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2023年 第33卷 第3期    刊出日期：2023-03-28

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安全科学理论与安全系统科学

负系统学的创建研究

吴超

2023, 33(3):  1-10.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.0738

摘要 ( 197 )   HTML ( 1 )   PDF (2390KB) ( 35 )  

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为了把各类灾难研究的理论成果统一起来,采用逆向思维范式,基于逻辑学、系统学及科学学科学的研究方法,针对各种灾难都具有负面性与系统性的普遍事实,提出创建负系统学并将其作为统一各类灾难理论的一门综合学科;给出负系统和负系统学的定义及内涵,建立负系统学的概念模型和概念体系及其定义,阐述负系统学的主要研究内容与研究方法,展望负系统学的分支及其创立的意义。研究结果表明:负系统学可以成为大安全和宏安全的基础学科;负系统学可以增进各类灾难理论取长补短、相互借鉴和共同发展;对于灾难研究,负系统学比系统学更具针对性;在研究实践上,负系统学比安全系统学更加容易结合实际。

单液滴介观润湿行为理论模型与动态特征

黄敏华, 王海桥, 郝小礼, 刘东, 赵彧, 陈世强

2023, 33(3):  11-18.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.0267

摘要 ( 145 )   HTML ( 0 )   PDF (2855KB) ( 30 )  

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为从介观尺度考察液滴在固体基面的铺展特性,基于格子玻尔兹曼方法(LBM),在D2Q9物理模型中,通过离散速度和作用力,建立单个液滴动态润湿二维模型;利用上述理论模型,结合解析解,验证模型准确性,进一步引入无量纲参数Bond数,表征重力与表面张力相对大小对液滴润湿轮廓的影响,定量分析气-液界面参数和壁面属性对接触角和铺展系数的影响特征。研究结果表明:终态接触角和铺展系数由固体基面固有润湿属性和表面力决定;势能和表面能的相互转化是液滴实现动态润湿的关键,介观尺度下液滴特征半径不大于25时,液滴越大,终态接触角越小,铺展系数越大,一旦超出区间临界值,终态接触角和铺展系数将趋于定值;固体基面属性越大,则亲水性越强,终态接触角越小,液滴越容易铺展;气-液界面属性的绝对值越大,则表面张力越小,铺展系数越大,润湿效果越好。

安全社会科学与安全管理

安全4.0时代的安全生产管理模式研究

谢科范, 梁本部, 刘嘉, 刘思施

2023, 33(3):  19-26.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.1781

摘要 ( 308 )   HTML ( 8 )   PDF (8710KB) ( 172 )  

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为丰富安全生产理论研究思路和方法论,以工业革命历史观和安全生产实践观为视域,开展安全生产管理(WSM)4.0模式的理论研究。通过归纳安全4.0概念和回顾WSM 1.0—3.0阶段内涵和特征,构建包含安全目标钻石模型和安全系统支柱模型的WSM 4.0实践模型体系,进而建立WSM 4.0“三螺旋”演进路径。研究结果表明:在新安全格局下,WSM 4.0具有管理目标上强调效益升维、风险策略上注重隐险挖掘和韧性防控、技术装备上强化技术融合、管理理念上重视系统前摄和安全一体等特征;WSM 4.0的安全管理目标拓展为健康、安全、环境和价值四维体系,发展由安全法规、安全技术、安全文化、安全素养和安全韧性为内容的安全系统;WSM 4.0模式是生产实践、技术应用和安全理论螺旋发展的演进趋势。

大型企业双重预防机制建设研究与实践:以中粮集团为例

陈志刚, 闫立, 王浩杰, 任燕清

2023, 33(3):  27-34.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.1402

摘要 ( 363 )   HTML ( 10 )   PDF (2972KB) ( 93 )  

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为解决大型企业安全管理层级多、执行层层衰减问题,提升安全管理效能,有效遏制各类生产安全事故发生,结合中粮集团生产经营特点和安全管理实际,按照总部统筹、专业化公司负责、基层企业落地的总原则,探索研究大型企业双重预防机制建设的基本框架和各个层级主要任务,提出安全风险和隐患分级分类标准,建立以产业链安全风险控制大纲为核心,以全链条、全过程、全员、全方位为基础的“四全”风险分级管控与隐患排查治理机制。结果表明:“四全”双重预防机制能够准确了解大型企业安全风险底数,系统落实安全风险管控措施并动态、持续改进,确保安全风险始终处于可控在控状态。

