中国安全科学学报

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1. 塔吊安全事故致因网络模型构建与分析

张伟, 张潇, 薛楠楠, 赵挺生

中国安全科学学报 2020, 30 (12): 1-7. DOI: 10.16265/j.cnki.issn 1003-3033.2020.12.001

摘要（101）

PDF （2588KB）（266）

为识别导致建筑工程塔吊安全事故的关键致因和链路,提出一种基于复杂网络的塔吊安全事故致因分析方法。首先,依据塔吊安全管理法律法规、标准规范,结合文献研究成果和系统思维,将塔吊安全事故致因归纳为6个子系统和34项致因;在此基础上,以我国有关管理部门发布的194份塔吊安全事故调查报告为实证数据,以致因为节点,以致因关联为边,构建塔吊安全事故致因网络模型;计算和分析网络模型的度、强度和最短路径等统计指标,确定导致塔吊安全事故的9项关键致因、 3组强关联致因和3条关键致因链路。这些关键致因和链路可以作为实践中塔吊安全管控的重点。

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2. 噪声对建筑工人冒险行为的诱发机制研究

叶贵, 陈俐莹, 冯新怡, 杨晶晶, 越宏哲

中国安全科学学报 2020, 30 (12): 16-23. DOI: 10.16265/j.cnki.issn 1003-3033.2020.12.003

摘要（45）

PDF （3201KB）（45）

为揭示施工噪声诱发冒险行为的机制,提高安全绩效,基于最大适应性理论和风险情感理论,构建施工噪声诱发建筑工人冒险行为的心理机制模型,采用事件相关电位(ERP)技术开展脑神经试验,研究不同声音条件下建筑工人的行为变化和心理特性。结果表明:噪声能影响信息感知、加工过程,与安静环境相比,高水平施工噪声诱发P2、P3、晚正电位(LPP)成分更大的波幅,促进自我损耗和奖赏寻求倾向,从而导致行为决策的反应时间延长、冒险行为增加。

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3. 安全信息反馈及其失效机制研究

陈沅江, 成霜怡, 冯伟, 段琳陵, 蒋志强

中国安全科学学报 2020, 30 (12): 30-36. DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.12.005

摘要（36）

PDF （1799KB）（35）

为提高安全信息认知的准确性和及时性,进一步优化安全行为以及促进系统安全管理,首先,从反馈本质和传播学角度定义安全信息反馈,并探讨安全信息反馈的内涵;其次,以信息获取、信息分析和信息利用的信息处理过程为基础,构建安全信息反馈原理模型;最后,在安全信息反馈原理的基础上,以事件链原理为依据构建安全信息反馈失效机制模型,并分析过程中可能存在的系统失效的影响因素。研究结果表明:安全信息反馈是调节系统安全结构、安全功能和安全行为的有效途径,对其失效机制的研究可为系统安全性的提高提供新的思路。

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4. 反脆弱机制在安全风险管控中的策略研究

宋守信, 陈明利, 翟怀远

中国安全科学学报 2020, 30 (12): 8-15. DOI: 10.16265/j.cnki.issn 1003-3033.2020.12.002

摘要（32）

PDF （1780KB）（24）

为有效防控安全风险,结合脆弱性研究成果,借鉴著名风险管理专家纳西姆·尼古拉斯·塔勒布著作《反脆弱——从不确定性中获益》中的风险理论体系,将反脆弱机制的思想运用到安全风险防控策略的研究中,阐释新的安全风险防控意识,提出基于反脆弱的安全风险防控杠铃策略。风险偏好端采用开发冗余、理性试错的防控措施;风险厌恶端采用脆弱性控制措施,并实例量化研究地铁站点火灾的脆弱性,运用突变理论构建脆弱性评价模型,根据评价结果给出相应建议,用以指导地铁运营火灾风险管理。研究表明:反脆弱视角下的安全风险管控既要考虑系统可能遭受的损失,也要积极探索风险可能带来的收益机会。作为反脆弱的重要环节,控制脆弱性是从杠铃策略中对风险极端厌恶的角度来实现安全风险的管控。

