中国安全科学学报

高校消防工程专业教育培养体系研究

陆新晓, 王海燕, 吴兵, 陈斌

2023, 33(7): 1-8. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.2164

摘要 ( 365 )

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为突破高校消防工程教育体系建设上的不足,提出基于成果导向的消防工程专业教育培养体系。首先,逆向设计培养方案、教学内容和方式方法,将消防工程专业课程层次体系聚焦于消防规范、防控、灭火、评估4大层面;然后,强化消防工程创新创业教育,构建以消防工程本科生全程全员导师制为创新启始点,以创新训练项目为科研载体的全链条创新培养体系,激发学生的创新思维及创新能力;最后,构建灾前感知—消防救灾—灾后处置3大核心模块,针对性建立以5大消防系统为中心的专业实验室,呈现真实的火灾响应救灾场景,承接消防工程专业课程试验、设计和部分实习实践功能。结果表明:建立的成果导向消防工程专业教育培养体系,明确了专业教育的培养逻辑,注重层次化渐进式培养,强调对消防热点领域的探索引导,理清了专业实验室体系结构关联性及对实践教育的支撑作用,可以为消防救援队伍人才培养和消防学科的未来发展提供一定的参考。

非正式群体凝聚力对矿工不安全行为的影响研究

李乃文, 房小凯, 牛莉霞

2023, 33(7): 9-15. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.2031

摘要 ( 198 )

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为探讨非正式群体凝聚力对矿工不安全行为的作用机制,引入安全心理资本与安全内驱力,构建链式中介模型。首先基于文献述评提出4种假设,采用非正式群体凝聚力、安全心理资本、安全内驱力和不安全行为4种量表制成结构化问卷;然后筛选保留516份有效矿工样本,并定量研究;最后通过样本数据分析和检验验证链式中介模型。研究结果表明:非正式群体凝聚力可直接负向影响矿工不安全行为;通过安全心理资本和安全内驱力的独立中介及链式中介作用,间接影响矿工不安全行为。因此,增强非正式群体凝聚力,提高个体的安全心理资本和安全内驱力,能够有效降低矿工不安全行为的频率,预防事故的发生。

基于动态贝叶斯网络的民航空中停车事件安全风险评估

陈芳, 崔庆敏, 向千秋

2023, 33(7): 16-23. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.1884

摘要 ( 211 )

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为探究组织和人的因素对发动机空中停车事件的影响及其演化情况,评估航空公司空停事件的风险水平,基于动态贝叶斯网络(DBN),构建一种适用于民航空停的风险评估模型。首先,运用主动与被动相结合的方式,识别影响发动机发生空停事件的组织和人的因素;其次,利用毕达哥拉斯模糊和决策试验与评估实验室(DEMATEL)方法,探究各个风险因素之间的因果关系;然后,基于得到的风险因素因果关系构建民航空停DBN,依据统计分析和专家经验确定民航空停的DBN参数,通过GeNle概率推理,进一步得出空停事件发生的概率;最后,以S航空公司的CFM56-5B发动机为例,评估民航空停事件安全风险。结果表明:2020—2021年,S航空公司的CFM56-5B发动机发生空停事件的概率分别为1.260×10^-6、1.352×10^-6;导致民航空停事件安全风险变化的主要原因是资源投入减少导致教育培训效果降低进而影响作风意识和合作沟通。

考虑行车安全事件严重程度和个体差异的驾驶行为风险评估

张晖, 刘永杰, 吴超仲, 丁乃侃, 张琦, 肖逸影

2023, 33(7): 24-31. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.1120

摘要 ( 217 )

