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    1. 隔离-失能竞争失效机制下安全系统多目标优化设计
    赵建强, 熊彦铭, 张佑建
    中国安全科学学报    2020, 30 (6): 1-7.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.06.001
    摘要910)      PDF (1740KB)(1784)   
    为避免仅考虑单个性能指标造成的设计缺陷,提出一种基于隔离-失能竞争失效机制的安全系统多目标优化设计方法。该方法的核心是隔离部件和失能部件失效阈值的设定问题,针对该问题,利用确信安全失效率(PLOAS)、可靠性损耗、质量开销3个指标,分别表征失效阈值设定对系统的安全性、可靠性、质量这3个主要特性的影响;在此基础上,构建相应的多目标优化函数,并采用线性加权法,将多目标优化问题转化为单目标优化问题。结果表明:所提方法适用于求解基于隔离-失能竞争失效机制的安全系统多目标优化问题,可获得三目标优化问题或强安全约束条件下双目标优化问题的多组Pareto解。
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    2. 天然气管道施工事故行为原因研究
    孙世梅, 高小迪, 孙赫, 傅贵
    中国安全科学学报    2020, 30 (6): 8-13.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.06.002
    摘要749)      PDF (1456KB)(1168)   
    为预防天然气管道施工事故的发生,利用行为安全“2-4”模型原因因素编码系统,分析32起天然气管道施工事故的原因。按照4个层级29个原因因素,统计得到事故涉及的原因因素16项, 并对其中发生频率最高的5项作详细的原因分析。研究结果表明:在所调查的天然气管道施工事故中,违章的不安全操作中的人员错误操作、不安全物态中的施工前外部条件不符合要求、安全知识中的对设备和材料特性掌握不够、安全意识中的未意识到按程序施工的重要性、安全管理组织结构缺陷中的现场安全监督人员配置不合理和自然因素中的连续下雨是导致事故最主要的原因。
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    3. 安全系统涌现性模型构建及核心问题研究
    廖秀萍, 吴超, 王秉
    中国安全科学学报    2021, 31 (2): 1-8.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn 1003-3033.2021.02.001
    摘要641)      PDF (1977KB)(962)   
    为促进安全科学基础理论发展,基于安全问题中蕴含的系统涌现思想,开展安全系统涌现性研究。首先,经辩证分析提取安全科学理论中蕴含的涌现思想,定义安全系统涌现性并建立概念模型;其次,降维分析安全系统复杂性,从多视角剖析涌现性概念;然后,提出安全系统涌现性研究的核心问题与研究方向,并总结其对安全科学研究的意义;最后,从涌现性角度解释应用于新冠疫情社会安全系统。研究结果表明:系统涌现性是复杂安全系统的重要特征,是以安全系统相关概念为基础的系统内部复杂关联的结果;安全系统涌现性是安全科学研究的新视角,在解决复杂系统安全问题领域具有发展前景,亟需展开全面且深入的研究。
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    4. 基于BIM-GA-BN的养老社区施工安全评价模型
    谢尊贤, 郭琰, 蒲涛
    中国安全科学学报    2018, 28 (9): 19-25.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2018.09.004
    摘要100)      PDF (1690KB)(833)   
    为给养老社区施工管理人员提供决策依据,将建筑信息模型(BIM)技术、遗传算法(GA)和贝叶斯网络(BN)结合,建立养老社区施工安全评价模型。通过安全事故分析和养老社区施工现场调研,建立养老社区施工安全评价指标体系;利用BIM技术实时监控养老社区施工项目,搜集各影响因素的数据;结合GA和BN,进行数据的分析处理和建模研究,得出养老社区施工安全评价模型;将该模型应用于具体的施工项目进行安全状况评价,找出施工安全管理的薄弱环节。研究表明:用该模型,能够通过对养老社区施工现场数据的搜集、处理和分析,得出项目的整体安全状况并识别出关键控制因素,为施工现场安全管理提供借鉴。
