坝变形影响显著的因子,其中MSE较其他方法降低20.11%~59.09%,RMSE降低10.61%~36.05%,MAE降低9.95%~37.86%,构建出更优的预测模型;部分测点的MSE、RMSE和MAE较其他对比模型最大降幅分别达53.5%、31.9%和34.7%,且决定系数最高达0.986 0。

基于混沌映射自适应萤火虫算法的多参优化高斯模型反演

罗晋宇, 王永强, 张圣柱, 邓利民, 彭敏君, 蒯念生

2025, 35(12): 139-146. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.0732

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为快速获取危险气体泄漏事故中包含的源强与位置信息,提出一种基于多因素优化的高斯烟羽扩散模型,并结合混沌映射自适应萤火虫算法(CAFA)反演泄漏源参数。将风速分布、地表阻力及地表反射等关键环境因子引入高斯烟羽模型,通过多因素校正提升模型对复杂工况的拟合能力;在此基础上引入混沌映射以增强萤火虫算法(FA)的种群多样性与全局搜索能力,从而在全局寻优与局部精化之间实现有效平衡,降低陷入局部最优的风险。结果表明:基于风速分布、地面阻力和地面反射优化后,高斯烟羽模型的误差降低16%。CAFA算法能有效避免陷入局部最优解,源强反演的误差可从63.56%降低至0.22%,泄漏源坐标反演的误差可从1.5 m降低至0.2 m。

考虑多缺陷相关性的输气管段结构可靠性评价

彭卫远, 彭世亮, 陈朋超, 苏怀, 张宏, 张劲军

2025, 35(12): 147-153. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.1701

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针对输气管段多缺陷间相互联系的特点以及多缺陷高度非线性耦合作用难以量化的问题,提出基于Copula函数的含多缺陷输气管段结构可靠性评价方法。首先,基于不同缺陷对应的管段极限状态方程,采用蒙特卡罗法(MC)计算单缺陷作用下管段的失效概率和概率分布;其次,将各缺陷概率分布作为随机变量,通过Copula函数研究不同缺陷间相关性对管段失效概率的影响,得到2缺陷耦合作用下管段的联合失效概率;然后,基于二阶窄界理论确定含多缺陷输气管段可靠度;最后,探究腐蚀和裂纹缺陷间相关性对输气管段结构可靠性的影响,分析在不同缺陷深度和壁厚之比(0.2~0.8)条件下管段可靠度的变化。结果表明:在缺陷失效概率量级一致且相差不大的条件下,同种缺陷相关性更强且耦合作用对管段失效概率影响更大;相较于传统串联方法考虑缺陷间相互独立低估管段的可靠度,文中方法管段结构可靠性评价结果更符合实际需要,可为含多缺陷输气管段的稳定运行提供理论支持。

地下高压大口径输气管道泄漏扩散时序预测模型

韩子齐, 徐童, 蔡继涛, 张思琪, 张力

2025, 35(12): 154-163. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.0676

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为解决地下高压大口径输气管道泄漏后泄漏区域空间浓度信息不明、事故未来态势不清等问题,融合机器学习降维与时序预测方法,构建高压大口径输气管道泄漏扩散预测模型。首先,基于计算流体动力学方法,构建多工况输气管道泄漏扩散浓度场数据集;其次,利用该数据集分别对预测模型中降维模块与时序预测模块进行超参数优化及训练;最后,基于独立测试集,评估高压大口径输气管道泄漏扩散预测模型预测精度,并分析不同预测时长下预测模型误差。结果表明:预测模型在测试集上平均绝对误差为0.000 5,平均绝对百分比误差为6.82%,且平均绝对百分比误差在多种预测时间步长下均低于14%。

防治煤自燃的水合相变材料热学及阻燃特性研究

李竟境, 鲁义, 邵淑珍, 施式亮, 史正景, 余波

2025, 35(12): 164-171. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.0064

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为有效抑制采空区煤自燃氧化进入加速阶段,以十二水硫酸铝铵和七水硫酸镁为原料,制备性能稳定、储热量大的水合相变材料(PCM);通过差示扫描量热试验、固流转换试验、程序升温试验、红外光谱试验、隔热试验及微观分析等手段,分析材料的热学性能、固流转换的驱动机理、储热性及阻化性能。结果表明:所研发材料的相变温度为66.8 ℃,相变潜热为300.708 J/g,升温过程中具有较低的比热容;其融化时间随温度升高呈指数型下降,融化后可形成较为致密的覆盖膜;当材料添加量为15%时,阻化率达到41%;在500 ℃热源条件下,材料厚度为30 mm时,有效隔热时间可达65 min。