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为解决驾驶行为风险评估方法存在事件危险程度度量缺失及个体行为习惯考虑不足的问题,采集15位被试的自然驾驶试验数据,通过配对T检验和具有噪声的基于密度的聚类方法(DBSCAN),聚类得到行车安全事件中指标偏离正常状态的显著程度和驾驶人风险倾向性等级;选取指标量化单次行车安全事件严重程度,修正驾驶风险权重,构建考虑行车事件严重程度和个体差异的驾驶行为风险评估方法;开展实例分析,使用车头时距(TH)验证模型的有效性。研究结果表明:速度标准差、速度极差、加速度均值和最大值对于驾驶风险评估的重要度较高;使用优化后的评估方法得到的驾驶行为风险评分范围为[21,42.6],均值为32.93,标准差6.62,相较于传统评分方法,该风险评分与实际情况更为接近;采用上述指标评价综合驾驶行为风险,有助于提升驾驶风险辨识准确性。

疫苗供应链风险评价指标体系构建

牛莉霞, 杨满意

2023, 33(7): 32-38. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.0995

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为管控疫苗供应链风险,构建疫苗供应链风险评价指标体系。首先,基于供应链运作参考(SCOR)模型和全面质量管理理论,确定疫苗供应链风险因素初始集;其次,运用灰色关联分析和秩相关方法,筛选简化风险因素初始集,构建疫苗供应链风险指标体系;最后,利用主成分-信息熵方法,检验所构建的指标体系的合理性。研究结果表明:构建的疫苗供应链风险评价指标体系包含计划流程风险、采购流程风险、生产流程风险、配送流程风险、退货流程风险5个一级指标,以及供需预测准确率等20个二级指标;该风险评价指标体系仅用69%的指标反映83%的疫苗供应链风险信息量,具有一定的科学性和合理性。

基于知识图谱的驾驶愤怒研究现状及热点可视化分析

万平, 邓鑫焰, 马晓凤

2023, 33(7): 39-50. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.1977

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为统计分析近年来国内外驾驶愤怒研究现状与热点,选取Web of Science(WOS)数据库 1 190 篇相关论文以及中国知网(CNKI)数据库230篇相关论文作为数据源,借助文献计量学软件VoSviewer与CiteSpace生成知识图谱,并从载文量分布、作者与机构合作、发表期刊、关键词聚类与突现等方面,系统分析驾驶愤怒领域内的研究现状、热点与趋势等。结果表明:相关文献载文量不断上升,国内外学术界对驾驶愤怒领域关注度越来越高;国际驾驶愤怒领域的跨单位合作比国内更为广泛;驾驶愤怒相关量表、驾驶愤怒影响因素、愤怒与危险/攻击性驾驶行为关系、驾驶愤怒识别、驾驶愤怒干预为目前驾驶愤怒领域5大研究热点;愤怒状态下的驾驶绩效、驾驶愤怒检测系统以及基于交通工程视角的驾驶愤怒管控等方面是未来的研究趋势。

基于机器学习的建筑施工人员安全能力预测模型

赵伟, 李书全

2023, 33(7): 51-57. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.1630

摘要 ( 195 )

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为探究建筑施工人员安全能力的作用机制和关键影响因素,以社会资本和行为动机理论为依据,建立基于组织网络和个体行为的多指标数据集;借鉴成熟量表构建安全能力指标体系,通过问卷调查向中国境内若干建筑工程项目的457名施工人员获取数据;采用基于熵权法与变异系数法的多指标综合评价法进行指标权重计算和筛选;采用梯度提升决策树(GBDT)等5种机器学习方法分别建立回归预测模型,利用网格搜索法进行超参数优化,以提升模型的预测能力。结果表明:集成学习方法优于传统机器学习方法,GBDT算法在所有方法中拟合性能最佳;权重优化后的数据集可在一定程度上提升模型的预测精度;施工人员的安全参与行为和组织中社会资本的结构与认知维度对其安全能力影响较大;此外,个体特征中的工作年限和教育水平也与安全能力存在一定相关性。

多因素对液态CO₂冻融致裂煤体的影响试验研究

周西华, 周露函, 姜延航, 白刚, 刘天祥, 王学鹏

2023, 33(7): 58-67. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.0116

摘要 ( 110 )

