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当期目录

    2022年 第32卷 第12期    刊出日期:2022-12-28
    安全科学理论与安全系统科学
    行为风险自由度安全约束模型研究及应用
    李文昌, 和庆法, 李昊, 周爱桃, 罗云, 刘振江
    2022, 32(12):  1-9.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.12.2101
    摘要 ( 401 )   HTML ( 11 )   PDF (2158KB) ( 210 )  
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    为降低人为事故发生率,结合行为科学理论和机械运动自由度约束原理,提出人的行为风险自由度概念,建立风险自由度的安全约束模型,其核心是用适当的安全约束要素和安全约束机制,随机约束人的风险自由度,使人的风险行为受到全过程、全方位的安全限制、安全警觉和安全提醒,消除人的随机安全风险,避免人因事故。以煤矿企业的操作者和管理者为例,基于安全保护层理论,构建以时间和空间为保护层的动态化风险约束机制,并且建立安全约束保障制度和措施,保证其有效实施。结果表明:在煤矿生产、作业、管理活动中,采用定制的具有随机安全约束功能的安全约束要素,实施定位、定时、定量化的动态约束煤矿人员的风险自由度,能够使人的风险行为受到全过程、全方位的安全限制、安全警觉和安全提醒,从而及时、随机、超前防范人的不安全行为和管理上的缺陷,有效避免人因事故。

    基于随机森林的矿工不安全行为预测预警模型
    李红霞, 徐浩冉, 田水承
    2022, 32(12):  10-18.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.12.2752
    摘要 ( 393 )   HTML ( 19 )   PDF (2309KB) ( 238 )  
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    为减少煤矿工人不安全行为,科学研判其未来趋势和状态,通过事故统计和文献分析构建煤矿不安全事件与事故数据库和矿工不安全行为属性表,在此基础上,采用Apriori算法挖掘各不安全因素与不安全行为间的关联规则,将强相关规则作为随机森林预测模型的输入指标,不安全行为频次作为输出指标,对原始模型进行拟合训练,基于相关性分析与专家建议设置预警阈值,完善矿工不安全行为预警模型。结果表明:安全文化、现场监护、无效纠正、技术环境以及人员状态与矿工不安全行为构成强相关规则;对于矿工不安全行为的预测,预测值与实际值的偏差较小,预警模型准确度较高;且技术环境、工作环境、组织管理和隐患识别对预测结果影响最大。

    基于CIPP的安全学科课程思政评价
    佟瑞鹏, 王乐瑶, 王露露, 尘兴邦, 安宇
    2022, 32(12):  19-24.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.12.0903
    摘要 ( 321 )   HTML ( 8 )   PDF (1663KB) ( 117 )  
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    为全面了解安全科学与工程学科(简称安全学科)课程思政建设情况,构建科学、合理的评价指标体系,首先,阐释背景评价、输入评价、过程评价、成果评价(CIPP)模型应用于课程思政评价的可行性;然后,依据政策文件及安全学科属性,基于CIPP模型,构建安全学科课程思政指标体系,包含背景基础、资源配置、实施过程、成果效益4个一级指标,学科定位等11个二级指标,落实立德树人等30个三级指标,并计算各级指标权重;最后,采用问卷调查方法,对多所开设安全学科的高校开展评价应用分析。结果表明:当前课程思政建设水平一般,总体评价得分为3.020;制度保障薄弱,制度保障单项得分2.604;资源分配失衡,存在显著性差异;从多维视角来看,一般本科院校课程思政教学能力相比“双一流”建设高校有所欠缺,必修课教师课程思政发散思维相比选修课教师存在不足,理工类课程思政系统性体系构建相比人文社科类困难。

    群体视角下安全氛围对安全行为的跨层次影响
    王丹, 何洋
    2022, 32(12):  25-31.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.12.2365
    摘要 ( 236 )   HTML ( 9 )   PDF (1599KB) ( 172 )  
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    为有效促进建筑工人的安全行为,提升建筑行业安全管理水平,基于社会交换理论和社会认知理论,构建安全氛围影响个体安全行为的跨层次理论模型,并检验群体心理资本的跨层次中介效应和群体信任的跨层次调节效应。采用问卷调查的方法收集数据,调查对象来自68个施工班组的448名建筑工人(包括班组长和班组成员),运用多层次线性模型(HLM)的方法进行实证研究。结果表明:群体层安全氛围与建筑工人安全行为显著正相关;群体心理资本在安全氛围和建筑工人安全行为之间具有显著的跨层次部分中介效应;群体信任跨层次正向调节群体心理资本和建筑工人安全行为之间的影响关系。群体层的安全氛围通过群体心理资本直接或间接跨层次影响建筑工人的安全行为,而群体信任则可以促进这个影响过程。

