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当期目录

    2020年 第30卷 第4期    刊出日期:2020-04-28
    安全工程技术
    多元可燃气体对CH4爆炸及其自由基发射光谱影响试验
    罗振敏, 王子瑾, 苏彬, 李逵, 石静
    2020, 30(4):  1-7.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.001
    摘要 ( 312 )   PDF (2660KB) ( 344 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为探究矿井火区多元可燃气体对CH4爆炸特性的影响,采用20 L多功能球形气体爆炸试验装置开展爆炸试验,采集爆炸压力参数;通过数字示波器得到CH4爆炸关键自由基OH*和CH2O*的发射光谱信息;从宏观、微观2方面分别分析多元可燃气体对CH4爆炸特性的影响,并将两者进行关联对比。研究表明:多元可燃气体对CH4爆炸的影响因氧气含量不同呈现不同特征,贫氧状态下多元可燃气体含量的增加对CH4爆炸起到抑制作用,随着氧气含量的增加抑制作用逐渐减弱,最后达到富氧状态时变为促进作用;关键自由基发射光谱的相对强度与其对应的爆炸压力参数变化特征基本一致;不同自由基虽然在参与反应过程中整体变化趋势相同,但是受到氧气含量影响程度不同,相对于OH*而言CH2O*在整个反应过程中更易受到氧气含量的影响。
    可燃性粉尘云的图像检测方法
    赵欣然, 张琪, 王卫东, 徐志强
    2020, 30(4):  8-13.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.002
    摘要 ( 285 )   PDF (7747KB) ( 345 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    近年来粉尘爆炸引起的安全生产事故频繁发生,在线检测粉尘易集聚场所的粉尘云浓度并进行预警,成为控制粉尘爆炸的关键手段,而目前粉尘浓度传感器在大空间粉尘云聚集场所存在安装与识别局限性。为此,提出基于深度学习的可燃性粉尘云图像检测方法;采用基于卷积神经网络(CNN)的Faster R-CNN模型,对可燃性粉尘云进行端到端的检测与识别;并通过建立的粉尘云标准浓度图像数据库验证模型的有效性。结果表明:Faster R-CNN模型具有较高的识别精度。
    梯次利用阀控式铅酸电池过充安全特性
    吴静云, 侍成, 郭鹏宇, 姚丽娟, 孙宜听, 金阳
    2020, 30(4):  14-20.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.003
    摘要 ( 262 )   PDF (4682KB) ( 367 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为解决梯次利用阀控式铅酸电池(VRLA)过充引发的电池温升、产气和失效问题,在真实电池舱中对8个并联、额定参数为12 V/20 Ah的VRLA恒流过充,充电倍率为0.17 C(27 A)。结果表明:过充后169、189、209 s依次产生H2、SO2、CO,过充33 min后产生烃类气体;梯次利用VRLA模组存在极限充电电压17.6 V,模组电压达到这一数值后内部电解水等反应加剧;热仿真温度曲线显示出模组内外部温差可达40 ℃,且模组长时间过充后各单体温差明显,最大温差达30 ℃。此外,梯次利用VRLA过充后未发生明显形变、燃烧,但监测H2浓度变化可对电池过充等异常状态进行有效预警。
    尾涡流场影响下的CSPRs配对进近侧向碰撞动力学分析
    卢飞, 滕景杰, 吴俊, 张兆宁, 张宗路
    2020, 30(4):  21-27.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.004
    摘要 ( 215 )   PDF (1586KB) ( 366 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为研究近距平行跑道(CSPRs)配对进近侧向碰撞风险,首先结合非配对进近飞机的运动过程,建立配对进近飞机对的间隔模型,确定任意时刻飞机对之间的理论间隔值;其次分析飞机的尾涡流场特性,建立前机尾流的强度计算模型和消散模型,并分析飞机遭遇尾流后的响应机制,建立后机在前机尾涡流场内的力矩平衡模型,从而确定前后机的尾流安全间隔;然后分析飞机的侧向定位误差,得出飞机对之间实际间隔的概率分布,并建立侧向碰撞风险计算模型;最后利用模型分析配对进近过程中前后机之间侧向碰撞风险的变化情况。结果表明:侧向碰撞风险随初始间隔值、正侧风值增大而增大,随后机副翼偏转角度增大而减小,配对飞机对在到达跑道口时碰撞风险值达到最大。
    碱性溶液对煤体甲烷吸附特征影响机制