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为研究多因素耦合对液态CO₂冻融致裂煤体的影响,采用自主研发的液态CO₂冻融致裂试验装置,利用核磁共振测试技术,测定不同影响因素下液态CO₂冻融致裂后煤体的孔隙度,分别研究液态CO₂冻结时间(t)、冻融循环次数(n)和煤体含水饱和度(W)对煤体孔隙度(φ)的影响;采用响应曲面法设计试验,构建φ与t、n和W的二次回归响应曲面模型,分析t、n和W单独及耦合作用时对φ的敏感程度及影响特征,并预测优化与验证不同影响因素下的φ。结果表明:随着t的延长和n的增多,φ呈指数函数关系变化,随W的增大,φ呈线性关系增加;影响因素t、n和W均为φ的极显著项(显著性判别值P<0.01),对φ影响的主次关系为:n>W>t。交互项nt交互作用极显著,nW交互作用次之,Wt交互作用不显著,对φ影响的主次关系为:nt>nW>Wt。模型预测当t、n和W分别为57 min、19次、96%时,φ达到最大值(9.47%),4组试验值与模型预测值平均误差为2.98%,所测φ平均值为9.58%,φ较优化之前(8.94%)提高了7.16%。

基于刚度参数变化的导管架平台结构损伤定量识别

冷建成, 毛厚彬, 钱万东, 庞哲

2023, 33(7): 68-74. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.1810

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为解决海上导管架平台在风、浪、流等随机环境载荷作用下的不确定性结构损伤识别难题,提出基于刚度参数变化的导管架平台结构损伤定量识别方法。首先以室内某导管架平台比例模型为试验对象,设置结构第Ⅲ层-X面上一斜杆锯断外径的2/3和完全锯断2种损伤工况,在已知结构模态参数和集中质量矩阵的前提下,定量识别出不同损伤工况下平台各子结构刚度参数的最可能值(MPV),并分析相应的后验不确定性,进而判断损伤发生的位置和损伤程度。结果表明:刚度参数具有较小的后验不确定性,识别结果的稳定性与精确性很好;识别出的结构损伤位置与试验设定位置一致,2种损伤工况下的损伤程度分别为1%~12%和20%~31%。

核安保相关理论研究与实践探索

陈鹤, 刘永, 赵国海, 张晓丛, 牛欣锐, 陈时聪

2023, 33(7): 75-81. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.1450

摘要 ( 99 )

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为进一步完善国家核材料监管体系,夯实中国核安保事业发展基础,同时,也为国际社会防范核恐怖主义和“一带一路”中核能领域国际合作提供有效的中国核安保方案,开展核安保相关理论的研究和实践探索。通过分析核安保本质目标和核心关注点,提出建立国家层面和核设施层面的核安保防线的架构,并具体说明架构内容。结果表明:国家核安保工作应该确保国家监管范围内的核材料在其全生命周期内均处于受控和受保护的条件下。国家层面的核安保工作应从源头、过程、后果3个管控阶段加强对核材料的安全监管。核设施层面的核安保工作是国家核材料安全监管工作实施层面的具体管控手段,其核心目的应该是防范核恐怖主义威胁。

基于改进YOLOv5s的综采工作面人员检测算法

张磊, 李熙尉, 燕倩如, 王浩盛, 雷伟强

2023, 33(7): 82-89. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.2226

摘要 ( 166 )

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为了智能监控井工煤矿综采工作面危险区域人员闯入和安全帽佩戴问题,避免监控视频受粉尘干扰、光照不均等因素影响图像检测精度的问题,提出一种基于改进YOLOv5s的目标检测算法(简称YOLOv5s-DPE),并建立相关模型。首先,在颈部网络部分,采用深度可分离卷积(DwConv)替换普通卷积,降低参数量和计算量;然后,引入改进的路径聚合网络(PANet)提升特征提取能力,替换边界框损失函数完全交并比(CIOU)为有效交并比(EIOU),提升检测准确率;最后,选取综采工作面视频中的人员图像进行检测,选取煤矿井下人员闯入和安全帽佩戴监控视频作为检测数据集,并进行训练和验证。结果表明:对比初始YOLOv5s算法模型,YOLOv5s-DPE算法模型的参数量下降14.2%,浮点数计算量下降7.6%,算法网络模型大小下降12.5%,均值平均精度(mAP)@0.5提升到93.7%,mAP@0.5:0.95提升到65.8%,YOLOv5s-DPE模型对小目标检测效果更好,误检漏检等情况有所减少。