    安全信息视域下精准安全管理的内涵与模型
    王秉, 云妙婷, 刘琼
    2022, 32(12):  32-37.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.12.1794
    摘要 ( 234 )   HTML ( 7 )   PDF (1737KB) ( 151 )  
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    为明晰精准安全管理的基本问题,从而丰富精准安全管理理论,开展安全信息视域下的精准安全管理基本理论问题研究。首先,基于安全信息视角,提出精准安全管理的定义,并构建精准安全管理的概念框架;其次,从精准安全管理的特点、内容与功能出发,分析精准安全管理的内涵;最后,构建与解析安全信息视域下的精准安全管理模型。结果表明:从安全信息角度看,精准安全管理是通过收集、分析和处理安全信息获取安全情报,并运用安全情报识别和管控安全风险的活动,主要目的是提升安全管理工作的精度、准度和效度。精准安全管理模型主要由安全监测感知、安全数据存储、安全信息服务与安全情报运用4大部分构成。

    国外空管不安全事件中的人误风险分析
    杨越, 马博凯, 曹宇轩
    2022, 32(12):  38-45.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.12.2739
    摘要 ( 279 )   HTML ( 7 )   PDF (5389KB) ( 221 )  
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    以近20年国外空管(ATM)不安全事件的调查报告为数据样本,研究导致管制员人为差错的风险因素。首先基于认知差错回溯分析(TRACEr)方法,在感知、记忆、计划决策和响应执行4个认知层面,划分管制员人误类型及差错根因类别;然后采用基于粗糙集理论(RST)的数据挖掘方法和贝叶斯网络(BN)的逆向推理方法计算各认知领域的差错风险表征值。研究结果表明:警觉性失效、信息处理失误、环境干扰和信息传输不清晰是引发不安全事件的高风险因素。边界视野局限、视觉识别失误、期望倾向、注意力未全局化等视觉感知差错根因在地面不安全事件中占主要影响;而记忆障碍、未充分学习、风险辨识失效、负作用影响等记忆和计划决策差错根因在空中不安全事件中占主要影响。经RST挖掘得到的视觉感知差错和信息传输差错是主要人误类型;而由BN分析得出的结论中,判断差错成为影响程度仅次于视觉感知差错的重要人误类型。

    复杂工业系统人因失误与人因可靠性知识结构与演化趋势
    张燕, 尘兴邦, 李铭, 吴松, 佟瑞鹏
    2022, 32(12):  46-52.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.12.0509
    摘要 ( 280 )   HTML ( 7 )   PDF (4972KB) ( 234 )  
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    为有效控制和减少复杂工业系统人因失误,提高人的可靠性,从科学网(WOS)数据库中收集581篇相关论文及其15 722条参考文献,使用作者合作网络、文献共被引分析、突发性探测等方法,探究该领域内的主要研究团队、知识基础和前沿趋势。结果表明:该领域的贡献者主要来自韩国、中国、美国等国家,主要集中在核电、航海、航空等行业;该领域研究经历从应急操作程序、程序进展的可变性等定性研究到目前模拟数据、人因可靠性分析(HRA)等定量研究的知识演变;当前研究热度较高的主题主要与人因失误数据、依赖性评估等相关。通过深入的内容分析发现,人因失误研究主要分析人机交互关系下的人因失误机制,HRA主要开展HRA方法改进、绩效影响因素(PIFs)辨识、人因失误概率评估等内容。