    周银波, 王思琪, 赵周, 关品品, 许静心, 吴金刚
    2020, 30(4):  28-32.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.005
    摘要 ( 282 )   PDF (1715KB) ( 296 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为探究碱性溶液对煤体的化学增透特性,开展孔隙测试和吸附试验,分析碱溶液对煤体化学侵蚀效果及甲烷吸附能力的影响;以安徽省青东煤矿为研究对象,采用低温液氮吸附法和等温吸附法,测试碱性溶液处理前后煤样的孔隙和甲烷吸附特性,并采用分形理论和吸附理论量化分析试验结果。研究表明:碱溶液可有效改变煤体孔隙结构,提高孔径小于5 nm的微孔含量,试验煤样最大吸附量由17.83 mL/g升高至21.97 mL/g,煤样的吸附能力得到提高。
    区域铁路运输安全态势表征与评估方法
    闫旭, 彭其渊, 殷勇, 李文新
    2020, 30(4):  33-40.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.006
    摘要 ( 240 )   PDF (1648KB) ( 305 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为保障区域铁路运输安全、提升综合管理水平,首先,以事故多属性分析为切入点,表征区域铁路运输安全态势,建立态势评估的表征指标体系,并给出相应的量化方法;从相对距离和相对趋向2个层面,构建基于组合权重的改进理想点法(TOPSIS)-余弦相似度评估模型,初步估计涉及事故等级与性质的相关参数;实证分析2016—2018年国内某区域铁路运输安全事故统计数据,并通过2组对比试验验证该方法的有效性。结果表明:该方法能合理表征区域铁路运输的安全态势,并从相对距离和相对趋向2个层面评估其优劣与波动程度,从而为区域铁路运输的安全管理决策提供依据。
    NH4H2PO4对蔗糖粉尘爆炸的抑制作用试验研究
    覃小玲, 李晓泉
    2020, 30(4):  41-46.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.007
    摘要 ( 229 )   PDF (1721KB) ( 244 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为研究NH4H2PO4粉尘对蔗糖粉尘爆炸的抑制作用,利用20 L球形爆炸试验装置分析NH4H2PO4-蔗糖混合粉尘的最大爆炸压力pmax和最大压力上升速率(dp/dt)max。结果表明:NH4H2PO4能够降低蔗糖粉尘的pmax和(dp/dt)max,并延迟其到达峰值的时间,从而降低蔗糖粉尘的爆炸强度;质量浓度分别为200、350、500、750 g/m3的蔗糖粉尘中NH4H2PO4的质量分数分别达到8%、14%、14%、13%时,蔗糖粉尘被完全惰化;质量浓度为350 g/m3的蔗糖粉尘在不同粒径(48~74、38~47、25~37 μm),NH4H2PO4质量分数分别达到14%、13%、11%时被完全惰化;添加NH4H2PO4能有效减轻蔗糖粉尘的爆炸危害,且在一定粒径范围内,粒径越小,对蔗糖粉尘爆炸的抑爆效果越好。
    基于AHP-TOPSIS的冲击型煤与瓦斯突出倾向性预测
    陈刘瑜, 李希建, 毕娟, 华攸金, 魏泽云
    2020, 30(4):  47-52.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.008
    摘要 ( 206 )   PDF (1408KB) ( 375 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为了更加合理地评价冲击型煤与瓦斯突出,采用指标临界值及分级数方式,从地应力、煤层瓦斯、煤岩物理力学性能3方面,研究冲击型煤与瓦斯突出指标等级判据;建立基于层次分析法(AHP)和逼近理想解排序法(TOPSIS)冲击型煤与瓦斯突出倾向性等级评判模型,并用实际工程案例验证模型的合理性。研究表明:基于AHP-TOPSIS的冲击型煤与瓦斯突出预测结果为中等危险性,与实际案例评价相符;地应力条件为冲击型突出发生的主要原因,瓦斯因素次之,煤岩物理力学性能影响最小;煤岩结构、瓦斯压力、瓦斯动力现象、煤岩破坏类型及煤体坚固性系数对冲击型煤与瓦斯突出影响较大。
    煤层瓦斯钻孔有效抽采半径研究
    邹士超, 辛嵩
    2020, 30(4):  53-59.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.009