输气站场人员“意图+轨迹”早期智能风险预警

李威君, 高鹏, 王宇

2023, 33(3):  35-41.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.0645

摘要 ( 211 )   HTML ( 1 )   PDF (2709KB) ( 29 )  

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为防止输气站场无关人员闯入作业区造成事故,提前预判人员可能的位置,提出一种融合人员行进意图和轨迹的人员位置早期智能预判方法,建立基于机器视觉的输气站场人员行动“意图+轨迹”早期智能风险预警模型;在收集人员行动图像的基础上,通过方向梯度直方图(HOG)提取人员头部方向特征,利用支持向量机(SVM)分类器分类识别头部方向,分为正常直行、观望中直行、意图转弯3种行进意图,根据头部方向初步判别其行进意图以预判行进方向;对识别出人员意图转弯的情形进行持续追踪,结合卡尔曼滤波算法预测人员短时行进轨迹,从而实现对不同风险情景的预测,达到分级早期预警的目的。研究结果表明:该方法辨识行人意图准确率为90.79%,预测与实际轨迹曲线间相关系数r₁为0.994 84,r₂为0.993 43,两者高度相关,准确率较高,能够实现输气站场无关人员闯入的早期智能监管。

考虑传染概率的政府防疫管控策略演化仿真

李小莉, 曹策俊, 刘伟华, 张帆顺

2023, 33(3):  42-50.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.0835

摘要 ( 113 )   HTML ( 0 )   PDF (4835KB) ( 25 )  

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为提高重大公共卫生事件的管控效率,以新型冠状病毒肺炎疫情为例,首先,构建考虑传染概率的政府部门-公众演化博弈模型,刻画政府部门与公众之间的博弈关系;然后,求解模型,分析影响政府部门与公众行为演化的关键要素;最后,结合武汉疫情演变的实际情况进行Matlab仿真分析,验证模型的有效性与可行性。结果表明:传染概率对政府部门与公众的策略选择具有重要影响,当传染概率较小,且政府的管控成本大于管控收益时,系统最终演化为政府消极应对、公众不自律的稳定状态;当传染概率突破一定阈值、政府部门的管控收益小于成本时,增加对公众的惩罚力度反而会降低政府部门与公众应对疫情变化的响应速度;而加强对政府部门的惩罚却能提高政府的响应速度,公众选择自律策略的概率也会提高,可以促进疫情向较好方向发展。

安全工程技术

基于HFACS模型的制造企业机械伤害事故致因分析

刘全龙, 彭雨蒙, 赵盼, 王警智

2023, 33(3):  51-59.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.1128

摘要 ( 225 )   HTML ( 6 )   PDF (2064KB) ( 41 )  

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为探究我国制造企业机械伤害事故发生的部分原因,首先以206份机械伤害事故报告为样本,基于人因分析与分类系统(HFACS)模型,运用SPSS软件分析样本数据频率及相关性,其中,较常见的致因因素是组织氛围、监督不到位、不良的心理状态和偶然性违规;各致因因素间的关联强度值为1.994~5.407,组织氛围-监督不到位-不良的心理状态-偶然性违规是关联强度之和最大的关键事故致因路径;然后利用Super Decisions软件计算致因因素权重,其中,不安全行为的前提条件权重值为0.330 1,是所占权重最高的关键层级,不安全的监督层级中的计划任务不恰当权重值为0.150 1,是权重最高的关键因素;最后通过分析提出预防机械伤害事故发生的策略。研究结果表明:机械伤害事故的发生是各致因因素间相互作用的结果,减少制造企业机械伤害事故需要阻断事故致因路径、加强对关键层级和关键因素的管控。

多因素耦合下长江口水域交通事故致因链分析

付姗姗, 张悦, 席永涛, 翁金贤

2023, 33(3):  60-67.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.1367

摘要 ( 187 )   HTML ( 2 )   PDF (3299KB) ( 33 )  

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为探究长江口水域船舶交通事故的形成原因,提出一种考虑多因素耦合作用的船舶交通事故分析方法。首先,采用文本挖掘技术深度分析多源海事事故调查报告和相关文献,从环境、船舶、人为和组织等方面构建诱发长江口水域船舶交通事故因素集;然后,采用卡方检验法分析风险因素之间耦合关系,构建多因素耦合作用下长江口水域船舶交通事故的贝叶斯网络(BN)模型;最后,采用敏感性分析方法提取长江口水域船舶交通事故致因链,进而提出相应的事故防控对策。结果表明:诱发长江口水域船舶交通事故的致因链共有8条,其中,大风、货物积载不当、船型、不安全航速、疏忽瞭望、未对危险作出充分估计、未履行让路义务和未能尽早采取积极的避险措施8个风险因素是诱发长江口水域船舶交通事故的关键共性因素。