    基于数据增强的HSE检查纪要命名实体识别
    夏占杰, 张贝克, 高东
    2022, 32(12):  53-62.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.12.2727
    摘要 ( 260 )   HTML ( 8 )   PDF (9124KB) ( 67 )  
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    为解决用深度学习模型对安全检查纪要进行文本挖掘时,面临的数据集规模小、样本数据分布不均衡、命名实体识别(NER)效果差等问题,提出一种新的NER数据增强方法。首先,将数据集中的命名实体分离,并随机替换同类命名实体,避免数据增强技术对命名实体信息的破坏,使命名实体分布更加均匀;然后,通过优化其他部分的噪声数据和比例参数,进一步提高NER的效果;最后,通过自动标注分离后的数据,重新组合,以避免需要手动标注大量数据的弊端。结果表明:该方法可快速解决数据集数据量太小和数据集命名实体分布不均匀等问题;与更简单有效的数据增强(AEDA)方法相比,该方法在健康安全环境(HSE)检查纪要等数据集上取得更好的识别效果,使模型在1倍扩充数据上的综合评价指标从92.83%提升至97.23%;同时,能够得到建筑施工过程中安全隐患在空间上的分布规律和强关联规则。

    安全工程技术
    基于QAR数据的飞行员飞行操作风格研究
    孙瑞山, 刘胤甫
    2022, 32(12):  63-69.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.12.1169
    摘要 ( 315 )   HTML ( 15 )   PDF (3555KB) ( 176 )  
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    为减少或避免由飞行员操作导致的不安全事件发生,保障民航航班运行安全,深入探究飞行员飞行操作过程中的整体倾向性和飞行员操作风格。基于某B737-800型机队快速存储记录器(QAR)数据,首先,提取多个飞行阶段飞行员操作风格的特征参数,构建数据集;然后,采用高斯混合模型(GMM)聚类的方法对数据集分类;最后,运用方差分析方法,分析不同操作风格影响下的飞机状态。结果表明:该机队飞行员驾驶风格能够划分为有明显差异的3类,分别为激进型、普通型和保守型;相同操作风格飞行员的飞行操作表现出整体相似的特征;不同操作风格飞行员操控下飞机飞行状态具有显著性差异。利用QAR数据能够较为准确地判断机队飞行员的操作风格,识别飞行员操作整体特征,并评估不同操作风格飞行员在飞行实践中的操作风险,进一步辅助规范飞行员操作行为,提升飞行员操作能力。

    深浅孔联合爆破切顶留巷围岩控制技术及应用
    侯俊领, 赵能, 李俊斌, 董现忠, 余忠林, 范同清
    2022, 32(12):  70-78.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.12.1877
    摘要 ( 207 )   HTML ( 5 )   PDF (13674KB) ( 63 )  
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    为解决淮南矿区深井砂岩直覆工作面切顶留巷后的围岩稳定性问题,首先,分析深浅孔联合爆破切顶留巷技术原理,采用深孔预裂爆破技术使基本顶断裂并垮落,同时采用聚能爆破技术对直接顶进行定向切割;然后,根据理论分析确定深浅孔联合爆破方案,并通过数值模拟方法分析未切顶、切直接顶及深浅孔联合爆破3种不同切顶工作面的应力分布特征;最后,在丁集矿1452(1)砂岩直覆工作面进行现场工业性试验。研究表明:深浅孔联合爆破切顶留巷围岩控制技术可以更好地阻断覆岩之间的应力传递,改善留巷顶板应力环境;在工作面推进方向,减小周期来压步距,来压强度平缓,在留巷巷道中,减小留巷上方悬顶长度,形成短壁梁,有效地降低了留巷围岩的应力,较好地控制了围岩变形。

    某高原螺旋施工隧道CO分布及扩散特征
    刘杰, 周皓文, 王婉青, 张悦, 赵湖云
    2022, 32(12):  79-87.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.12.0110
    摘要 ( 177 )   HTML ( 7 )   PDF (5658KB) ( 141 )  
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    为探究某高原螺旋施工隧道内风流场分布情况及CO运移特征,提升隧道掘进面施工环境空气质量,以流体控制方程和组分运输模型为基础,运用Ansys Fluent流体仿真软件,以送风风速、掘进面与风筒口之间的距离为影响因素,模拟多个工况下的风流场和CO分布特征,并建立一种适用于测算高原螺旋施工隧道内CO质量浓度的多元线性回归模型。结果表明:沿隧道出口方向,隧道断面的平均风速在风筒口前方先增大后减小,在风筒口后方逐步趋于稳定;当掘进面与风筒口之间距离超过30 m时,射流末端和风筒口前端2个区域容易形成明显的涡流;CO质量浓度分布受风速和距离的影响呈现出“中间低,两边高”和“左低右高,上低下高”2种分布特征;隧道内不同时刻、不同截面上的CO质量浓度可按多元线性回归模型测算。