    摘要 ( 222 )   PDF (2904KB) ( 405 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为预测煤矿瓦斯治理中钻孔有效抽采半径,以贵州省四季春煤矿6号煤层为例,建立钻孔周围单元体瓦斯渗流模型,理论推导径向流场瓦斯压力分布特性,采用Comsol数值模拟得到不同抽采时间沿钻孔径向瓦斯压力分布云图;根据理论推导和数值模拟数据,结合临界瓦斯压力(0.5 MPa), 得出有效抽采半径,并现场试验验证。结果表明:理论与模拟有效抽采半径结果相对误差率均小于10%,准确性较好;有效抽采半径与抽采时间线性相关,因现场实测有效抽采半径较为复杂,通过理论和数值模拟方法可预测有效抽采半径,为井下瓦斯的治理钻孔瓦斯抽采提供参考。
    惰性气氛对煤自燃过程的竞争吸附差异性研究
    娄和壮, 贾廷贵
    2020, 30(4):  60-67.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.010
    摘要 ( 233 )   PDF (3698KB) ( 413 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为探究在CO2与N2气氛中吸附后的煤低温氧化自燃特性,以寺河2号井9号煤层无烟煤为研究对象,开展煤低温氧化程序升温试验与热重(TG)试验,分析煤自燃过程中CO和CH4气体的产物特性与失重特性;建立煤大分子表面对O2分子、CO2分子与N2分子等不同气体分子的物理吸附模型,应用巨正则系综蒙特卡罗模拟(GCMC)法,从微观角度分析煤表面对O2气体分子的吸附作用,探讨混合气体分子在煤大分子表面的气体竞争差异性。研究表明:经CO2与N2气氛中吸附后的煤低温氧化自燃特性发生变化,CO和CH4气体产物浓度减小,煤自燃失重速率降低,煤低温氧化能力受到抑制;煤大分子对CO2与N2等气体分子的混合吸附对其吸附O2分子起到了抑制作用;煤大分子表面的气体竞争吸附排序如下:H2O>CO2>N2>O2>CH4>CO。
    聚氨酯影响煤自燃的动力学特性研究
    郭鹏伟, 唐一博, 王化恶, 胡世花, 周晋强
    2020, 30(4):  68-73.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.011
    摘要 ( 232 )   PDF (3287KB) ( 375 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为探究聚氨酯对煤自燃的危险性影响,利用热分析技术分析聚氨酯加入前后的动力学特征;采用Flynn-Wall-Ozawa (FWO)和Starink这2种动力学模型,计算处理动力学参数,并采用Bagchi法确定机理函数→机理函数。结果表明:当聚氨酯存在时,前期(168~300 ℃)反应会加快,失重速率大大增加,但到后续高温阶段(465~714 ℃)时,活化能相比加入聚氨酯前增大约6 kJ/mol,失重变得缓和,当反应停止时,最终的剩余质量近似为0,反应相对煤单独热解时进行得更为充分彻底;无烟煤以及其与聚氨酯混合后分别遵循随机成核和随后生长机制以及一级化学反应机制。
    公共安全
    考虑跨越障碍物行为的元胞自动机模型
    宋英华, 涂文豪, 霍非舟, 吕伟, 方丹辉
    2020, 30(4):  74-79.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.012
    摘要 ( 208 )   PDF (2036KB) ( 493 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为研究跨越障碍物行为对人员疏散进程的影响,建立考虑跨越障碍物行为的人员疏散元胞自动机模型。模型中引入危险度的概念,利用危险度区分可跨越障碍物与不可跨越障碍物;通过2种不同的邻域,实现行人的跨越障碍物行为;建立某地震后的疏散场景,对不同初始行人密度及跨越障碍物行人比例的疏散过程进行模拟,分析初始行人密度、跨越障碍物行为以及跨越障碍物行人比例对人员疏散过程的影响。仿真结果表明:行人跨越障碍物行为使得模拟过程更加符合实际行人面对障碍物的运动模式,消除了障碍物路口行人必须绕过障碍物引起的某些阻塞;与不存在行人跨越障碍物行为相比,初始行人密度增加对存在行人跨越障碍物行为的场景影响更小;行人在面对可跨越障碍物时,跨越障碍物行人比例越高,疏散所需时间越短。
    非合作大型UAVs飞行冲突预测方法研究
    高扬, 武文涛, 贾晓珊, 许铭赫
    2020, 30(4):  80-85.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.013