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5. 矿工习惯性违章行为风险态势评估

贺莹鸽, 连民杰, 江松, 苏梦哲

中国安全科学学报 2020, 30 (12): 62-69. DOI: 10.16265/j.cnki.issn 1003-3033.2020.12.009

摘要（29）

PDF （1925KB）（23）

为减少由矿工习惯性违章行为引发的安全事故,考虑到这种行为具有随机性与不确定性,通过模糊层次分析法(FAHP)与信息熵(IE)理论相结合的方法,确定评价指标的客观权重;将风险级别划分为由低到高5个等级,采用五元联系数构建矿工习惯性违章行为风险态势评估模型;以陕西省某煤矿为例,探讨矿工习惯性违章行为风险变化趋势。结果表明:组织管理和作业环境是矿工习惯性违章行为发生的重要原因,矿工习惯性违章行为风险是波动变化的,资源管理不当、组织文化宣传不足、浮游煤尘多、工作倦怠等指标的集对势较小,风险程度较高,应予以重视。

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6. 危险源的实质内容分析

傅贵, 吴亚丽, 章仕杰, 杨耀党

中国安全科学学报 2020, 30 (11): 1-5. DOI: 10.16265/j.cnki.issn 1003-3033.2020.11.001

摘要（26）

PDF （1743KB）（21）

为解决安全工作中对危险源的含义理解不一致的问题,剖析危险源的实质内容;通过分析国际标准化组织(ISO)的3个技术委员会(TC 262、TC 283、TC 292)制定的危险源相关标准,研究其中危险源定义的文字表达、标准的整体思路,结合能量学说和以往学者的研究内容,得出广泛认可的含义并归纳总结危险源的实质内容。结果表明:危险源一词来源于国际标准,实际上是事故原因;危险源的实质内容可理解为事物的危险状态、危险的物质或能量、危险的事物3种;对危险源含义的理解取决于所依据的事故致因模型。

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7. 人因失误驱动力SBM跨层次模型

牛莉霞, 刘洁, 李乃文

中国安全科学学报 2020, 30 (12): 43-51. DOI: 10.16265/j.cnki.issn 1003-3033.2020.12.007

摘要（25）

PDF （1571KB）（23）

为探索人因失误驱动机制,降低煤炭企业人因失误率,基于文献研究和瑟利事故致因理论,提出压力源-倦怠-心智游移(SBM)假设模型;采用随机抽样和多时点数据采集获取660名中国煤炭企业矿工数据,使用软件SPSS的层次回归分析和PROCESS程序检验中介和调节效应验证假设模型;分析压力源-心智游移的作用关系、倦怠的中介作用以及主动性人格和管理系统有效性的调节作用,验证人因失误驱动力SBM跨层次模型。结果表明:压力源正向影响矿工倦怠,并受到主动性人格和管理系统有效性的调节;倦怠正向影响矿工心智游移,并在压力源对矿工心智游移的影响中起部分中介效应。

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8. 深井恶劣环境对安全人因指标影响的试验研究

游波, 刘剑锋, 施式亮, 刘何清, 鲁义, 张梦迪

中国安全科学学报 2020, 30 (12): 52-61. DOI: 10.16265/j.cnki.issn 1003-3033.2020.12.008

摘要（25）

PDF （6224KB）（26）

为探明深井恶劣环境对安全人因指标的定量影响特征,选取安全人因评价指标,基于深井恶劣环境仿真试验系统,通过恶劣环境单因素试验,分析温度、湿度、噪声、照明度对人体的影响特性;定量拟合分析这些环境因素与安全人因响应指标的关系;在单因素试验结果的基础上,多元线性建模回归分析多因素正交试验结果数据。结果表明:温度对人体生理指标(血压、心率、呼吸率、体温)的影响最大,温度对疲劳度影响最大,噪声对注意力影响最大,温度对记忆力和反应时间影响最大,4种环境因素对人体生理及工作效率存在着交互复合影响。