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    5. 基于HFACS模型的化工事故致因分析
    王晶, 樊运晓, 高远
    中国安全科学学报    2018, 28 (9): 81-86.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2018.09.014
    摘要117)      PDF (1818KB)(758)   
    为探究我国化工企业安全管理应重点防范的问题,首先,基于化工事故特点,识别人因分析和分类系统(HFACS)中各致因类别在化工领域的具体表现形式;然后,完善HFACS模型,并以某化工企业2012—2016年的102起事故为样本,应用该模型分析事故致因,针对具体致因提出相应的控制与改善措施。结果表明:员工的不安全行为主要包括习惯性违规和技能型失误,其主要形式为未对设备/工艺进行风险评估;不安全行为的前提条件主要源于操作者注意力不集中、警惕性不强以及作业时未穿戴个人保护设备(PPE);不安全监管的主要形式为未进行监督和风险评估;组织影响主要形式为安全氛围未形成。
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    6. 安全风险与隐患管理对铁路安全影响研究*
    李硕, 袁颖群
    中国安全科学学报    2019, 29 (S2): 99-103.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.S2.017
    摘要185)      PDF (1455KB)(537)   
    为消除铁路安全风险与隐患,实现铁路运输安全。首先分析国内外各行业的安全风险与隐患管理情况,阐述国家对建立健全安全风险和安全隐患双重预防机制的要求;然后详细介绍一些地方政府的先进经验,并对铁路安全风险管理和隐患管理现状进行说明;最后指出铁路企业存在混淆安全风险和安全隐患概念、安全风险管理扩大化、没有建立安全隐患治理体系等问题。研究结果表明:铁路企业可采取完善的风险管理制度,推行双重预防机制,加强信息化建设等手段推行铁路安全运输。
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    7. 硫氧镁水泥/聚苯乙烯复合材料燃烧性能研究
    于水军, 谢高超, 任茉, 杨岱霖
    中国安全科学学报    2020, 30 (6): 31-36.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.06.005
    摘要197)      PDF (3042KB)(513)   
    针对聚苯乙烯易燃、易产生有毒气体的问题,以硫氧镁水泥、聚苯乙烯颗粒制作硫氧镁水泥/聚苯乙烯复合材料,通过氧指数(LOI)测试试验、UL-94垂直燃烧试验、烟密度测试试验、热重分析(TGA)等试验方法,研究不同配比的轻烧氧化镁和七水硫酸镁对聚苯乙烯颗粒燃烧性能的影响。结果表明:保持硫酸镁含量不变,聚苯乙烯复合材料失重幅度随轻烧氢氧化镁含量增加而降低,失重速率随轻烧氢氧化镁增加而减小;最大质量损失率随轻烧氢氧化镁增加而降低,700 ℃时残炭率随轻烧氢氧化镁含量增加而增大,最大残炭率可达80.73%。硫氧镁水泥包覆的聚苯乙烯颗粒LOI最高可达37.2%,且轻烧氧化镁含量不变,LOI随硫酸镁含量增加而增大;硫酸镁含量不变,LOI随轻烧氧化镁含量增加而增大;硫氧镁水泥包覆聚苯乙烯颗粒的UL-94等级均能达到V-0级别,相比纯聚苯乙烯颗粒烟密度降低约30倍。硫氧镁水泥对聚苯乙烯的阻燃性能和抑烟效果有显著的提高作用。
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    8. 光散射原理在粉尘测量系统的应用研究
    付士根, 李全明, 胡家国, 董贺伟
    中国安全科学学报    2020, 30 (6): 37-42.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.06.006
    摘要183)      PDF (1495KB)(507)   