    摘要 ( 201 )   PDF (1659KB) ( 415 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为降低非合作大型无人机(UAVs)之间的碰撞风险,首先在分析大型UAVs运行方式的基础上,提出基于UAVs运行管理平台的非合作大型UAVs飞行冲突预测机制和程序;然后建立基于UAVs飞行状态数据的飞行冲突预测模型,分别预测水平和垂直2个方向上的飞行冲突,进而判断是否存在飞行冲突,并分析冲突告警阈值,防止UAVs地面站过晚收到告警信息;最后利用3架UAVs实时飞行状态数据实例分析模型并验证该模型的可行性。结果表明:所提的冲突预测机制和程序可以实现非合作大型UAVs之间的冲突预测和预警;冲突预测模型可以准确判断是否存在飞行冲突并计算飞行冲突发生的时间。
    烟雾场景下的人员疏散仿真研究
    李昌华, 何海彤, 李智杰, 张颉
    2020, 30(4):  86-92.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.014
    摘要 ( 301 )   PDF (1948KB) ( 475 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    针对人员疏散时受烟雾扩散实时动态变化影响较大的问题,建立一种改进的元胞自动机模型,用于烟雾场景下的疏散仿真。首先,在动态参数模型基础上提出烟雾场景下疏散人员视野半径的变化规则,以描述烟雾环境变化对人员行为的影响;同时,建立区域从众行为的运动规则;然后,利用该模型对单双出口场景下的人员疏散过程进行数值模拟研究;最后,分析烟雾场景下视野变化、从众行为及出口宽度对于疏散的影响。研究表明:从众行为在部分情况下对疏散作用具有不确定性,引导员的存在可使疏散效率极大提高;视野范围的变化对疏散时间有一定影响,疏散人员数量较少时影响较大;增加出口宽度能够提高疏散效率,但当出口宽度达到一定程度时效果提升不明显。
    基于“2-4”模型的建筑电气火灾事故直接原因研究
    孙世梅, 耿晓帅, 傅贵
    2020, 30(4):  93-99.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.015
    摘要 ( 442 )   PDF (1471KB) ( 531 )  
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    为明确建筑电气火灾事故发生的直接原因,采用事故致因“2-4”模型分析40起典型建筑电气火灾事故,并分类和统计出直接原因中不安全动作和不安全物态。从火源产生、火势发展、安全管理及人员配备、自救、救援、灭火等6个方面分析不安全动作,获得不安全动作的出现频数、人员违章状况、动作执行者及不安全物态的出现频数、各类不安全物态占不安全物态总数比例等统计数据。研究结果表明:不安全动作35类共412个,其中采取灭火措施不当、违规存储使用易燃易爆、可燃物品和未组织消防安全宣传教育培训这些不安全动作的发生频率位于前3位;不安全物态3类共127项,其中出现频率较高的是聚苯乙烯泡沫塑料等易燃可燃货物和电气线路短路。
    十字路口乘用车与二轮车典型危险场景聚类及推演
    周华, 张巧玉, 母尧尧, 谭正平, 孙庆, 张道文
    2020, 30(4):  100-107.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.016
    摘要 ( 260 )   PDF (2788KB) ( 377 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为了给智能汽车研发提供有效的场景推演构建方案,统计分析国家车辆事故深度调查体系(NAIS)数据库中乘用车与二轮车发生在十字路口的事故场景数据,得到2类高占比的基础场景;选取7个场景关联变量,并就2类基础场景对应的静态特性数据进行聚类分析;建立运动学推演模型,结合5类典型危险场景的动态参数实际阈值,构建5类典型危险场景的速度-距离危险模型。结果表明:通过统计分类、聚类分析和运动学模型叠加推演方法,可得到5类符合中国道路交通情况的十字路口乘用车与二轮车典型危险场景,进而得出5个危险场景集。
    景区密集人群踩踏事故情景分析
    李华, 李琳倩, 益朋
    2020, 30(4):  108-113.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.017
    摘要 ( 469 )   PDF (1768KB) ( 527 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为提高景区密集人群应急管控能力,采用情景分析和动态贝叶斯网络相结合的方法,研究景区密集人群踩踏事故情景演化过程。通过分析景区密集人群踩踏事故,选取情景状态、致灾体、承灾体、驱动要素为关键要素,探索密集人群踩踏事故情景演化的特征与路径;运用动态贝叶斯网络构建密集人群踩踏事故情景网络,从情景状态概率推演情景发展趋势。结果表明:引起事故发生风险概率较高的情景状态依次为人群跌倒、人群僵持、人群流量剧增和人群聚集;预防准备不充分、景区安保管理不足、人流监测设备和人群限流设施不完善等相应驱动要素的介入是造成事故发生的主要原因。