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9. 社会经济视角下新冠肺炎疫情危机推演与防控分析

陈长坤, 赵冬月

中国安全科学学报 2020, 30 (12): 24-29. DOI: 10.16265/j.cnki.issn 1003-3033.2020.12.004

摘要（25）

PDF （1996KB）（21）

为提高新冠肺炎疫情(COVID-19)危机防控能力,从社会经济角度出发,利用灾害演化理论和方法,研究COVID-19危机演化机制和特点,并进一步提出相应风险防控措施;通过案例分析,构建社会经济视角下COVID-19危机事件演化网络,依据演化先后顺序对各危机事件作分级和归类;针对构建的演化网络,分析危机事件节点出入度及其演化模式,并提出治理策略和措施。结果表明:COVID-19引发的企业效益下降危机事件威胁最大;COVID-19危机演化过程中循环演化方式对社会经济活动的影响最为严重;在应对COVID-19危机时,可结合不同演化方式的特点阻断防控危机事件诱发条件。

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10. 高层建筑火灾烟气流动对疏散影响的模拟研究

丁厚成, 徐远迪, 邓权龙, 连志虚

中国安全科学学报 2020, 30 (12): 118-124. DOI: 10.16265/j.cnki.issn 1003-3033.2020.12.017

摘要（24）

PDF （4724KB）（17）

高层建筑在发生火灾时存在着顶棚射流和烟囱效益的现象,这些现象都会对人员疏散造成不利影响。为了进一步探究高层建筑火灾烟气流动对安全疏散的影响,将六安市一幢21层建筑作为研究对象,建立楼层和楼梯的几何模型,运用火灾模拟软件(FDS)对高层建筑进行数值模拟,研究烟气流动特性以及相关参数的变化特征,得出火灾烟气蔓延对安全疏散的影响结果。模拟结果表明:烟气的温度相比于减光性对疏散的影响更大;烟气流动速度和火源的热释放速率(HRR)有着直接联系,火源HRR较小时,疏散时间充足,适当控制火源HRR可以为疏散提供更多时间;在建筑较高楼层合理设置消防电梯更有助于疏散效率的提高。

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11. 基于ARIMA与LSTM的新冠肺炎网络关注度趋势研究

景楠, 胡怡, 韩喜双

中国安全科学学报 2020, 30 (12): 37-42. DOI: 10.16265/j.cnki.issn 1003-3033.2020.12.006

摘要（22）

PDF （1946KB）（158）

为有效监控和管理新型冠状病毒肺炎(COVID-19)引起的网络舆情,基于自回归移动平均(ARIMA)模型和长短期记忆(LSTM)神经网络预测和分析舆情数据,利用百度指数收集全国及武汉市网民对COVID-19的关注度数值,形成时间序列数据,并构建舆情模型;对舆情模型进行参数估计、模型诊断和模型评价。结果表明:此疫情的网络舆情前驱期为4天,爆发期为7天,波动期为14天, 消退期为32天,到达峰值的时间为13天;该模型可较好地模拟COVID-19网络舆情关注度的变化趋势,且局部地区的数据拟合模型预测效果优于全国数据拟合模型。

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12. 基于KPCA-ICS-ELM算法的埋地管线土壤腐蚀深度预测

李易安, 骆正山

中国安全科学学报 2020, 30 (12): 100-105. DOI: 10.16265/j.cnki.issn 1003-3033.2020.12.014

摘要（21）

PDF （1871KB）（15）

为掌握油气管线土壤腐蚀情况,保障埋地管线安全运行,通过核主成分分析(KPCA)择优土壤腐蚀因素,获取管线腐蚀的高贡献因素;采用改进布谷鸟搜索算法(ICS)优化极限学习机(ELM)隐含层偏差及阈值,将具有高贡献度的指标作为模型输入,腐蚀深度为输出目标,构建ICS-ELM腐蚀深度预测模型;以陕西省某埋地输油管线实地埋片试验为例,选择8种影响因素,建立埋地输油管线土壤腐蚀指标体系,并进行模拟仿真预测及验证分析。结果表明:ICS比标准布谷鸟搜索算法(CS)提前83代收敛,具有更快的迭代速率;KPCA-ICS-ELM模型预测结果的最低相对误差、均方根误差和希尔不等系数分别低达0.209%、0.228%、0.441%;与其他模型相比,该模型准确度更高。