并行基坑施工对邻近桥梁影响及保护措施

张仲宇, 李兆平, 杨航, 龙奇峰, 冯超

2023, 33(3):  68-74.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.0685

摘要 ( 106 )   HTML ( 1 )   PDF (7649KB) ( 22 )  

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以高铁清河火车站配套人行通道和公交通道并行基坑侧穿G7高速清河桥为例,研究并行基坑开挖对邻近桥梁的影响及保护措施。首先,考虑并行基坑开挖的空间效应,建立有限元数值模型,分析基坑开挖对邻近桥梁桩基础的叠加影响。计算结果表明:由于并行基坑开挖对桥梁桩基础扰动的叠加效应,导致桥梁墩柱的绝对沉降、差异沉降和倾斜等指标均超过控制值;结合数值模拟结果和类似工程经验,提出对邻近桥梁采用钻孔灌注桩作为隔离桩的保护措施,根据并行基坑施工对邻近桥梁不同部位的影响差异,给出隔离桩的平面布置。邻近桥梁墩柱变形实测表明隔离桩能有效约束基坑开挖的叠加效应,保证G7高速清河桥的安全运行。

磁化与活性剂协同改善水湿润性能的作用机制

周群, 张文豪, 查舰, 李会桢, 侯晋

2023, 33(3):  75-82.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.1178

摘要 ( 107 )   HTML ( 2 )   PDF (8942KB) ( 25 )  

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为进一步提高磁化与表面活性剂协同改善水湿润性能的能力,基于红外光谱、表面张力、接触角、粉尘沉降时间及降尘效率等试验,研究磁化与活性剂协同改善水湿润性能的作用机制,并经西铭矿48712综采面现场应用验证两者间协同降尘性能。结果表明:磁化对水湿润性能的改变主要通过破坏水分子间氢键结构,使得大分子团簇结构变为小分子集团来增加溶液降尘性能;活性剂通过所具有的亲水基及亲油基在溶液表面形成隔离层降低水溶液表面张力,同时,磁化还能通过改变活性剂在溶液表面的吸附方式,进一步增强活性剂溶液湿润性能及降低活性剂使用量,在磁化作用下,阴-非离子复配活性剂C临界胶束浓度比原有未磁化溶液降低25%。经现场应用,磁化与表面活性剂协同增效明显优于单一活性剂溶液。

4种电缆沟盖板耐火性能研究

孙韬, 张佳庆, 谢佳, 徐林志, 周勇, 范明豪

2023, 33(3):  83-89.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.0099

摘要 ( 124 )   HTML ( 0 )   PDF (3959KB) ( 33 )  

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为探究实际火灾场景中流淌火对不同种类电缆沟盖板耐火性能的影响机制,提升变电站火灾防控能力,开展流淌火作用下4种电缆沟盖板耐火性能试验以及标准试验炉试验。研究表明:在标准试验炉内2种高分子复合材料盖板在较短时间内失效,2种混凝土盖板2 h仍未失效。在模拟流淌火作用下的非标准试验中,卡槽式盖板背火面温升速率最快,砂浆抹面的混凝土盖板温升速率最慢。供油速度为72.5 g/s时,卡槽式盖板有效耐火时间在130 s左右,加铺防火布的高分子盖板有效耐火时间在40 min左右,2种混凝土盖板的有效耐火时间均超过2 h。加铺防火布的混凝土盖板背火面温升随供油速率增大而增大,但增速较小。砂浆抹面和加铺防火布的2种混凝土盖板耐火性能最优,卡槽式和加铺防火布的2种高分子复合材料盖板耐火性能较差。建议变电站变压器等充油设备附近电缆沟盖板采用混凝土盖板。

基于模糊数的机场滑行冲突预测方法

余洲, 张兆宁

2023, 33(3):  90-95.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.0938

摘要 ( 102 )   HTML ( 0 )   PDF (2988KB) ( 48 )  

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为减轻机场高峰时段的地面延误,提高滑行道系统的鲁棒性,保证机场场面的安全、高效运行。首先,根据对航空器滑行过程的分析结果,并结合模糊数的概念,提出用三角模糊数表示航空器在各个滑行道区段的滑行时间,以更好地体现滑行时间的模糊性;然后,以历史运行数据以及航空器的性能数据为基础,利用工作流网建立航空器滑行三角模糊数工作流网模型,并作一致性验证;最后,结合一致性验证的结果,以三角模糊数的隶属函数为基础,给出滑行冲突概率的计算公式和冲突可能发生的时间的计算方法。结果表明:滑行冲突预测方法能够计算出航空器在滑行道路段发生冲突的概率以及冲突发生的位置和时间;并通过蒙特卡罗随机模拟试验,所得结果证明所提方法具有较高的准确性。