    无序多分类Logistic回归的地铁扶梯事故特征分析
    王志如, 高林源, 王敏
    2020, 30(4):  114-120.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.018
    摘要 ( 320 )   PDF (1437KB) ( 402 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为探究影响地铁扶梯事故的主要因素,以北京地铁扶梯事故数据为基础,利用无序多分类Logistic回归方法,研究地铁扶梯事故的特征,通过控制相关因素来预防地铁扶梯事故的发生;分析894起地铁扶梯事故的事故形式、解释变量与响应变量的类型及属性,构建无序多分类Logistic回归模型,识别主要影响因素,计算各类影响因素对事故的贡献大小。研究结果表明:针对不同类型事故,制定不同的环境因素、乘客特征、乘客行为因素、线路因素的重点管控策略,可降低地铁扶梯事故的发生;该研究方法能够用于地铁扶梯事故预测研究,解决变量无序且多元的相关性分析和贡献大小的定量分析问题。
    公路隧道人员疏散时间计算模型及应用
    成艳英, 谢玮, 张玉春, 彭奇, 刘劼玮, 陈柯
    2020, 30(4):  121-126.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.019
    摘要 ( 677 )   PDF (3386KB) ( 418 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为精确计算隧道人员疏散时间并为疏散通道合理设计提供理论依据,综合人员疏散距离、运动速度、隧道宽度、出口流量以及交通量等参数对人员疏散时间的影响,提出一种新型公路隧道人员疏散时间计算经验模型,全面考虑出口处发生交通堵塞的临界条件、堵塞开始时间及堵塞持续时间;基于该模型,以某水下隧道为例,分析隧道设置不同横向/竖向疏散通道时,隧道人员荷载密度、人员运动速度对人员疏散时间和出口堵塞状况的影响,提出横/竖向通道等效设置间距基本关系。结果表明:在隧道横/竖向通道不同疏散方式下,人员疏散时间受行走速度影响程度不同,而与人员荷载密度关系极大;同等条件下隧道横通道疏散能力明显大于竖向疏散通道。
    安全出口台阶设计对幼儿疏散影响的试验研究
    姚亦舒, 陆伟
    2020, 30(4):  127-134.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.020
    摘要 ( 272 )   PDF (2568KB) ( 290 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为探究幼儿园安全出口台阶设计的合理性,填补幼儿在幼儿园安全出口台阶处疏散行为数据的空白,在2所全日制六班型幼儿园开展防火疏散演习试验,获取幼儿在4种不同设计的安全出口台阶上的疏散行为数据;对比分析行走速度、疏散时间和疏散流率。结果表明:4~6岁幼儿在非光滑台阶上的行走速度在0.52~0.98 m/s之间;安全出口台阶的设计差异对幼儿疏散行为及疏散效果影响显著,双面式踏步可提高1.8倍疏散流率。
    走行高度对疏散人员运动特征影响研究
    张艺, 马剑, 罗倩, 林鹏
    2020, 30(4):  135-140.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.021
    摘要 ( 195 )   PDF (3469KB) ( 288 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为量化走行高度对疏散人员运动特征的影响,应用虚拟现实(VR)技术构建高度不同的疏散试验场景,采用激光测距雷达记录被试走行试验数据,利用恐高症评定问卷(AQ)与K均值聚类算法划分恐高等级,探究控制高度条件下不同恐高程度与性别对疏散人员速度、步幅与步频的影响。结果表明:随着试验场景高度增加,行人的疏散速度、步幅与步频下降,0~50 m高度范围内下降明显;相同高度下,恐高程度越大,行人速度与步幅越小,步频越快,对高度变化越敏感;女性步行速度与步幅下降幅度大于男性,相同高度下,男性步行速度与步幅大于女性。
    基于行人横穿场景的AEB触发宽度优化研究
    何霞, 张道文, 车瑶栎, 刘奇, 董小飞, 董红磊
    2020, 30(4):  141-146.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.022
