中国安全科学学报

李乃文, 张文文, 牛莉霞

2019, 29(12): 1-6. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.12.001

摘要 ( 304 )

PDF (1542KB) ( 465 )

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为探讨负性情绪和心智游移在领导非权变惩罚和矿工不安全行为中的作用机制,在文献研究的基础上,建立四者关系的假设模型。采用领导非权变惩罚量表、负性情绪量表、心智游移量表和不安全行为量表随机抽取427名矿工进行调查,通过相关分析和中介效应检验验证假设模型。结果表明:领导非权变惩罚不仅可以直接影响矿工不安全行为,还可以通过负性情绪的中介作用、心智游移的中介作用以及负性情绪与心智游移的链式中介作用三条路径间接影响不安全行为;有效干预领导非权变惩罚、负性情绪和心智游移,可以降低不安全行为发生频率,减少人因失误。

民航机务人员工作负荷评估仿真研究

孙瑞山, 张雨婷, 柳震, 闫星辰, 韩韶华

2019, 29(12): 7-12. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.12.002

摘要 ( 237 )

PDF (2131KB) ( 479 )

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为准确评估和预测机务维修人员工作负荷,结合机务人员的受力、姿势、能耗等工效学因素,首先以任务所需时间资源与可用时间资源之比为主评估量,以能量消耗率及工效学负荷为修正因子,建立机务维修工作负荷评估模型;其次应用工效学仿真软件Simens JACK 8.4(简称JACK)仿真模拟得到模型中的工作所需时间和修正因子,并提出基于机务维修工作负荷评估模型和JACK仿真软件的机务人员工作负荷评估方法;最后用该方法仿真评估A320主轮拆卸作业工作负荷。研究表明:所提方法能够弥补现有民航机务人员工作负荷评估方法中存在的实验室化严重、操作性差、主观性强、预测困难等不足,可方便有效地评估及预测维修人员工作负荷。

大坝浇筑交叉作业时空暴露风险研究

郑霞忠, 周佳丽, 陈述

2019, 29(12): 13-20. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.12.003

摘要 ( 196 )

PDF (2021KB) ( 251 )

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为探究大坝浇筑交叉作业时空暴露风险,首先,剖析大坝浇筑交叉作业危险暴露致灾情景,分解大坝浇筑施工工序;然后,界定危险源工序影响空间和承灾体工序工作空间,探究交叉作业时间分布特征,建立基于实时位置信息的时空暴露风险量化模型;最后,以我国西南某水电站为例,仿真模拟大坝浇筑仓面施工过程,确定时空暴露持续时间,并计算时空暴露频率。研究结果表明:仓面施工时空暴露持续时间共计1 905 s,时空暴露频率为16.85%,时空暴露风险主要集中于缆机重载减速水平运输、重载竖直下降、空载竖直提升以及空载加速水平运输这4个危险源工序。

小世界网络中的大学生危机行为传播仿真研究

石娟, 郑鹏, 徐凌峰, 常丁懿

2019, 29(12): 21-27. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.12.004

摘要 ( 239 )

PDF (1612KB) ( 305 )

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为防控大学生危机行为的传播,减少高校安全事故的发生,基于小世界网络模型提出并构建大学生危机行为传播网络模型,分析网络结构、人物影响力、传受双方关系亲密度以及个体易感度对危机行为传播的影响,并对网络中危机行为传播风险水平进行仿真。结果表明:小世界效应越强的网络,危机行为传播越快,较小规模的网络前期行为传播速度快,但后期传播趋于稳定,较大规模的网络行为传播具有传播时间长、风险水平高的特点,网络主体的影响力、易感度以及双方关系亲密度的增大会提高整个群体的危机行为风险水平。

基于因素空间的尾矿坝稳定性综合评价

李辉, 易富, 张佳

2019, 29(12): 28-34. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.12.005

摘要 ( 152 )

PDF (1705KB) ( 368 )