煤尘粒径对表面活性剂复配溶液润湿性的影响研究

廖茂林, 江丙友, 张潇仪, 陶文翰, 计犇

2023, 33(3):  96-102.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.1752

摘要 ( 114 )   HTML ( 1 )   PDF (7526KB) ( 32 )  

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为明确煤尘粒径对表面活性剂复配溶液润湿能力的影响,以径长范围为小于74、74 ~104、104 ~147μm的3种红柳煤样为研究对象,开展沉降试验。选取十二烷基硫酸钠(SDS)、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐(FMES)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、异辛醇聚氧乙烯醚(JFC)和辛癸基葡糖苷(APG)5种表面活性剂,将其以质量比1∶1两两复配成10种复配组合,分别对单体和复配溶液作沉降试验,探究不同粒径煤尘在复配溶液和组成它们的表面活性剂单体溶液中的沉降速度变化特征。结果表明:煤尘粒径不会影响表面活性剂之间的协同润湿作用,但会影响表面活性剂之间的协同润湿程度;不同复配组合之间的润湿能力强弱不因煤尘粒径改变而变化;相较小粒径煤尘,复配溶液质量分数提高对大粒径煤尘润湿能力的提升更为明显;SDS与JFC复配组合对不同粒径煤尘均有很好的润湿效果,通过表面活性剂处理前后煤样的红外光谱分析推测,SDS与JFC能够协同提高煤尘的润湿性。

水电工程施工安全事故致因重要性多证据融合综合评价

周诗杰, 刘东海, 金睿

2023, 33(3):  103-110.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.0795

摘要 ( 189 )   HTML ( 0 )   PDF (3068KB) ( 36 )  

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为确定水电工程施工安全事故的主要致因,采取有针对性的安全防范措施减少安全隐患,降低安全事故发生概率,提出事故致因重要性的多证据融合模糊综合评价方法。收集306例典型事故案例,进行致因分析,归纳提炼人、物、管理、环境4类风险因素下的23项事故致因指标,构建安全事故致因评价指标体系;采用区间层次分析法(IAHP)、模糊集评价方法,分别确定风险因素和致因指标权重,进而建立基于专家群决策和D-S证据融合理论的多证据综合评价模型,并进行实例分析。结果表明:人的因素和物的因素是导致事故发生的主要因素;违章作业、处于不安全位置、冒险心理、无防护措施、使用不安全措施等事故致因所占权重较大;在采取安全防控措施时,应重点考虑上述因素。

公共安全

基于Swin Transformer的弱监督人群计数研究

冉瑞生, 李进, 董殊宏

2023, 33(3):  111-117.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.0784

摘要 ( 164 )   HTML ( 3 )   PDF (4390KB) ( 41 )  

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为降低人群聚集引发安全事故的概率,解决完全监督方法数据标注成本高,而现有弱监督方法性能欠佳的问题,提出一种基于Swin Transformer的弱监督人群计数模型。首先,引入具有全局感受野且能够有效提取语义人群信息的Transformer模型,来应对基于卷积神经网络(CNN)的弱监督人群计数方法感受野有限、性能欠佳的问题;然后,采用具有层级设计并且拥有多尺度、层次化计算图像特征能力的Swin Transformer模型作为主干网络,以加强对不同尺度特征的学习,使模型能够更好地应对人群尺度变化的问题;最后,选择只需要人群数量作为监督信息的弱监督方式进行训练,避免对图像中每个人的头部进行标注这一繁琐易错的工作。结果表明:所提模型在ShanghaiTech Part A、ShanghaiTech Part B、UCF-QNRF数据集上的平均绝对误差依次为66.1、8.7、97.1,均方误差依次为106.2、14.9、165.8,在主流数据集上计数性能较好;该模型的性能优于此前的弱监督方法和部分完全监督方法。

城市安全发展评估指标体系与指数构建

颜峻, 左哲, 王永柱, 刘志强, 张彧婷

2023, 33(3):  118-125.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.0712

摘要 ( 153 )   HTML ( 2 )   PDF (2078KB) ( 69 )  