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13. 车门开启方式对地铁区间平台疏散影响研究

胥旋

中国安全科学学报 2020, 30 (12): 113-117. DOI: 10.16265/j.cnki.issn 1003-3033.2020.12.016

摘要（21）

PDF （1808KB）（9）

为科学制定地铁区间疏散时列车车门开启方案,采用基于社会力模型的Legion行人仿真模型,研究地铁区间侧向平台疏散模式下,开启首节车厢第1扇车门、前2扇车门、前3扇车门和全部4扇车门4种工况下,对疏散过程及结果的影响。研究表明:开启首节车厢第1扇车门与其他开启方式的疏散时间相差不大,区间疏散时可仅开启第1扇车门;车厢内大约有80%的乘客是通过第一节车厢第1扇车门疏散出去的,组织区间疏散时应做好该处车门的客流疏导工作;当开启多扇车门进行疏散时,乘客选择通过第一节车厢进行疏散的效率可能更高。

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14. 城市应急避难场所覆盖选择模型

吕伟, 汪京辉, 赵相成, 徐一旻, 霍非舟, 李墨潇

中国安全科学学报 2020, 30 (12): 157-164. DOI: 10.16265/j.cnki.issn 1003-3033.2020.12.022

摘要（20）

PDF （5154KB）（22）

为解决大规模疏散场景下的避难场所覆盖选择模型合理构建和高效求解的问题,提出考虑扩展操作的城市应急避难场所覆盖选择模型和改进的量子遗传算法(QGA)。首先,以总疏散时间最短为目标函数,以分配结果离散性、疏散起始位置和避难场所容量为约束条件,构建大规模场景下的覆盖选择模型;然后,基于扩散操作和QGA提出3种不同的求解方法,分别为考虑不同扩散速度、考虑相同扩散速度和不考虑扩散操作;最后,以上海市黄浦区为研究区域,对比分析3种方法的求解能力,并绘制疏散路径图和热力图。结果表明:城市应急避难场所覆盖选择模型可以提供居民建筑和避难场所的双向覆盖选择结果;模型求解方面,采用考虑不同扩散速度的扩散QGA可以快速获得结果离散性最低、总疏散时间最短的规划方案。

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15. 集成“能力-时效-决策”的应急处置效果预评估模型

倪慧荟, 姚晓晖, 初玉, 石彪

中国安全科学学报 2020, 30 (12): 148-156. DOI: 10.16265/j.cnki.issn 1003-3033.2020.12.021

摘要（18）

PDF （1784KB）（15）

为帮助应急指挥官优化任务调度和资源配置,首先,分析应急处置的基本模式,并定义包括行动目标、行动模块、应急资源、指挥者等基本元素在内的应急处置关系结构模型;其次,利用时效性评估、广义优先关系(GPRs)、C2组织架构(C2OS)等理论,建立能力满足度、时效性、决策质量等单项评估函数;然后,组合得到集成“能力-时效-决策”的应急处置效果预评估模型;最后,结合算例对不同处置方案进行预评估和比较分析,并验证该模型的有效性。结果表明:集成“能力-时效-决策”的评估模型可满足通用的应急处置效果预评估需求;存在诸多途径可以增强应急处置预期效果,包括改良资源配置及赋能效率、优化处置行动及其GPRs结构、完善指挥层级架构等。

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16. 突发事件影响下的城市快递网络脆弱性评估

牟能冶, 康秋萍, 贾程方

中国安全科学学报 2020, 30 (12): 125-132. DOI: 10.16265/j.cnki.issn 1003-3033.2020.12.018

摘要（18）

PDF （2314KB）（16）

为预防突发事件对城市快递网络结构和性能造成影响,根据邮政业突发事件特点提出随机和蓄意2种网络故障模式;以网络连通度、全局网络效率和局部网络效率作为网络脆弱性评估模型的主要指标;运用重要度评价模型确定网络节点的重要性,划分节点层级作为蓄意攻击的依据;以某民营快递企业的网络数据为例,验证模型的有效性。结果表明:城市快递网络的中心节点在遭受蓄意攻击时,全局网络脆弱性高于局部网络;转运节点在遭受蓄意攻击时全局网络和局部网络的脆弱性有一定的同步性;单个节点依次失效对网络的影响较小,节点级联失效对网络的影响较大,重要度高的节点遭受连续蓄意攻击失效会使网络迅速崩溃。