    “十三五”期间我国煤矿事故特征及演变趋势分析
    付恩三, 白润才, 刘光伟, 赵浩, 杨传沓
    2022, 32(12):  88-94.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.12.0076
    摘要 ( 312 )   HTML ( 12 )   PDF (1841KB) ( 242 )  
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    为从宏观层面总体评价全国各产煤省事故风险,并分析事故变化特征,搜集“十三五”期间国内煤矿事故数据,从煤矿事故类型、伤亡情况、时空地域等方面,采用数理统计、可拓理论等数学方法,分析煤矿整体安全演变趋势。研究结果表明:顶板事故取代瓦斯事故成为主要事故类型,事故发生地域呈现出由南向北转移趋势,国有煤矿事故总量占比增大,乡镇煤矿较大以上事故多发;频发事故省份存在煤矿数量多、百万吨死亡率高及地质条件复杂等特性,矿山机构改革以及强化企业安全生产主体责任,对于矿山安全生产起到积极的推动作用;煤矿事故类型变化与国内灾害治理投入、标准制定、煤矿安全生产风险监测预警体系的建立,以及淘汰小型落后煤矿存在强耦合关联关系;采用可拓理论分析得出“十三五”初期整体煤矿事故风险等级为三级,到“十三五”末期整体煤矿事故风险等级为二级,整体安全形势趋于向好。

    考虑精细地形的尾矿库溃坝外泄泥流运移规律研究
    王昆, 张俊阳, 杨修志, 臧传伟, 诸利一, 张峥
    2022, 32(12):  95-101.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.12.1163
    摘要 ( 153 )   HTML ( 5 )   PDF (20347KB) ( 67 )  
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    为更科学地开展尾矿库风险评价,提升库区下游防减灾能力,首先引入光滑粒子流体动力学(SPH)方法,使用无人机(UAV)遥感技术获取的高分辨率地形数据,研究尾矿库溃坝外泄泥流在下游精细地形上的运移规律;然后以华东某尾矿库为研究案例,分析泥流流动状态及关键指标。结果表明:案例中,溃坝发生 15 s 内,泥流覆盖坝脚处,以超12 m/s流速向沟谷内流动,受沟谷地形影响,流速峰值升至15 m/s以上;该尾矿库溃坝模拟结果受地形因素主导,大量高速流动泥流迅速聚集在沟谷,且影响扩散范围较广;流速、冲击力及淹没深度指标分析显示,下游苗圃、厂房面临较高风险。通过UAV遥感技术可获取库区及周边精细地形图片,具备分辨率高、时效性强、自动化程度高等优势。考虑精细地形的SPH溃坝模拟方法具备可行性与推广价值。

    港口岸桥安装施工安全风险评估
    纪柯柯, 李正中, 刘双, 张馨, 王冠妍, 王绪亭
    2022, 32(12):  102-109.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.12.2769
    摘要 ( 238 )   HTML ( 9 )   PDF (10150KB) ( 140 )  
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    为提高港口岸桥施工安全,通过辨识岸桥安装风险因素,确定岸桥安装风险等级,以岸桥安装施工安全风险评估为顶层目标,提出一种基于云层次分析法(C-AHP)的岸桥安装施工安全风险评估模型。首先,从人、机、环、管4方面构建岸桥安装评估指标体系,引入云模型的概念,修正传统AHP法标度理论,以期望、熵、超熵3个数字特征表征系统的随机性、模糊性和离散性,从而确定各指标相对权重及风险值的云数字特征;然后,采用云模型量化各指标的随机性和模糊性,得到总体评估结果;最后,依托天津港某集装箱码头岸桥安装工程进行实例分析。结果表明:设备因素对岸桥安装施工安全风险的影响程度最高,其次为环境因素、管理因素和人员因素;岸桥安装施工安全总体风险值为47.769,风险等级为Ⅱ级,处于可接受准则区间,符合实际评估结果。