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为识别城市安全发展状态和存在的问题,基于国内外韧性城市和我国安全发展示范城市建设实践经验,系统研究城市安全、韧性和安全发展等目标的演化历程;基于城市复杂适应系统和韧性理论,探讨城市安全发展的目标和韧性潜能表现,提出评估指标体系和指数生成方法。研究结果表明:安全是可持续发展的重要保障,是城市系统在面对危险、威胁等不确定干扰事件中保持可持续发展的一种状态;系统韧性反映城市系统防灾和应急模式从被动反应向主动防范、及时适应和调整的转变能力,是实现安全发展重要手段;城市安全发展评估是一个动态过程,应关注城市系统的韧性表现,确保城市系统始终对灾难事件保持持续适应和提升的管理模式。

基于Cox比例风险模型的交通违法间隔时间研究

李聪颖, 张浩星, 谭倩, 李微, 成华, 王琦

2023, 33(3):  126-133.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.0176

摘要 ( 82 )   HTML ( 1 )   PDF (2602KB) ( 20 )  

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为探寻驾驶员因素和时间因素对城市道路机动车交通违法间隔时间的影响,收集机动车驾驶员交通违法的间隔时间和驾驶员年龄、累计积分等数据,清洗后得到包含10个影响因素的基础数据;基于生存分析算法,采用Cox比例风险回归模型,从各变量对再次发生交通违法间隔时间的影响方面,研究驾驶员交通违法的间隔时间差异,以及影响驾驶员发生再次违法的关键因素。结果表明:交通违法时间间隔受年龄、累计积分、月份3个因素显著影响;33~44岁的驾驶者再次违法率最大,大于60岁的驾驶者再次违法率最小;驾驶员累计积分与生存曲线陡峭程度为正相关关系,累计积分与驾驶者再次违法率为正相关关系;相同间隔时间下,11月生存率最高,1月生存率最短。

小样本条件下地铁运营事故致因推理模型

吴海涛, 刘月, 杜彗敏

2023, 33(3):  134-140.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.1134

摘要 ( 139 )   HTML ( 2 )   PDF (5049KB) ( 21 )  

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为克服传统事故致因推理模型不适用于小样本条件下的地铁运营事故致因推理的缺陷,将贝叶斯网络(BN)与Bootstrap抽样法、D-S证据理论相结合,建立地铁运营事故致因推理模型。首先,分析历年地铁运营事故样本,确定事故致因因素及网络节点;其次,基于BN的基本算法和理论,运用Bootstrap抽样法和K2算法进行BN结构学习;然后,使用D-S证据理论修正BN参数,建立适用于小样本条件下的地铁运营事故致因BN模型;最后,进行因果推理、诊断推理和敏感性分析。结果表明:所构建的地铁运营事故致因推理模型可有效进行事故推理预测,节点预测精度均值为0.858;通过因果推理得出最常见的地铁运营事故类型为运营中断,其次是火灾和列车冲突;结合诊断推理发现供电系统故障是导致运营中断的最主要事故致因。

火灾场景下宽体客机人员疏散风险分析

吕伟, 汪京辉, 李加伟, 陈文涛, 房志明

2023, 33(3):  141-146.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.0828

摘要 ( 185 )   HTML ( 0 )   PDF (7722KB) ( 27 )  

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为应对客机迫降时因不确定性撞击可能导致的航空燃油泄漏火灾事故,分析客机客舱火灾场景下的乘客疏散风险,利用PyroSim和Pathfinder软件,综合模拟研究空中客车A350-900型宽体客机迫降时处于水平和前倾2种状态下的客舱火灾动态发展态势及满载时的乘客应急疏散问题,精细化计算客舱内312个座位处的剩余疏散时间,分析客舱各处的疏散风险。研究表明:客舱内的烟气温度和CO体积分数往往率先达到危险临界值,公务舱和超级经济舱的整体可用疏散时间比经济舱长;靠近出口位置和人员较少的公务舱与超级经济舱疏散更快,经济舱由于采用“3-3-3”式横向排布人员密集,导致中部人员必需疏散时间长;客机前倾对客舱火灾发展的影响较为明显,而对整体疏散效率的影响并不突出。

基于改进FAHP-Entropy法的危险品仓储安全评价

刘光前, 辜晓波

2023, 33(3):  147-152.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.0801

摘要 ( 128 )   HTML ( 1 )   PDF (1562KB) ( 33 )  