基于树增强朴素贝叶斯网络的关键海域事故风险评价模型

吕靖, 任梓昕, 范瀚文, 常征

2025, 35(12): 172-179. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.0529

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为应对关键海域事故频发且危害较大的问题,构建一种基于树增强朴素贝叶斯(TAN)网络的关键海域事故风险评价模型;为克服事故报告中存在部分样本偏差的缺陷,利用箱线图方法消除异常值,以提升数据质量;考虑风险因素复杂性以及相关性特征,利用随机森林算法,识别出关键风险因素,并构建关键海域事故风险评价指标体系;此外,将TAN网络模型与6种机器学习模型对比,进行验证分析。结果表明:TAN网络模型的准确率最优,为93.02%;船速、船舶长度、海盗袭击是诱发关键海域风险事件的主要因素;船龄在11~20年的船舶应作为重点维修与检验对象;在水深较浅的关键海域航行的船舶应加强操作谨慎性。

基于FRAM-PLTS扫地机器人-取暖器火灾事故分析

黄国忠, 左志勇, 邓青, 陈寒熙格, 曹正凯

2025, 35(12): 180-186. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.0449

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针对智能家电产品安全风险问题,以某地2起扫地机器人-取暖器火灾事故为研究对象,采用基于功能共振分析法(FRAM)和概率语言术语集(PLTS)的集成方法,开展系统性的风险分析。运用FRAM分析事故,得到包括导航模块、避障传感器模块、运动控制模块等在内的9大核心功能模块;通过引入PLTS量化确定功能模块输入端、输出端主要表型,确定扫地机器人-取暖器致灾系统中导致事故的4个功能共振模块。研究结果表明:传感器精度不足和用户未执行“人走断电”等是事故的主要原因;屏障体系包括物理屏障、功能屏障、无形屏障和象征屏障。

基于SD-MEE模型的地铁拥挤踩踏事故韧性评估

王起全, 冯炜翔, 杨松立

2025, 35(12): 187-195. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.0798

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为进一步避免地铁拥挤踩踏事故发生,提高地铁站安全管理水平,基于韧性理论提出地铁拥挤踩踏韧性理念。首先,以吸收能力、抵抗能力、恢复能力和适应能力为核心,重点分析地铁拥挤踩踏事故韧性发展阶段,围绕人群密度核心影响因素构建地铁拥挤踩踏韧性评估指标体系;然后,将系统动力学(SD)与物元可拓(MEE)模型相结合,构建地铁拥挤踩踏韧性评估模型;最后,以北京西直门地铁站为例验证该模型。结果表明:该模型突破传统静态评估模型难以刻画地铁系统韧性能力随时间动态演变过程的局限,实现韧性能力动态变化的定量化评估;西直门地铁站总体韧性等级为Ⅱ级(较高韧性),但由于实时监测滞后和应急响应不足,在早高峰期间降为Ⅲ级(一般韧性),适应性受限于智能系统覆盖率较低。

基于注意力Seq2Seq网络的人群安全风险评估

曹淑超, 戈伟斌, 李聪慧, 张俊

2025, 35(12): 196-203. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.1477

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为探究不同方向人群交互的安全性,提出一种基于序列到序列(Seq2Seq)网络结合注意力机制(AM)的行人安全风险评估方法。通过分析行人之间的相互作用,引入局部密度补充模型特征输入,从而准确刻画行人间的动态交互。将观测行人连续时间窗口序列的特征输入到基于长短期记忆网络(LSTM)的编-解码器,并利用AM捕捉行人运动的多维度关键信息,最终重现不同场景中人群复杂的运动过程。进一步通过引入人群压力指标量化行人安全风险,计算得到3种典型行人运动状态下的压力值范围,并对人群安全风险进行分级。结果表明:在距离误差评估中,单向流和相向流不同密度下的平均位移误差(ADE)和最终位移误差(FDE)均低于0.3 m,验证了该方法在行人轨迹预测中的准确性。基于相向流场景中的风险变化结果,发现在高密度情形下,当行人速度发生剧烈变化时,发生事故的概率显著增加,此时需要预警人群状态并采取措施以降低安全风险。

基于大语言模型智能体的汽车安全风险判别:以投诉文本为驱动

杨艺, 王东麟, 陈振颂

2025, 35(12): 204-212. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.0065

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为解决汽车安全风险管理中依赖人工提取投诉文本知识的局限性,应用大语言模型(LLMs)智能判别事件风险。首先,采集包含发动机等8大子系统的5万余条投诉文本,基于双语与跨语言嵌入(BCEmbedding) 模型与社区发现算法,提出演示采样方法,构建多样化高质量示例集知识库;然后,从场景、技能以及示例等方面设计LLMs提示词,构建实现风险词抽取与扩充、子系统风险归类的智能体;最后,分析召回文本的推理知识,运用思维链技术构建召回文本风险等级知识库,设计基于共识寻求的LLMs多智能体(MA)系统,建立汽车安全风险等级判别模型。结果表明:该模型在节约人工成本的同时具有较好的准确性和效率,能够有效支持投诉事件中的风险词抽取、风险归类和风险等级判别,提升安全风险管理水平。