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针对影响尾矿坝稳定性因素繁多且包含大量未确知信息的问题,提出一种基于因素空间的综合评价模型,构建用于尾矿坝稳定性综合评价的因素空间,并引入未确知数学理论,建立因素空间-未确知测度模型;赋予尾矿坝稳定性影响因素变动的组合权重,通过因素合成实现因素空间降维;以某尾矿坝为例,采用置信度准则综合评价尾矿坝稳定性,验证模型可行性与适用性。结果表明:该模型评价结果与现场勘查结果一致,且完成影响因素危险程度排序,进一步提高尾矿坝稳定性评价准确性,为尾矿坝稳定性的科学评估提供参考。

基于累积效应的事故进程研究

成连华, 郑庆, 郭慧敏, 严瑾, 周瑞雪

2019, 29(12): 35-39. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.12.006

摘要 ( 271 )

PDF (1813KB) ( 578 )

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为研究事故孕育与发展过程中失误的积累作用,引入累积效应的研究思想。首先,运用理论分析、案例研究等方法,分析事故中失误的累积特点,研究失误的累积效应与事故发展过程的关系;然后,基于失误的累积效应将事故进程划分为6个阶段,在此基础上构建基于失误累积效应的事故致因模型,明确在每一阶段失误的累积特点;最后,将该模型应用于案例分析,验证模型在分析具体事故时的有效性与可行性。研究表明:在企业社会技术系统中,事故是失误逐步累积并由触发事件触发导致,事故预防的源头措施是安全文化建设。

融合K-means与高斯混合模型的驾驶风格聚类研究

刘通, 付锐, 张名芳, 田顺

2019, 29(12): 40-45. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.12.007

摘要 ( 373 )

PDF (3127KB) ( 819 )

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为研究驾驶员的跟车特性,探究驾驶员风格划分方法,采集50名驾驶员的实车试验数据,选取平均跟车时距和平均制动时距为二维向量,建立基于K-means聚类结果的高斯混合模型(GMM)并分析不同风格驾驶员的聚类结果。研究表明:样本数据聚为3类时的平均轮廓系数为0.45,将驾驶员划分为冒进型、平稳型、保守型3类时聚类效果较好;冒进型驾驶员倾向于选择较小的跟车时距和制动时距,保守型驾驶员的跟车及制动时距则普遍较大,模型聚类结果更加柔性,样本区分度更高。

煤自燃机制的TG-FTIR研究

朱建芳, 申嘉辉, 宋富美, 邓会东

2019, 29(12): 46-52. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.12.008

摘要 ( 279 )

PDF (1888KB) ( 364 )

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为研究煤自燃发生发展过程中煤分子结构变化特征,以阜生矿15号煤为例,分析中硫含量煤样的自燃机制。采用热重-傅里叶红外光谱(TG-FTIR)试验,得到不同热失重阶段特征温度以及相应阶段内发生反应的煤分子结构和分解温度;分析原始煤样官能团分布特征和不同温度煤样官能团含量随温度的变化特征,得出5种煤分子结构官能团组成及含量。研究表明:低温氧化过程中,阜生煤样关键反应温度范围为130～170 ℃;自燃原因为煤样中硫份的存在以及C-H键和C-O/C-O-C键氧化,提高了煤分子结构的化学活性,促进了煤自燃发生。

泄漏原油水面池火燃烧特性试验研究

惠文颖, 牛健壮, 何旭, 杨寒冰

2019, 29(12): 53-58. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.12.009

摘要 ( 224 )

PDF (2122KB) ( 457 )

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为解决使用就地燃烧法(ISB)处理海面溢油时,燃烧效率低,除油效果不理想的问题,使用轻质原油在宽阔水面油池火试验装置中开展小尺度模拟试验。首先,设计宽阔水面油池火试验装置模拟就地燃烧处理过程;然后,测量火焰高度、系统温度和燃烧残渣质量;最后,研究不同油池直径和初始油层厚度下平均火焰高度的变化。结果表明:宽阔水面油池火的燃烧可以分为4个阶段;热波传递是沸溢产生的主要原因;燃烧效率与油层厚度呈正相关。