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为提升企业危险品仓储安全风险识别能力,针对危险品特殊属性及其仓储安全管理特点,提出基于改进的模糊层次分析法(FAHP)与熵权法(Entropy)的危险品仓储安全评价机制。首先,从人员、管理、物料与设备、环境4个方面建立评价指标体系;然后,基于改进的FAHP和Entropy法,确定指标的综合权重,并结合三角模糊数(TRFN)确定模糊关系矩阵;最后,以广东省某危险品物流企业为例,通过模糊评价模型得出最终安全评价结果。结果表明:该企业危险品仓储安全综合评价结果以及人员安全、管理安全、物料与设备安全、环境安全等4个一级指标评价结果均属于“较安全”水平,其中物料与设备方面评分最高。该安全评价机制基于改进的FAHP-Entropy模型,对比分析指标体系与评价结果,能够实现危险品仓储管理的关键风险因素识别,有助于提高企业危险品仓储管理安全水平。

TOE框架下消防安全监管能力组态路径分析

董昌其, 刘纪达, 赵泽斌

2023, 33(3):  153-160.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.0684

摘要 ( 131 )   HTML ( 0 )   PDF (2535KB) ( 81 )  

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为提升消防安全监管效能,根据技术-组织-环境(TOE)框架,构建消防安全监管TOE三维分析框架,应用模糊集定性比较分析(fsQCA)方法,研究不同因素条件与监管绩效的因果机制,归纳出实现监管绩效良好的5条组态路径,即技术支撑-动态化治理型、技术支撑-常态化监管型、专常并重-技术促进型、环境塑造-动态治理型、环境塑造-监管并重型。结果表明:经济领先地区借助财政优势可以采用技术支撑-动态化治理型和技术支撑-常态化监管型2种路径,提高消防安全监管绩效;经济欠佳地区偏向专常并重-技术促进型、环境塑造-动态治理型、环境塑造-监管并重型3条路径。糅合日常与专项等不同治理手段并致力于消防安全环境塑造,能够有效提升消防安全监管绩效。

基于协助比的特殊人群疏散时间影响研究

蔡佳良, 李凯玲, 屈璐, 魏刘阳, 李瑶

2023, 33(3):  161-166.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.1010

摘要 ( 110 )   HTML ( 0 )   PDF (4309KB) ( 22 )  

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为探究救援人员数量对特殊人群疏散的影响,根据疏散时特殊人群行为模式,运用Pathfinder仿真软件,对某特殊人群居住建筑建立基于协助比的疏散仿真模型,模拟不同特殊人群协助比参数,分析不同协助比对于疏散时间的影响;结果显示,楼梯间为影响疏散时间的主要区域,因此,根据原模型中的参数变化情况,建立不同人群疏散速度的楼梯间局部疏散模型,研究不同工况下楼梯间人员疏散速度随协助比的变化情况。研究表明:疏散时间与特殊人群协助比呈“U”型曲线相关,先随协助比升高而降低,在40%(2∶5)时达到最小值,之后随协助比增加而上升;不同协助比时,疏散时间主要受楼梯通过速度影响,低协助比时,楼梯通过速度受楼梯间速度降低系数影响显著,高协助比时,受正常人协助时自身速度下降影响显著。

关联站点协同攻击下轨道交通网络脆弱性研究

崔欣, 路庆昌, 张磊, 徐标, 秦汉, 刘鹏

2023, 33(3):  167-173.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.1424

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为探究轨道交通网络多个关联站点受到蓄意攻击后网络的脆弱性以及不同攻击下影响的差异,量测分析多站点之间的关联性,给出关联站点协同攻击下轨道交通网络脆弱性量化方法,提出以脆弱性最大化为目标的攻击模型,通过免疫算法求解模型,得到最优攻击策略,并以上海市地铁网络为例,研究多站点协同攻击下轨道交通网络脆弱性。结果表明:多站点蓄意攻击下轨道交通网络脆弱性不仅取决于每个站点的重要程度,还取决于不同站点之间的关联性,尤其是空间位置关联性和乘客出行关联性。位于不同线路且客流量较大的多个换乘站点受到协同攻击下轨道交通网络脆弱性最高,占网络站点总数3.56%的多个站点同时受到攻击后,轨道交通网络性能损失最高可达63.61%。