    摘要 ( 491 )   PDF (1616KB) ( 630 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为研究自动紧急制动(AEB)系统控制策略中触发宽度对行人横穿场景结果的影响,利用自动驾驶仿真软件PreScan建立道路及车辆模型,在Matlab模型控制平台Simulink中设计AEB纵向控制算法,模拟行人横穿危险场景,不断调整触发宽度,观察碰撞结果。结果表明:当汽车速度处于30~50 km/h时,系统触发宽度为1.75 m,能够起到很好的避撞效果;当汽车速度处于50~80 km/h 时,触发宽度需随行人速度增加而增加;触发宽度越宽,汽车接收信息越多, AEB误作用概率增大,故将最大触发宽度设置为3.5 m;当汽车速度处于60~80 km/h时,需同时优化触发宽度值和全力制动提前时间的长短,才能避免碰撞。
    公路隧道火灾烟气层高度判定方法
    杨小龙, 张玉春, 高云骥, 靳开颜, 李智胜, 李涛
    2020, 30(4):  147-153.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.023
    摘要 ( 412 )   PDF (2299KB) ( 431 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    浮力频率法、N百分比法、积分比法为常用的3种判断隧道火灾烟气层底部高度的方法,这3种判断方法计算结果与视觉观察结果通常存在偏差,为研究偏差程度及原因,基于火灾动力学模拟软件(FDS)建立长隧道模型,设定6种火源功率,通过竖向能见度分布验证现存判断方法与视觉结果的偏差程度,提出能见度突变法。结果表明:4种方法计算得出隧道火灾烟气层底部高度结果与视觉观察结果的偏差顺序为(按差值占隧道高度比例排序):能见度突变法(1.63%)<浮力频率法(4.88%)<N百分比法(N=30,7.88%)<积分比法(8.50%);积分比法和浮力频率法结果大于视觉结果;隧道竖向能见度值随高度增加先保持恒定,后突变迅速下降,且HRR越大,下降越快,能见度值越低。
    城市长隧道导向视觉参照系安全改善效果研究
    罗浩顺, 徐良杰, 杜志刚, 曾欢
    2020, 30(4):  154-159.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.024
    摘要 ( 180 )   PDF (4439KB) ( 258 )  
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    为保障城市长隧道交通安全,提高运行效率,分析含多出口匝道的城市长隧道视觉环境特征,结合视错觉机制与色彩心理学原理构建空间导向视觉参照系;基于E-prime软件开展驾驶员心理物理学感知试验,研究该视觉参照系对城市长隧道驾驶安全的改善效果以及最优设计形式。结果表明:蓝、绿信息环境下驾驶员行车舒适度最高,黄色信息警示性强且不会造成剧烈刺激,有利于提高驾驶员注意力;该视觉参照系能够缩短驾驶员对导向信息的视认时间,增加视认距离;韵律图案向隧道进出口适度倾斜以诱导驾驶员产生坡度错觉,当倾斜75°时,诱导驾驶员在坡道主动控速的效果最佳。
    防灾减灾技术与工程
    尾砂粒径对尾矿坝漫顶溃坝的影响
    武立功, 肖利兴, 刘晓峰, 姚池, 姜清辉, 周创兵
    2020, 30(4):  160-165.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.025
    摘要 ( 225 )   PDF (4185KB) ( 374 )  
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    为探究不同粒径尾砂筑坝的尾矿坝发生漫顶溃坝时的溃决反应,以永平燕仓尾矿库尾砂为筑坝材料,将尾矿砂筛分为中砂、细砂、粉砂,开展溃坝物理模型试验,并采用FLOW3D软件进行数值模拟验证。结果表明:中砂筑坝时,漫顶溃坝溃决形式主要表现为冲刷推移破坏;粉砂筑坝时,溃决形式主要表现为侵蚀下切破坏;细砂筑坝时,则表现出冲刷推移和侵蚀下切2种特性。物理试验和数值模拟在溃坝流量、时间等方面取得较好的一致性,证明物理模型和数值计算相结合的方法在模拟尾矿库漫顶溃坝中具有一定的可靠性。
    职业卫生
    高温环境下降温服对消防员热反应的影响
    田水承, 周润康, 杨杰
    2020, 30(4):  166-171.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.026
    摘要 ( 432 )   PDF (1655KB) ( 412 )  
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    为了降低消防员热应激水平,提升消防救援作业效率,研究高温环境条件下降温服对消防员热生理调节的影响。在高温环境中(35 ℃)中,设置基础服装(短袖和短裤)、防护服(基础服装和防护服)、降温服(基础服装、防护服及降温服)等3个工况,分别测量受试者在运动及休息阶段典型的热生理参数。结果表明:相对于基础服装而言,防护服导致受试者皮肤温度、核心温度、心率、出汗速率大幅增加,且降低了汗液蒸发率;降温服能够有效抑制穿着防护服情况下的皮肤温度、核心温度、心率和出汗速率的升高,但会进一步降低汗液蒸发率;此外,降温服的冷却效果随着时间增加而降低,工作时间超过40 min后降温服的降温作用几乎消失,甚至会加重人体热生理负担。