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17. 基于逻辑回归的总系统误差分类和预测方法

焦卫东, 王维

中国安全科学学报 2020, 30 (12): 106-112. DOI: 10.16265/j.cnki.issn 1003-3033.2020.12.015

摘要（17）

PDF （2946KB）（11）

为保证飞行总系统误差(TSE)超出安全容限时机载告警系统能及时发出正确告警,提出以影响TSE的因素为逻辑回归法(LRM)的样本特征,利用LRM进行TSE分类和预测的方法,快速将TSE预判为超限和不超限;选取对TSE影响比较稳定的影响因素,如导航系统误差(NSE)、位置精度因子(PDOP)值及卫星可见数目等为样本特征,开展试验;分析不同种类和数量的样本特征及组合下LRM对TSE分类和预测准确性的影响,并与传统基于坐标计算的TSE预测方法的准确率和计算负荷作比较。结果表明:以NSE、PDOP值和卫星可见数为组合,LRM对TSE的预测准确率最高,计算负荷相对较小,且均优于基于坐标计算的TSE预测方法。

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18. 地下工程内人体对CO₂浓度的生理响应试验研究

涂志军, 耿世彬, 李永

中国安全科学学报 2020, 30 (12): 173-179. DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.12.024

摘要（17）

PDF （3653KB）（13）

为预防高CO₂体积分数(即浓度)损伤人员机体,保障地下人员安全,基于人体隔绝试验,分析地下人员对CO₂体积分数的生理响应特征。在苏州某地下人防工程中,对170名受试者进行12 h密闭隔绝现场试验,监测不同CO₂体积分数下(0.1%～1%),人员心率、血压、血氧饱和浓度、心电(ECG)、皮肤电和静态脑电变化特性,分析心率变异性(HRV)及皮电反应。研究结果表明:短期暴露在CO₂体积分数不高于0.7%的环境中不会引起人体显著的生理响应;CO₂体积分数上升至0.85%时,受试者心率和HRV显著降低,HRV低频功率(LF)及高频功率(HF)、HRV中快速变化成分和舒张压显著升高;CO₂体积分数达到1%时,受试者皮肤电导及皮电水平显著降低;此外,CO₂体积分数升高,受试者α波节律被抑制,β波及KC复杂度增加。

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19. 风机叶片电晕触发阈值的影响因素分析

李祥超, 焦雪, 蔡露进, 徐晓培

中国安全科学学报 2020, 30 (12): 70-78. DOI: 10.16265/j.cnki.issn 1003-3033.2020.12.010

摘要（17）

PDF （4904KB）（12）

为得到风机叶片尖端在发生电晕放电时尖端处的电场强度,基于叶片电晕放电特性的理论,建立风机缩比模型,电晕触发试验不同叶片长度和转动角度,计算得到风机叶片的电晕环境阈值与电晕触发阈值。对比电晕环境阈值与电晕触发阈值在不同条件下的变化特征。研究表明:风机叶片的电晕环境阈值随着叶片长度的增加而减小;当转动角度为0～60°时,随着转动角度的增加而增大。风机叶片的电晕触发阈值基本上不随叶片长度以及转动角度的变化而变化,试验中得到风机叶片的电晕触发阈值约337.15 kV/m,但会受到大气条件以及空间带电粒子影响在测试时出现一定浮动。

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20. 含瓦斯煤受载破坏瓦斯涌出的前兆特征研究

陈亮, 王恩元

中国安全科学学报 2020, 30 (12): 79-84. DOI: 10.16265/j.cnki.issn 1003-3033.2020.12.011

摘要（17）

PDF （2488KB）（17）

为准确识别瓦斯涌出前兆信号,利用含瓦斯煤渗流试验系统开展不同加载速度条件下的含瓦斯煤受载破坏试验,分析不同加载速度条件下应力-瓦斯涌出特征,根据临界慢化理论研究煤体破坏过程中瓦斯涌出特征。结果表明:不同加载速度条件下的瓦斯涌出随应力的增大表现出先减小后增多的特征,且煤体破坏前瓦斯涌出有明显的升高特征;随着加载速度的提高,瓦斯涌出的上升趋势越来越超前于煤体破坏;煤体在破坏前表现出瓦斯涌出的方差、自相关系数增大的临界慢化特征,窗口长度、滞后步长取值大一些有利于含瓦斯煤破坏前兆的精准识别。

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