大气扰动下封闭火区瓦斯波动特性分析

段玉龙, 王硕, 杨燕铃, 李元兵, 王文和, 蒋新生

2019, 29(12): 59-65. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.12.010

摘要 ( 195 )

PDF (2294KB) ( 324 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为预防火区封闭导致的瓦斯爆炸事故,以大型地下矿井为研究对象,根据矿井内瓦斯涌出量和矿井结构特点,建立气压波动、封闭火区漏风量、封闭火区瓦斯体积分数预测模型;研究火区内侧瓦斯体积分数因大气扰动在压差、火区体积、风阻、瓦斯涌出量和封闭时刻等多因素耦合影响的变化特征。结果表明:封闭火区内外压差因大气波动呈现周期变化,火区体积和瓦斯涌出量决定火区瓦斯体积分数;风阻是火区抗大气波动干扰关键因素,增加火区风阻,可缩短瓦斯体积分数通过爆炸极限时间;降低封闭火区体积,可缩短瓦斯爆炸时间。

NH₄H₂PO₄对蔗糖粉尘云最低着火温度的影响研究

覃小玲, 李晓泉

2019, 29(12): 66-71. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.12.011

摘要 ( 198 )

PDF (2764KB) ( 330 )

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为探究NH₄H₂PO₄粉末对蔗糖粉尘云着火燃烧的抑制作用,利用高德伯尔特-格润瓦尔德炉试验研究NH₄H₂PO₄-蔗糖混合粉尘云的最低着火温度(MIT)和燃烧过程。结果表明:质量浓度分别为1 363.6、1 818.2、2 272.7和 2 727.3 g/m³的蔗糖粉尘云中NH₄H₂PO₄的质量分数分别达到50%、55%、60%、40%时,其MIT分别为787、805、880、745 ℃;进一步增大NH₄H₂PO₄的质量分数,蔗糖粉尘云被完全惰化;NH₄H₂PO₄能有效抑制蔗糖粉尘云的着火燃烧,粒径越小,对蔗糖粉尘云燃烧火焰的抑制效果越明显。

基于安全论证的民机机载系统安全性评估

肖女娥, 阎芳, 王鹏

2019, 29(12): 72-77. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.12.012

摘要 ( 287 )

PDF (2260KB) ( 350 )

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为解决现有民机机载系统安全性评估中逻辑推理不明确、可读性不强等问题,首先基于安全论证法和目标结构化标记(GSN)语言,通过分析系统安全性要求的符合性验证思路,研究并给出系统安全性评估论证策略;然后从安全性目标满足和安全性需求管理2方面分别进行机载系统安全论证;最后通过实例分析,验证基于安全论证法在民机机载系统安全性评估中的有效性。结果表明:基于GSN的安全论证符合正向研制流程要求,在安全性目标和支撑证据之间建立明确的逻辑推理关系,可用于内部交流和适航审查。

船舶港口引航风险致因人-组织因素影响分析

张欣欣, 胡甚平, 陈渊, 王明世

2019, 29(12): 78-84. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.12.013

摘要 ( 259 )

PDF (1883KB) ( 638 )

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为研究船舶港口引航风险中的人-组织因素(HOF),根据引航作业的实际情况描述引航风险HOF,尝试将人的因素分析与分类系统(HFACS)融合到综合安全评估(FSA)框架,辨识引航作业风险,对其进行评估;并据此建立基于贝叶斯网络(BN)的某港船舶引航风险HOF耦合关联模型;结合某港引航站的历年案例数据,分析不同类别引航员的风险致因影响因素。结果表明:绝大多数引航安全事故由不安全的引航行为导致,超过3/5的事故与不安全行为的前提条件有关,约1/4的事故与不安全的监督有关系。

煤吸附CO₂体积影响因素试验研究

周西华, 牛玉平, 白刚, 张潇文

2019, 29(12): 85-90. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.12.014

摘要 ( 186 )

PDF (2679KB) ( 251 )