    Raft共识机制驱动多列车区域资源协商
    黄苏苏, 文韬, 李鹍, 王琳, 冯浩楠, 蔡柏根
    2022, 32(12):  110-117.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.12.2590
    摘要 ( 201 )   HTML ( 9 )   PDF (4169KB) ( 256 )  
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    为进一步提高信号系统运行效率,提出一种基于车车通信的列车自主运行系统(TACS)的分散列车线路资源协商方法。从系统结构的角度出发,对比中心化系统和去中心化系统的网络模块度,证明去中心化系统稳定度高,是更适合应用于多智能体协同控制的系统网络结构。以区块链技术中的Raft共识机制为基础进一步设计TACS列车节点状态转换原则,用来描述竞选资源车和资源车交接这2个具体场景;通过虚拟机加端口映射的方式进行性能测试,总结竞选成功概率、竞选周期与超时临界值的关系,结合测试结果和行业标准,给出设置TACS中车车通信超时临界值在 50~100 ms 的建议。结果表明:基于Raft共识机制的多列车资源协商策略能够提高列控系统运行效率和减小对通信系统的时间依赖。

    基于机器学习的煤自然发火期预测
    张利冬, 宋泽阳, 罗振敏, 赵珊珊
    2022, 32(12):  118-124.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.12.0134
    摘要 ( 238 )   HTML ( 7 )   PDF (2087KB) ( 160 )  
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    为快速准确地预测煤自然发火期,首先基于大型煤自燃低温氧化试验及文献数据组成数据集,并考虑煤自燃影响因素众多且与发火期存在复杂的非线性关系,建立包含煤自然发火期、环境温度、煤炭热值、水分等参数的数据集;其次采用多层感知机(MLP)和随机森林(RF)等机器学习方法建立煤自然发火期预测模型,表征内部因素和外部因素对发火期的影响;同时为增强模型的拟合能力和泛化能力,利用特征工程研究特征变量的相关性,以筛选模型的输入特征;然后利用网格搜索法优化模型超参数,以提高模型的预测能力;最后利用学习曲线法评估模型状态,防止模型过拟合。结果表明:RF和MLP模型均能预测煤自然发火期,RF模型的泛化能力更高;RF和MLP模型预测的平均绝对误差(MAE)分别为9.34天和12.10天,说明机器学习模型可同时考虑多个内外影响因素的复杂作用。

    公共安全
    城市燃气事故不安全行为风险评估
    张小良, 梁梵洁, 许素睿
    2022, 32(12):  125-132.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.12.0586
    摘要 ( 357 )   HTML ( 14 )   PDF (2233KB) ( 231 )  
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    为预防城市燃气事故的发生,首先,通过“2-4”模型(24 Model)不安全动作原因因素编码和生产过程危险有害因素代码,分析90起城市燃气死亡事故不安全动作;然后,以修正的不安全动作发生概率和事故危险指数为基础,构建并优化城市燃气事故行为风险评估模型;最后,采用蒙特卡罗法研究4类城市燃气事故相关方的行为风险后果值,并运用敏感度分析得到每类相关方的不安全动作对行为风险影响程度。结果表明:燃气经营者行为风险最大,其次是燃气使用者和燃气工程参与者行为风险,其他第三方单位行为风险最小;事故隐患排查治理工作不落实、燃气燃烧器具或燃气设施使用不合规、未按规范实施职业安全卫生管理或技术服务这3种不安全动作对城市燃气事故行为风险影响较大。

    地铁站火灾烟流特性及协同集控系统
    王凯, 胡经纬, 杨涛, 蔡炜垚, 王建华, 陈瑞鼎
    2022, 32(12):  133-140.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.12.2376
    摘要 ( 247 )   HTML ( 6 )   PDF (10324KB) ( 56 )  
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    针对地铁火灾存在导致重大人员伤亡的风险,首先提出通风、排烟、挡烟、隔离等多元设施协同控制的主动救灾思想,采用火灾模拟软件(FDS)建立常规地铁站与换乘地铁站的模型,模拟站台中部火灾下,排烟风机、挡烟垂壁局部和全部开启时关键部位的烟流控制效果;然后利用有效剂量分数(FED)模型分析人员的致死因素,并提出地铁常态通风与火灾烟流协同集控系统。结果显示:对于常规地铁站中部火灾,常态通风下,120 s后烟气蔓延到中间楼梯口,180 s时烟气弥漫整个站台层;开启所有排烟设施并关闭挡烟垂壁后,能够有效地将火灾烟气控制在站台中部及右侧。对于换乘地铁站,常态通风下,300 s时烟气污染所有站台与站厅区域,中间和左侧楼梯口的可用疏散时间为130和185 s;开启所有排烟设施并关闭挡烟垂壁后,下层站台烟流少量扩散到上层站台,但未波及到站厅,二者可用疏散时间增大至150和230 s。楼梯口能见度是影响可用疏散时间的关键因素,而火灾致命性因素是CO体积分数。