基于日变交通流量降雨损伤LSTM模型的城市路网韧性分析

王宏威, 阮晓波, 李雨龙, 汤玉涛, 丁建勋

2025, 35(12): 213-220. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.1472

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为探究常规降雨作用下城市路网性能时变性,建立合理的路网韧性评价体系,首先,构建城市道路路段交通流量降雨损伤的长短期记忆网络(LSTM)模型;其次,定义具有时变特性的路网性能函数;然后,基于韧性理念推导出路网时变韧性计算模型;最后,基于某城市降雨信息与路网交通数据及Sioux Falls网络,分析降雨对路段与路网时变特性的作用效果。结果表明:当降雨持续时间或降雨量增加时,路段工作日交通流量损伤均有增加趋势;路网韧性是各相关路段协同作用的综合体现,因而其对降雨作用呈现出较交通流量损伤更为迟钝的响应,且其值在常规降雨条件下通常不小于0.9;少雨水季节明显强于多雨水季节的路网韧性,而路网年韧性在未受到降雨灾害影响时一般会维持在一个较高水平上,且其在相近年份之间的差异并不显然。

考虑应急主体心理的山区突发暴雨灾害情景推演

方丹辉, 曾倪萍, 王佩佩

2025, 35(12): 221-229. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.1739

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为有效应对山区突发暴雨灾害,探究应急主体心理对灾害演化的影响,利用博弈论和贝叶斯网络(BN)相结合的方法,推演山区突发暴雨灾害演化路径。首先,分析历史灾害数据,并咨询相关专家,确定应急情景、孕灾环境、应急措施和人的心理这4类情景要素;然后,使用Jaccard指数确定情景间的关系,运用博弈论方法优化由案例分析统计法和三角模糊数法确定的BN节点概率,构建一个考虑应急主体心理的山区突发暴雨灾害BN情景推演模型;最后,将其应用于四川金阳“8·21”山洪泥石流灾害开展对比试验。结果表明:该模型具有可行性和优越性,且忽略心理因素会导致灾害风险被低估。因此,应急管理部门在制定应急策略时,应重视人的心理对预警、疏散和资源分配的影响,以增强措施的有效性和适应性。

基于复杂网络的长沙市内涝灾害链传播阻断机制

周思聪

2025, 35(12): 230-237. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.0210

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为揭示城市内涝灾害链的跨系统级联传播机制并提升阻断效能,首先,基于复杂网络理论构建排水系统与交通系统的耦合网络模型,整合高精度地形数据、实时交通流量及历史涝情数据;然后,采用动态级联失效算法,量化节点中心度与连接边脆弱性,解析“暴雨-径流-积水-交通瘫痪”的跨系统传播路径;最后,提出关键节点加固、冗余路网优化、智能响应协同的三级韧性阻断策略。结果表明:泵站扩容与路网冗余设计可以有效减少渍水面积、缩短交通中断时长,有助于提升城市关键基础设施的系统韧性与主动免疫能力,推动城市防灾体系从被动应急转向主动免疫。

高危企业非财务报告安全应急信息披露质量评价

王喜升, 刘贇, 李明威

2025, 35(12): 238-245. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.1834

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为揭示高危行业在安全应急信息披露中存在的差异与不足,推动企业强化安全主体责任,提升应急管理能力,通过高危行业社会责任(CSR)报告和年报等多途径信息来源,收集1 593家上市公司2008—2023年的文本信息,就可靠性、相关性、量化性3个维度,引入频率-逆频加权词频(TF-IDF)的权重方法,搭建12个指标的安全应急信息披露质量评价框架。研究结果表明:CSR报告披露安全应急信息更全面,已成为主要渠道;整体披露质量水平偏低,目前披露质量得分中上游的公司占少数,公司间差距显著不断扩大;披露内容逐渐聚焦应急预案建设、突发事件响应及风险防控策略,但在安全投入、法规遵守等方面的量化性披露仍显不足;不同行业在披露企业数量、关注重点及披露质量上差异明显,缺乏统一规范。

应急物流政企协同行动企业参与意愿的形成机制

王艺, 李颖, 陈焰, 辜勇

2025, 35(12): 246-253. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.12.0185

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为探究影响企业参与应急物流政企协同行动意愿的形成机制,以武汉市交通运输企业为对象,通过问卷调查评估企业参与应急物流政企协同行动的意愿水平;基于计划行为理论(TPB)和企业社会责任(CSR)金字塔理论对企业参与意愿的形成机制进行理论建模;通过Logit回归对模型进行实证检验。结果表明:政府的多方协调调度能力与安全保障能力显著正向作用于企业参与意愿,而补偿机制呈边际显著效应;提出2条提升企业参与意愿的路径:一是通过增强感知促成因素强化企业信任与信心,二是强化企业对长期正向收益的预期,提升其对社会影响的认同感。

云计算时代图书馆信息资源的安全防线构建——评《图书馆信息资源安全:基于云计算环境下》

张华

2025, 35(12): 254-255.

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