    基于蒙特卡罗法的煤矿工人不安全行为风险评估
    许素睿
    2020, 30(4):  172-178.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.027
    摘要 ( 350 )   PDF (1595KB) ( 613 )  
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    为预防顶板、瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、水害4类煤矿事故,首先通过2-4 Model分析100起煤矿事故不安全动作,构建基于蒙特卡罗法的煤矿工人不安全行为风险评估模型;然后研究4类事故的行为风险后果值及每类事故中不安全动作对行为风险的影响程度;最后提出煤矿事故行为风险预防措施。研究结果表明:瓦斯爆炸事故行为风险最大,其次是煤与瓦斯突出事故和水害事故行为风险,顶板事故行为风险最小;未能有效探放水、未按规定施工生产、违规指挥生产这3种不安全动作对煤矿事故行为风险影响较大。
    扩散方式对安全标语有效性的影响及作用机制
    廖斌, 冯海芹, 魏欣, 段琼华
    2020, 30(4):  179-185.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.028
    摘要 ( 239 )   PDF (2144KB) ( 297 )  
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    为提高安全标语在使用过程中的有效性,首先,将安全标语划分为安全意义型、安全策略型和安全知识型3种类型,扩散方式分为类比式和心理模拟式2种形式;然后,设计试验,记录被试观看安全标语过程中的眼动数据以及主观评价数据;最后,进行方差分析(ANOVA)和中介效应分析。结果表明:扩散方式会影响安全标语的有效性;安全意义型标语应采用心理模拟式,安全策略型和安全知识型则更适合类比式;3种类型安全标语的接受度均通过注视次数(NF)起主要中介作用;安全策略型标语的理解度则通过NF和平均注视时间(FD)共同起中介作用。
    基于混合Logit模型的轨道交通安全统计生命价值
    刘文歌, 杨晶
    2020, 30(4):  186-191.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2020.04.029
    摘要 ( 204 )   PDF (1520KB) ( 302 )  
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    为了提供轨道交通安全项目经济评价的基础指标,开展轨道交通安全统计生命价值(VOSL)测算研究。基于参数服从正态分布和对数正态分布的混合Logit(ML)模型,构建轨道交通安全VOSL测算模型;以“大连至沈阳出行路径选择”为研究场景设计出行路径选择调查问卷,实施交通意向调查并获得调查数据;利用Monte Carlo仿真算法进行模型标定和模型比较分析,最终获得轨道交通安全VOSL测算值及其分布函数。结果表明:参数服从对数正态分布的ML-2模型,其拟合优度为0.213 5,命中率为82.49%,模型精确性较高;基于ML-2模型的轨道交通安全VOSL服从参数为(0.615 5,0.514 82)的对数正态分布,其数学期望为616.9万元,且在取值为410万元时达到最大概率。
    书评
    基础教育领域学生心理健康与安全研究及应用
    蔡葵花
    2020, 30(4):  192-193. 
    摘要 ( 118 )   PDF (1809KB) ( 328 )  
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    当代高校加强安全教育与管理之必要性思考
    刘扬
    2020, 30(4):  194-194. 
    摘要 ( 126 )   PDF (1590KB) ( 260 )  
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    基于文化安全意识的外语教育策略研究
    宁静
    2020, 30(4):  195-196. 
    摘要 ( 67 )   PDF (1637KB) ( 240 )  
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