    为预防呼吸性粉尘的危害,连续有效监测个体呼尘的质量浓度,根据光散射原理,研制以红外光发射光二极管作为光源的便携式个体呼吸性粉尘质量浓度监测试验样机,开发样机的气路控制电路和光路控制检测电路;将试验样机和对比仪器放于自制粉尘试验装置,并向试验装置通入流量为2 L/min、颗粒粒径5 μm左右的粉尘气体。试验结果表明:粉尘质量浓度在0~150 mg/m3范围内,试验样机电压测量值随粉尘质量浓度的增大而增加,二者具有较好的线性关系;利用回归方程计算的试验样机质量浓度测量值与对比仪器的粉尘质量浓度测量值之间的相对误差在±4%范围内,该装置满足相关粉尘检定规程要求。
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    9. 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240)      PDF (2588KB)(496)   
    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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    10. 对《企业职工伤亡事故调查分析规则》若干问题的建议
    傅贵, 贾清淞, 许素睿
    中国安全科学学报    2018, 28 (4): 7-12.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2018.04.002
    摘要104)      PDF (1320KB)(469)   
    为清楚地辨识事故原因,主要利用枚举分析法(MECE)中独立与穷尽的思想,检验《企业职工伤亡事故调查分析规则》(简称《规则》)对事故直接原因、间接原因定义与分类的科学性。从分类的独立穷尽、规则的适用范围、所应用的事故致因理论来源等多角度论述《规则》中事故原因分类的缺点;引入事故致因“2-4”模型(24Model),进一步讨论以岗位划分事故原因的弊端,并重新定义不安全动作与不安全物态;应用新的定义将《规则》中的直接原因、间接原因项重新分类。研究结果表明:新的定义与分类包含了《规则》中提到的所有原因,并能将其分散和定位到24Model中的各个层面或阶段。
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    11. 不同区域高速公路货车事故特征研究
    李振明, 牛毅, 樊运晓, 王睿
    中国安全科学学报    2020, 30 (6): 121-127.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.06.018
    摘要201)      PDF (1854KB)(452)   
    为深入探究我国不同区域高速公路货车事故特征的差异性,解决货车事故高发问题,应用分类学和社会网络分析等方法,分别选取南方的浙江省和北方的吉林省两地主要货车事故数据,初步分类分析后,构建事故影响因素关系网络图和中心度排序表,对比2组数据,结果表明:浙江、吉林两地货车事故在数量、严重程度、原因以及复杂程度等方面存在较大差异;气象条件、车辆类型和疲劳驾驶是影响事故严重程度的重要因素;不同区域、天气和驾驶经验对司机的不安全驾驶行为有较大影响。
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    12. 安全事故与施工企业网络能力的结构方程模型*
    张建设, 张文宇, 程瑞雅, 罗春阳, 王天星
    中国安全科学学报    2020, 30 (6): 57-63.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.06.009
    摘要284)      PDF (2843KB)(450)   
    为深入探究安全事故对施工企业网络能力的影响和作用机制,界定施工企业网络能力内涵并将其划分为网络愿景、网络构建、网络管理、网络学习和情感嵌入等5个维度,提出安全事故和网络能力的关系假设,通过问卷调查收集数据并采用结构方程模型(SEM)进行实证分析。研究结果表明:安全事故对网络愿景、网络构建、网络管理和情感嵌入存在显著直接影响,其中对网络愿景和情感嵌入的影响大于网络构建和网络管理;安全事故通过网络愿景和情感嵌入的间接作用对网络学习存在显著影响,其中情感嵌入的间接作用大于网络愿景。因此,施工企业可通过及时规划网络战略布局、加强协调组织间关系和情感联系等途径削弱安全事故对网络能力的影响程度。
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    13. 数据驱动的列车晚点传播研究*
    文超, 李忠灿, 黄平, 田锐, 牟玮玮, 李力