    基于客流加权的城市轨道交通网络抗毁性分析
    马敏, 胡大伟, 刘杰, 马壮林
    2022, 32(12):  141-149.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.12.0203
    摘要 ( 180 )   HTML ( 7 )   PDF (2294KB) ( 196 )  
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    为准确评估城市轨道交通车站失效对网络结构和服务质量的影响,首先,采用Space L方法,并考虑车站客流量,构建基于客流加权的城市轨道交通网络拓扑结构模型;然后,提出兼顾网络拓扑结构和服务质量的抗毁性综合评估指标,在度中心性、介数中心性和剩余容量3种负载分配策略下,分析随机攻击和蓄意攻击对城市轨道交通网络抗毁性的影响;最后,以2021年西安市轨道交通网络为例,验证模型的实用性和有效性。结果表明:客流量大或连接网络中心组团与分支的车站为城市轨道交通网络的关键车站;随着连续攻击次数的增加,强度最大的蓄意攻击对网络的破坏程度越来越大;在度数、介数和强度3种最大蓄意攻击策略下,网络抗毁性达到最优时,容量调节系数最小阈值为0.5,乘客换乘率的最大阈值为0.4。

    城市环形交叉口智能汽车接管过程事故风险预测
    刘擎超, 徐天宇, 熊晓夏, 赵晶娅, 蔡英凤
    2022, 32(12):  150-157.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.12.2650
    摘要 ( 228 )   HTML ( 6 )   PDF (4877KB) ( 388 )  
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    为降低城市环形交叉口事故发生率,针对交叉口智能汽车接管过程中的事故风险问题,提出智能汽车事故风险预测模型。基于城市交通仿真软件(ToT),构建城市环形交叉口场景,分析智能驾驶汽车接管过程的事故数据,揭示道路区域及接管时间对智能汽车接管过程事故风险的影响机制;使用CatBoost对事故风险进行建模,以敏感性分析、曲线下面积(AUC)为评价指标,对比CatBoost与线性回归、XGBoost模型的预测性能。结果表明:速度对事故的影响重要度占比在47%以上,交叉口入口道事故率最高,且入口左侧车道事故率较右侧车道平均高8.63%左右;ToT时间在环形交叉口对汽车事故率影响约为8.5%,且环道区域的道路曲率、半径因素对事故影响因素占比小于5%;环道路段几乎不影响自动驾驶汽车在车辆接管过程的碰撞,CatBoost模型预测精度高于线性回归及XGBoost。

    基于网络冗余性的城市轨道交通关键站点识别
    崔欣, 路庆昌, 李建宇
    2022, 32(12):  158-164.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.12.0274
    摘要 ( 189 )   HTML ( 8 )   PDF (4455KB) ( 246 )  
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    为明确城市轨道交通网络不同站点的重要程度,提出基于网络冗余性识别关键站点的方法,从网络拓扑结构和交通功能特性2个角度定义拓扑冗余性和功能冗余性,并以上海市地铁网络为例,识别关键站点。研究结果表明:基于拓扑冗余性识别出的单个重要站点失效后,将导致网络中13.15%的交通出行(起点-终点,OD)无法连通;基于功能冗余性识别出的单个关键站点失效后,将导致网络中10.1%的乘客无法通过轨道交通网络完成出行。对于环形辐射状的轨道交通网络,基于网络冗余性识别出的关键站点主要分布在环形线路和临近环形线路向外辐射的支路上。此外,多个站点同时失效后,对网络造成的影响不仅取决于每个站点的重要程度,还取决于每个站点在轨道交通网络中的空间位置分布。

    职业卫生
    赤铁矿矿尘在人体呼吸道运动的模拟
    廖慧敏, 苏红, 朱逸龙, 李明
    2022, 32(12):  165-173.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.12.1095
    摘要 ( 128 )   HTML ( 6 )   PDF (7403KB) ( 50 )  
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    为揭示赤铁矿矿尘在人体呼吸道的运动特征,对含铁矿尘的科学职业防护提供理论基础,以某露天赤铁矿的矿尘样本为研究对象,运用ANSYS等软件,建立口腔-支气管的人体完整呼吸道三维结构,使用离散相模型模拟赤铁矿矿尘在呼吸道内的运动沉积特征,分析矿尘在呼吸道的沉积数量、沉积位置、逃逸位置及影响因素。结果表明:矿尘沉积受粒径及劳动强度影响,粒径大于 1 μm 的矿尘,沉积率随粒径、劳动强度增大而升高,其中,5.21 μm以上的矿尘将全部沉积于呼吸道且咽喉沉积率大于85%。矿尘主要沉积位置为咽喉后部及气管涡流处。劳动强度越大,咽喉后部沉积量越大,气管处的沉积率越低。粒径越大,矿尘在气管位置的沉积率呈现先升高后降低的趋势。矿尘逃逸位置主要为左下叶外侧底段支气管及右下叶外侧底段支气管。