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为研究煤吸附CO₂在多因素耦合作用下体积的影响因素,采用HCA高压容量法测定不同条件煤样对CO₂吸附量影响,并计算Langmuir体积,分析温度、粒径、含水率3种因素耦合影响煤对CO₂吸附程度,通过Design Expert软件设计Box Behnken试验,构建煤吸附CO₂的Langmuir体积二次回归响应曲面模型。结果表明:吸附量随温度、粒径增加而减小,随含水率升高呈先减小后稳定的趋势;影响因素中温度、粒径、含水率各单因素均为显著影响;多因素作用时影响程度大小依次为:粒径和含水率>温度和粒径>温度和含水率,温度和粒径、粒径和含水率之间交互作用显著,温度和含水率之间交互作用不显著。

力热耦合作用下煤岩损伤的能量特征

李波波, 张尧, 任崇鸿, 杨康, 李建华, 许江

2019, 29(12): 91-96. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.12.015

摘要 ( 191 )

PDF (3498KB) ( 292 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为有效预防煤岩动力灾害发生,利用含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流试验装置,开展不同温度下三轴压缩试验。基于统计损伤力学理论,得到温度荷载下煤岩的整体损伤演化方程,推导煤岩变形破坏过程中的能量数学表达式,并通过引入耗散能系数,提出力热耦合下煤岩破坏点的确定方法。研究结果表明:不同温度下煤岩变形破坏过程的阶段特征基本相似,对应煤岩不同的变形破坏阶段,能量演化特征呈现阶段性变化;总能量的分配在变形破坏过程中基本不受温度的影响,不同温度下弹性能占比和耗散能占比的演化规律具有较大的相似性;能量的耗散是造成煤岩内部结构产生损伤的主要原因,伴随着能量不断耗散煤岩的整体损伤变量总体上呈幂函数增长。

复杂装备事故非线性耦合特征WPD-MF分析

李超

2019, 29(12): 97-102. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.12.016

摘要 ( 226 )

PDF (1888KB) ( 411 )

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为更好地分析复杂装备事故非线性耦合特性及成因,利用小波包消噪(WPD)改进多重分形(MF)去趋势波动分析法 (MFDFA),并结合q阶矩配分函数分析MF谱;通过对比随机重排和相位随机化2种变换事故序列MF谱,探讨非线性时间序列的长程相关性与胖尾分布对MF特性成因的贡献程度;最后,以美空军1946—1996年A级飞行事故为例分析其非线性耦合特征。结果表明:该事故率序列广义hurst指数和分形谱宽度显著不为常数,分布范围分别为[1.213 8, 3.431 4]和[0.293 7, 1.7 025],具有明显MF特性。该MF特性是由长程相关性为主因,胖尾分布为次因共同作用所致。

预测冲击地压危险性等级R型因子Fisher判别

毕娟, 李希建, 陈刘瑜

2019, 29(12): 103-109. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.12.017

摘要 ( 204 )

PDF (1681KB) ( 441 )

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为提高小样本预测冲击地压危险性等级精度,提出一种R型因子分析Fisher判别的预测模型。以砚石台煤矿为例,利用R型因子分析处理冲击地压危险性评价指标,提取原有指标特征信息,用少量主因子代替原有评价指标,定性分析冲击地压危险性等级;采用Fisher判别法分析 R型因子分析处理结果,确定评价集与不同危险等级冲击地压的距离,并回判训练集,提高判断矩阵精确度;再根据判断矩阵预测冲击地压危险性等级。结果表明:该模型可弱化指标间的相互影响,明显提高小样本预测准确度。

运输航空飞行安全风险评价方法

王剑辉, 邓伟, 夏正洪, 万健

2019, 29(12): 110-116. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.12.018

摘要 ( 388 )