基于眼动特性的疏散决策和寻路行为研究

丁天祺, 汪澍, 魏祎璇, 徐一菲, 金龙哲

2023, 33(3):  174-180.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.0553

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为探究疏散过程中个体风险型决策行为特征和通道结构对疏散行为的影响,开展带计分奖励规则的模拟疏散试验。被试分别基于电脑端和地下车库疏散任务进行连续决策,利用眼动追踪技术采集被试在此过程中的眼动参数,采用注视时间、注视次数等眼动特性数据表征被试的视觉分配与感知特性,结合决策中冒险行为统计结果,分析疏散过程中被试面对风险时的决策行为变化特征,以及路径特征对寻路行为的影响。结果表明:对于模拟疏散中连续出现的风险型决策任务,随体力消耗,被试更倾向于选择风险较低的路径;被试感觉临近出口时,冒险行为比例增加;被试对首次感知或潜在目标的关键信息会给予更多关注,对疏散决策行为有一定影响;与平坦笔直路径相比,被试在消防门区域、不规则岔路口、连续转弯区域等通道突变处注视时间增加4~6倍,表现出更多的犹豫和折返行为。

应急技术与管理

基于OODA循环的应急物资协作网络关键主体识别

王健, 连晨希, 刘纪达

2023, 33(3):  181-187.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.0633

摘要 ( 97 )   HTML ( 3 )   PDF (4844KB) ( 68 )  

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为识别物资保障协作体系中的关键主体,提高应急组织效率,在考虑多元社会主体参与的基础上,利用包以德(OODA)循环理论构建应急物资保障协作框架;根据主体在协作环形成以及协作效能发挥中的贡献度,建立关键主体的识别方法;以新冠肺炎疫情的阶段性发展为实证案例,验证方法的有效性。研究结果表明:案例协作网络中的3个关键主体为信息主体S₃、信息主体S₅及执行主体I₁₈,超过70%的协作环结构较为复杂。信息主体的数量最少但平均协作效能最高,执行主体对协作环规模扩大有重要作用,决策主体则在协作效能发挥中优势明显。任务传递过程中3类协作关系的效能分布均衡;而在任务协同过程的3类协作关系中,执行配合的关系数量最多且发挥效能最高。

考虑时间满意度的应急物资储备库选址模型与算法

周磊, 李前鹏, 李法朝

2023, 33(3):  188-194.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.1158

摘要 ( 120 )   HTML ( 1 )   PDF (3208KB) ( 38 )  

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为有效开展突发事件背景下的应急物资储备库选址工作。首先,考虑应急物资到达需求点的时间,以时间满意度最大和选址成本最小为目标,建立双目标混合整数规划模型;然后,在免疫算法中引入模拟退火算子,结合两者优点构建免疫模拟退火算法;最后,将位于四川省龙门山断裂带上的29个县市的汶川地震数据作为算例,求出选择2~8个应急物资储备库的选址方案并对比不同结果。结果表明:免疫模拟退火算法具有稳定性,选址数量为8的方案比之前研究时间满意度提升15.8%,选址成本减少26 268元。并且求得结果时间满意度与选址成本均优于免疫算法和模拟退火算法,有利于应急物资储备库选址。

基于文献计量分析的应急避难所救援系统综述

耿劭卿, 侯汉平, 周洲

2023, 33(3):  195-203.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.0676

摘要 ( 131 )   HTML ( 0 )   PDF (3935KB) ( 37 )  

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为完善应急避难所救援功能,借助中国知网(CNKI)核心期刊库和Web版引文数据库(WOS),筛选出355篇中英文文章,展开文献计量、网络分析和主题分析。采用文献计量和可视化工具,梳理受欢迎的研究成果和具有影响力的研究人员,阐述目前已形成的4个研究集群,包括灾民避难需求、应急避难所选址、应急疏散行为和应急避难救援网络,并分析各研究主题之间的相互联系。从灾民需求、资源协调整合以及大数据和信息技术应用等方面,提出避难所救援系统研究未来发展方向。研究结果表明:1996—2021年,应急避难所救援系统的研究受到越来越多学者的关注,中文文献以应急避难所选址为主,而英文文献还关注到应急疏散行为;针对4个研究集群展开详细的主题分析,便于审查相关文献,有助于发现仍需关注的避难需求,加强资源利用,探索优化方法。

职业卫生

人机共驾环境下驾驶疲劳研究综述

张晖, 倪定安, 曾科, 丁乃侃, 吴超仲

2023, 33(3):  204-211.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.0512

摘要 ( 244 )   HTML ( 3 )   PDF (2044KB) ( 142 )  