    中国安全科学学报    2019, 29 (S2): 1-9.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.S2.001
    摘要301)      PDF (1859KB)(449)   
    为分析和总结铁路列车晚点传播问题的最新进展,深入研究数据驱动方法的应用情况,首先,阐述晚点传播问题内涵,了解晚点传播过程;其次,简要分析基于传统数学模型驱动的晚点传播研究情况;然后,重点综述列车晚点传播的数据驱动模型,针对晚点预测和晚点恢复2个关键问题,分析统计模型、智能计算和机器学习3类数据驱动方法的应用情况;最后,总结已有研究存在的4方面不足,指出未来研究的趋势。结果表明:基于人工智能、深度学习构建列车晚点传播及恢复模型可以辅助调度员提高调度决策质量,降低调度员工作负荷。
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    14. 正念对安全绩效影响的链式中介机制分析
    牛莉霞, 刘勇, 李乃文
    中国安全科学学报    2020, 30 (6): 14-22.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.06.003
    摘要357)      PDF (1574KB)(448)   
    为预防矿工不安全行为、提高煤矿企业安全绩效,积极探索正念对安全绩效的作用机制和边界条件,采用跟踪调查法对辽宁、内蒙古、陕西等地1 125名矿工进行问卷调查与数据分析,并验证假设模型。结果表明:正念与安全绩效呈显著正相关;正念与自我控制呈显著正相关;正念与心智游移呈显著负相关;自我控制与安全绩效呈显著正相关;自我控制与心智游移呈显著负相关;心智游移与安全绩效呈显著负相关;自我控制在正念与安全绩效间起中介作用;心智游移在正念与安全绩效间起中介作用;自我控制和心智游移在正念与安全绩效间起链式中介作用,即高正念水平的矿工会提升自我控制能力,进而减少心智游移发生频率,最终提升矿工安全绩效。
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    15. 考虑多失效模式的桩-土结构体系稳健性设计
    杜修力, 曹秀秀, 钟紫蓝, 侯本伟, 王威
    中国安全科学学报    2020, 30 (6): 23-30.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.06.004
    摘要246)      PDF (1645KB)(445)   
    针对桩基础设计中岩土参数和荷载的不确定性,首先,提出考虑多失效模式的桩-土结构体系的稳健性设计(RGD)方法,综合分析单桩竖向承载能力极限状态(ULS)、竖向正常使用极限状态(SLS)、水平强度失效和水平变形失效4种失效模式;其次,采用蒙特卡罗模拟(MCS)法和点估计法(PEM)嵌套的方法计算桩-土结构体系的失效概率均值和标准差,以失效概率标准差作为衡量结构稳健性的指标;最后,以稳健性和经济成本作为优化目标,确定单桩的最优设计。结果表明:多失效模式下,不同的单桩设计尺寸,起决定作用的失效模式不同;随着单桩设计几何尺寸的增加,桩-土结构体系的主控失效模式逐渐由桩水平强度控制转为由竖向正常使用极限状态控制;主控失效模式的变化,对结构体系的失效概率变化梯度影响较大。
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    16. 新工科视角下安全心理学研究进展与实践应用
    佟瑞鹏, 李虹玮, 张娜, 许素睿, 安宇
    中国安全科学学报    2020, 30 (1): 14-20.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.01.003
    摘要120)      PDF (1640KB)(411)   
    为探究当前安全心理学研究与实践应用进展,在新工科视角下进一步弥补学科内容短板,采用文献回顾法,首先对比其与职业健康心理学(OHP)的异同,梳理发展历史、模型与方法、研究对象与内容的研究进展;然后结合研究成果与心理健康政策,分析理论内容与实践的问题,提出整合职业健康心理学、融合安全人机工程学、增强实践互动性的未来构想,构建学科思维导图;最后得出安全心理学理论研究、干预措施、重视程度方面存在的不足。研究表明:安全心理学与职业健康心理学有一定相似性;多种实践应用补充了新工科视角下的安全心理学内容;通过“产学研用”相结合弥补这些不足,促进安全心理学的透彻研究。