PDF (2049KB) ( 388 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为研究中国民用运输航空飞行安全风险,提出一种基于不安全事件调查报告和快速访问记录器(QAR)数据的运输航空飞行安全风险评价方法。首先,依据风险源事件后果严重程度不同将风险分为显性风险和隐性风险,再根据风险源事件的10年平均风险贡献度大小将风险分为直接风险和或有风险,进而得到运输航空飞行安全风险分类;然后,建立运输航空飞行安全风险评价指标体系和风险评价模型;最后,以2017年中国民用运输航空实际运行不安全事件和QAR超限事件数据验证所提评价指标体系和模型的合理性。结果表明:运输航空飞行安全风险评价结果与该年度中国民航航空安全报告中安全风险分析结论基本一致。

水下气体泄漏海面火灾后果预测及评估

李新宏, 韩子月, 陈国明

2019, 29(12): 117-122. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.12.019

摘要 ( 266 )

PDF (5039KB) ( 278 )

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为评估水下气体泄漏在海面形成的火灾后果,针对某海洋钻井平台上风向浅层气井喷导致的火灾场景,构建水下泄漏海面气体火灾后果预测与评估模型;模拟分析风载荷作用下的海面气体火灾演化过程,预测火灾高温和热辐射通量的时空分布特征;评估海面气体火灾对临近下风向海洋钻井平台钢结构及作业人员安全的影响。结果表明:海面气体火灾在风载荷作用下约40 s达到稳态,稳态火焰几乎覆盖整个海洋钻井平台上部,最大火焰高度约96 m;整个海洋平台都会受到火灾高温和热辐射的影响,火灾影响区域的最高温度达到1 500 ℃,热辐射通量为539 kW/m²;持续的高温和热辐射作用会使平台钢结构发生断裂或坍塌,造成作业人员严重伤亡。

FPSO模块吊装风险分析方法及应用研究

韩放, 余建星, 陈海成, 吴朝晖, 雷云, 刘俊雄

2019, 29(12): 123-128. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.12.020

摘要 ( 213 )

PDF (1732KB) ( 357 )

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为提高海上浮式生产储油卸油设备(FPSO)模块吊装作业的安全性,利用专家评判和事故树分析法(FTA)对作业流程进行风险分析。首先,通过统计分析辨识出尽可能多的基本事件,构建事故树模型;其次,引入区间二元语义理论来描述不确定性和模糊性的专家评判观点,同时考虑专家权重和观点间的相似程度2个方面,聚合得到综合性的群体观点;然后,通过Fussell-Vesely重要度排序,辨识出风险等级较高的事件;最后,对南海某油田的FPSO模块吊装过程进行风险分析。结果表明:该作业流程风险评价等级处于中等和高等之间,设备问题是主要的高风险事件,与事故统计数据一致,验证了该风险分析方法的合理性。

高原高寒地区灾害现场生存保障装备体系构建

郭建华, 陈健, 金浩, 潘长城, 秦挺鑫, 王吉武

2019, 29(12): 129-136. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.12.021

摘要 ( 258 )

PDF (1847KB) ( 398 )

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为保障高原高寒地区灾害现场人员生命安全,推进装备体系建设,借鉴军事领域武器装备体系构建思路并结合我国应急装备发展现状,提出生存保障装备体系构建方法,分析生存保障装备体系边界和现状、保障对象、保障任务和目标能力,构建装备体系框架并归纳了体系评估指标。结果表明:应急救援人员作为重要的保障对象,应结合使命任务和保障规模,多方面论证其在灾害现场的生存保障需求;高原高寒地区灾害现场的安全风险主要来源于气候环境和自然灾害,为有效应对这些风险,应重点考虑宿营、饮水、紧急医救、动力增效等15项目标能力,以及环境条件、灾害类型等2项能力维度要素;体系方案评估应重点考虑体系整体指标、结构指标和组成指标,确保装备体系满足当前生存保障需求和未来装备发展需要。

考虑资源和时间窗约束的应急物资调配模型

吕伟, 李志红, 冯满满, 毛盾, 赵相成

2019, 29(12): 137-143. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.12.022

摘要 ( 249 )

PDF (2397KB) ( 642 )