    服装材料对矿用通风服降温效果的影响试验
    游波, 刘剑锋, 张艺馨, 施式亮, 刘何清, 鲁义
    2022, 32(12):  174-180.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.12.0043
    摘要 ( 144 )   HTML ( 4 )   PDF (18781KB) ( 61 )  
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    为探明服装材料对矿用通风服降温效果的影响特征,选取人体皮肤温度、微环境温度、微环境湿度作为降温效果评价指标,基于人工环境试验舱以及试验测量仪器,通过在不同劳动强度、不同通风量的工况下进行真人受训试验收集、分析试验数据,对比3种服装材料的降温效果,并分析人体与服装之间微环境气候。结果表明:3款矿用通风服降温效果为莫代尔纤维型>纯棉型>硅胶型,平均降温幅度约为2.0、1.5、1.0 ℃。微环境温度、湿度都有较明显的降低,微环境内湿度为纯棉型>莫代尔纤维型>硅胶型,微环境内温度为莫代尔纤维型<纯棉型<硅胶型。

    矿山职业性尘肺病四级预防框架
    杨雪松, 王乾, 王宇昊, 赵旭, 佟瑞鹏
    2022, 32(12):  181-187.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.12.0383
    摘要 ( 231 )   HTML ( 5 )   PDF (1928KB) ( 186 )  
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    为加快解决困扰我国职业健康发展的矿山尘肺病高发的问题,探索一套有效的矿山尘肺病预防模式,基于扎根理论(GT)质性研究方法,运用“扎根范式”,对24位相关专家访谈资料和20篇文献进行开放性编码和选择性编码,形成4个核心范畴,建立“1+3”模式的矿山尘肺病四级综合预防理论模型。根据开放性编码和选择性编码结果,统计分析每一个编码的分布特征和出现频率。结果表明:零级预防(法律法规、社会职能、政府职能)提供顶层设计,第一级预防(工程技术管理、健康管理组织行为、个体健康自我管理)是前提,第二级预防(员工健康管理、工作场所职业卫生评价)起促进作用,第三级预防(社会参与、病后自我管理、医疗保障、权益保障)是最后一道屏障。4个核心范畴共同组成职业性尘肺病四级预防模型,为预防矿山职业性尘肺病制定策略提供指导框架。

    鲁棒感知风险下医疗废物回收系统优化研究
    刘子豪, 赵佳虹
    2022, 32(12):  188-194.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.12.1910
    摘要 ( 193 )   HTML ( 5 )   PDF (1944KB) ( 165 )  
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    为提高疫情下医疗废物回收安全性,协同优化设施选址、运输选线和运量分配决策,首先,根据感染性病毒的环境传播特性,构建公众感知风险的立体式鲁棒度量模型;其次,以总风险和总成本最小为优化目标,通过设计公众感知风险的情景鲁棒参数,建立回收系统0-1混合整数多目标非线性鲁棒优化模型;然后,根据模型的计算复杂度,设计基于最小包络聚类-遗传算法分阶段求解步骤;最后,通过武汉市疫情医疗废物管理实际案例和多个拓展测试算例,验证模型和算法的有效性。结果表明:新模型和算法具有较强的计算稳定性,实际算例中,能够在890 s以内求得优化效果为0.86%的方案;对于临时中转站最大能力、固定建设成本和车流量系数的参数取值,新模型和算法都具有较强的参数敏感性;相较于传统的确定型优化模型,新建的鲁棒优化模型能够降低80.58%的总风险,减少55.48%的公众均摊风险;相较于传统的多目标求解方法,新算法能够缩短26.83%的求解时间,并且在求解更大规模的优化问题时,能够在增加22.25%的求解时间条件下,确保优化效果在5%以内。

    书评