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    17. 轮班工时制度与降低职工疲劳程度有关问题的探究*
    郭晓毅
    中国安全科学学报    2018, 28 (S2): 36-40.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2018.S2.007
    摘要160)      PDF (1351KB)(395)   
    防止轮班制职工工作时间超疲劳,是保障铁路运输生产安全和工作效率的必然要求。针对轮班工时制度相关问题,通过研究铁路工作时间和班制的演变以及工时制度有关政策规定,给出铁路不同轮班制职工的实际工作时间标准,探究铁路轮班制职工工时与班制的测定原则和工作事项,举例说明劳动强度的测定与分级,提出保证轮班制工时间歇时间的措施,阐述了轮班制工时的间歇时间对保障安全生产的作用。结果表明:充分利用轮班制工时间歇时间,可有效降低职工疲劳程度,促进安全生产和提高劳动效率;通过改革生产组织、优化劳动组织,以及利用先进技术、更换先进设备等科学手段,可提高工时利用率,保证间歇时间的落实。
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    18. 仪表转场飞行训练风险评估
    陈华群, 刘俊杰
    中国安全科学学报    2020, 30 (6): 64-70.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.06.010
    摘要223)      PDF (1918KB)(381)   
    为提升飞行学员的仪表转场飞行训练安全水平,根据仪表飞行规则要求和航空运行控制理论,制定仪表转场飞行训练的程序和风险评估方法;建立仪表转场飞行训练的空域碰撞风险和线路安全超障模型和算法;构建完整的仪表转场飞行放行评估流程,确定飞行程序实施风险评估流程和评价指标体系,将仪表转场飞行训练内容按照航线运输飞行模式展开;以加拿大红鹿基地经典仪表转场飞行训练考试为例,验证该方法的可行性。研究结果表明:通过建立空域碰撞和飞行路线安全超障的模型算法,系统分析各航行要素,可实现对仪表转场飞行训练内容和环节的安全风险定量评估。
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    19. 考虑火灾产物影响条件下的人员疏散仿真研究
    叶成豪, 刘月婵, 孙超, 蒋永清, 王博
    中国安全科学学报    2020, 30 (6): 142-151.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.06.021
    摘要288)      PDF (3119KB)(369)   
    为探究建筑物发生火灾时火灾产物对人员疏散的影响,通过对建筑物模型的全尺寸数值模拟,提取火灾产物相关参数,引入人员疏散速度系数的概念,建立基于火灾产物影响条件下的人员疏散速度模型;提出一种全新的判定人员安全疏散方法,并针对火灾产物影响条件下的人员安全疏散情况开展数值模拟;同时,分析喷淋强度和排烟速率对人员疏散速度系数的影响。结果表明:相较于传统研究方法,基于疏散速度系数的火灾事故人员疏散模型,更能够反映真实火场中的疏散效果;同时,增设喷淋和排烟能有效地降低火灾产物对人员疏散速度的影响。
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    20. 高含硫天然气泄漏爆炸与毒性影响因素分析
    肖峻峰, 陈健, 戴程呈, 卢平
    中国安全科学学报    2020, 30 (6): 43-49.   DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.06.007
    摘要341)      PDF (4216KB)(358)   
    为探究高含硫天然气发生泄漏时危害影响因素的相互关系,基于火焰加速模拟器(FLACS)软件模拟,采用单因素分析和均匀设计法研究CH4和H2S体积分数含量比、通风速率和管道压力对高含硫天然气泄漏爆炸与毒性的影响。研究结果表明:影响高含硫天然气泄漏爆炸极限范围因素主次顺序为通风速率>管道压力> CH4与H2S含量比,其中通风速率负相关,管道压力、CH4与H2S含量比呈正相关,通风速率对爆炸极限范围影响最显著;影响泄漏毒性敏感主次因素相反,通风速率、含量比呈负相关,压力呈正相关,CH4与H2S含量比影响最显著。
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