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针对灾后初期应急物资紧缺以及不同受灾点、不同应急物资时间窗约束亦不相同的情况,开展应急物资配送以及车辆路径规划问题研究;以最大化时间满意度和需求满意度为目标,同时兼顾应急救援过程中的公平性原则,构建基于综合时间窗约束下的应急物资配送路径方案生成模型;采用亚当斯的公平分配理论计算需求满意度,并通过遗传算法原理求解模型;结合实际案例,对比分析不同公平分配方法求解所得结果,从而选择最佳物资调配方案,并识别物资配送路径中关键路段,以便加强防护,保障物资运输通畅。结果表明:该方法可高效解决资源紧缺情况下应急物资调配及车辆路径方案生成问题,并能有效识别关键运输路段。

考虑社会关系影响的小学生疏散行为研究

马亚萍, 李丽华, 张辉

2019, 29(12): 144-151. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.12.023

摘要 ( 201 )

PDF (3304KB) ( 278 )

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公共场所中小学生人群是一种具有高伤亡风险特征的典型群体。为探究小学生应急疏散行为特征,定量化分析社会关系对小学生疏散追随行为的影响,面对不同年级小学生群体开展楼梯疏散试验,耦合社会网络分析等方法,将学生群体常态社会关系网络和应急疏散追随关系网络可视化,提出社会关系对人员疏散追随行为影响度和应急疏散领导者的计算方法。结果表明:社会关系对小学生人员疏散追随行为的影响程度与其年龄和性别有关,对高年级小学生影响大于其对低年级小学生的影响。小学生群体领导者更容易在男性同学中产生。相同人数下,高年级小学生较低年级小学生更容易产生领导者。小学生疏散领导者部分来自常态意见领袖,个体的运动速度和人格特征影响其是否成为领导者。

应急救援物资多式联运路径优化

刘松, 邵毅明, 彭勇, 肖云鹏

2019, 29(12): 152-157. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.12.024

摘要 ( 290 )

PDF (1867KB) ( 434 )

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为将应急救援物资在最短时间内运抵受灾点,解决由公路、铁路、直升机等组成的应急救援物资多式联运路径优化问题,结合应急救援物资多式联运网络的实际情况,首先综合考虑运输时间的时变性、铁路发班时间限制,以及受天气等因素影响,导致直升机会有禁止飞行时段的特点,构建时变网络下的应急救援物资多式联运路径优化模型;然后设计蚁群算法;最后进行算例分析。研究结果表明:通过该模型和算法,可根据决策者的要求快速地选出将应急救援物资最快运抵受灾点的运输方案,可为决策者提供决策支持。

考虑风险感知度和系统效率的应急瓶颈资源调度

张伟, 杨琴, 曹策俊, 赵欢, 潘世凌

2019, 29(12): 158-164. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.12.025

摘要 ( 185 )

PDF (1739KB) ( 248 )

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为提高应急响应过程的救援效率和质量,在研究应急资源调度问题时,采用考虑不同受灾群众的风险感知度和应急瓶颈资源效率的方法,制定合理的调度方案。首先,细分应急响应过程和受灾群众类型,从资源环境、任务约束和优化目标等3个方面描述应急资源调度问题;然后,基于前景理论(PT)刻画受灾群众行为,构建风险感知度函数,建立0-1非线性多目标整数规划模型;最后,采用遗传算法仿真求解模型,并进行帕累托和敏感性分析。结果表明:在应急资源调度过程中考虑不同受灾群众的风险感知度与应急瓶颈资源的效率,有助于降低受灾群众的风险感知度,提高救援效率和决策质量。

地下金属矿山企业应急管理策略研究——评《企业安全预警及应急救援系统构建研究》

曾艳

2019, 29(12): 165-165.

摘要 ( 54 )

PDF (1958KB) ( 272 )

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关于校园安全管理现状及对策的初步思考——评《校园安全事例与分析》

徐文

2019, 29(12): 166-166.

摘要 ( 70 )

PDF (1900KB) ( 193 )

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