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为减少自动驾驶过程中驾驶疲劳对驾驶人状态的影响,综合分析人机共驾环境下驾驶人的疲劳研究发展现状,系统梳理人机共驾模式下驾驶疲劳的研究成果,探索未来发展方向。首先,通过文献检索与关联性分析,明确人机共驾过程中疲劳累积研究现状;然后,从手动驾驶和人机共驾下的驾驶疲劳致因分析、驾驶时长和非驾驶相关任务对疲劳的影响、人机共驾环境下驾驶疲劳对驾驶行为的影响3个维度,讨论分析研究成果;最后,提出人机共驾环境下驾驶人疲劳研究的不足与发展方向。研究结果表明:人机共驾模式导致驾驶人被动疲劳增加,接管绩效受损,弹性设置非驾驶相关任务与自动驾驶时间可有效缓解被动疲劳;人机共驾过程中驾驶疲劳的演化规律与检测模型尚不明确,结合人机共驾场景特征探索驾驶人疲劳调控策略是未来研究重点。

自吸过滤式口罩的消毒净化及重复使用试验研究

朱金佗, 蒋奇君, 何新建, 王亮, 荆鹏俐

2023, 33(3):  212-219.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.1212

摘要 ( 143 )   HTML ( 0 )   PDF (8344KB) ( 26 )  

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针对突发性飞沫气溶胶传播类病毒疫情导致的口罩短缺及重复使用问题,基于自主构建的个体防病毒口罩仿真模拟测试系统,以粒径为0~200 nm的NaCl气溶胶替代病毒,在15、50、85 L/min的仿人呼吸流量下,分别测试疫情期间常用的5种口罩的穿透率、吸气阻力和品质因数在 8 h 内的变化;分别采用热水浸泡、酒精喷洒、高压蒸气、紫外线辐射和高温干燥5种消毒手段,处理上述在85 L/min流量下测试8 h后的5种口罩,比较消毒前后各口罩的穿透率、吸气阻力和品质因数。研究结果表明:在8 h内各口罩的穿透率随测试时长线性上升,吸气阻力缓慢升高,8 h后各N95口罩的过滤效率仍大于95%,吸气阻力也远小于300 Pa,具备重复使用的可能。热水浸泡、酒精喷洒和高压蒸气消毒处理会导致口罩的过滤效率大幅下降,无法保持消毒前的防护性能;而紫外线辐射和高温干燥对各口罩过滤效率和吸气阻力无显著影响,可作为口罩重复使用前的消毒净化手段。

冷环境下基于暖体假人的帐篷内部热舒适性研究

兰明强, 李亚运, 王祥, 郭贤, 刘小勇

2023, 33(3):  220-227.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.03.1129

摘要 ( 114 )   HTML ( 2 )   PDF (6027KB) ( 29 )  

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为了解冷环境下帐篷内部温度变化规律和人员服装需求热阻(IREQ)及身体区域失温风险,以国标救灾帐篷和非标防疫棉帐篷为对象,利用暖体假人开展-10~10 ℃环境下试验,探究不同类型帐篷的保温性能,并利用经验公式评价人员在帐篷内热舒适性,根据服装热阻对人与环境换热过程的影响,分析暖体假人各部位温度变化情况及加热服对身体区域的改善效果。研究结果表明:国标救灾帐篷比非标防疫棉帐篷保温性能好,且温度越低两者相差越大;人在帐篷内部的热舒适性随温度降低而降低,其中,地板温度对人体局部不满意率影响较大;当服装热阻低于需求热阻时,暖体假人左前臂和右小腿温度下降幅度最大,分别为4.7和5.3 ℃,当打开加热服加热,服装覆盖区域温度明显上升;当环境温度降到-10 ℃,即使打开45 ℃加热档位暖体假人各区域温度仍出现明显下降,其中暖体假人左前臂下降5.3 ℃,右前臂下降6.5 ℃左右。

书评

电工安全作业问题及对策研究——评《电工安全作业》

郭来有

2023, 33(3):  228-228. 

摘要 ( 59 )   HTML ( 0 )   PDF (1902KB) ( 15 )  

相关文章 | 多维度评价

信息时代大数据安全治理策略——评《大数据安全治理与防范:反欺诈体系建设》

龙飞

2023, 33(3):  229-229. 

摘要 ( 41 )   HTML ( 1 )   PDF (1692KB) ( 13 )  

相关文章 | 多维度评价

电子商务信息安全管理体系建设与发展——评《电子商务与信息安全》

邱文严

2023, 33(3):  230-230. 

摘要 ( 41 )   HTML ( 0 )   PDF (1603KB) ( 6 )  

相关文章 | 多维度评价

语言教学中跨文化交流安全意识的培养——评《英语文化与国家安全》

李汉回

2023, 33(3):  231-232. 

摘要 ( 42 )   HTML ( 0 )   PDF (1609KB) ( 34 )  

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