多碍航物水域救援船路径规划方法

刘钊, 罗辰汉, 张明阳

2023, 33(7): 90-97. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.2046

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为提升救援船在复杂环境中的适用性,基于安全距离约束法和改进蚁群算法,提出一种救援船路径规划方法。首先,根据救援船的初始位置和目标位置确定目标水域范围,运用栅格法将水域环境划分为可航水域和不可航水域,并通过安全距离约束的方法保障救援船与碍航物间的最小安全距离;然后,优化信息素初始浓度、启发因子和挥发因子,设置期望值启发因子和距离启发函数,改进蚁群算法,提升算法搜索的目的性和快速性,并将其运用于栅格地图中,规划救援船的路径;最后,选取舟山群岛附近水域作为试验水域,以东海救102救援船为试验船舶进行验证。结果表明:与传统方法相比,所提出的救援船路径规划方法收敛速度更快,且给出的路径长度更短,转向点更少,运行时间更短;该方法能够克服救援船路径规划过程中面临的收敛速度慢和局部最优问题,增强鲁棒性。

极薄煤层高效钻采关键技术

徐阿猛, 胡洋, 尹立, 贾进章, 杨涛

2023, 33(7): 98-104. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.0421

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为提高极薄煤层钻遇率和瓦斯抽采效率,通过数值计算及现场试验等方法改进钻孔施工装备,提出将随钻测量定向钻进系统和随钻方位伽马测井仪联用的钻采关键技术,并结合中高压液动冲击器,形成适用于极薄煤层的新工艺。结果表明:下无磁管长度缩短为2 m,可有效提高随钻测量系统的测量精度,满足极薄煤层探顶探底及探边的需求;钻孔施工的实际轨迹与设计轨迹耦合度较高,实际轨迹和穿矸轨迹均控制在靶区范围内,实现了钻孔轨迹的全程化监测及轨道控制,使极薄煤层钻遇率均值达到88%左右,提高近40%;结合中高压液动冲击器碎岩钻进施工方式,有效解决钻孔过程中出现的塌孔、卡钻等事故,提高了钻孔的成孔率,形成了适用于极薄煤层的装备体系,使钻进效率提高了3倍,瓦斯抽放纯量达到未改进工艺前的3.8倍以上。

双通道供风条件下施工隧道最优风速参数研究

乔力伟, 桑琮辉, 王列妮, 赵延法, 袁文超

2023, 33(7): 105-112. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.1720

摘要 ( 84 )

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为解决现场施工隧道双路供风风速不匹配、高沉积呼吸性粉尘相关参数实测困难的问题,以某在建大断面铁路隧道为研究对象,监测副风筒不同风速条件下施工作业区内回风向量特性参数,并采用有限元软件(ANSYS Fluent)2阶段求解模式模拟分析试验隧道多工况通风状况。研究结果表明:2阶段模拟中各项参数设置正确,求解结果可靠;副风筒出口风速V_f>9.5 m/s时检测断面P_i上的矢量风速均值$\overline{V}_{\lambda}$与V_f负相关,V_f≤9.5 m/s时$\overline{V}_{\lambda}$与V_f正相关;V_f=9 m/s时,I类呼尘的降尘效率最高,主副风筒风速匹配度最优;I类呼尘易在台车周围聚集,II类呼尘在偏转气流作用下更易穿过台车下部空间进入积压旋流区,致使该类呼尘出现长时间的簇团聚集;最优风速匹配条件下回流冲突干涉旋流区现象仍然存在,但其影响已不明显,施工时应在该区域内布设附加通风降尘设备。

隧道火灾集中排烟系统排热效率预测方法

何路, 张晓锦, 王东伟, 朱国庆, 袁狄平, 徐志胜

2023, 33(7): 113-120. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.2276

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为探究排热效率对火灾时隧道排烟系统排烟性能的影响,提出一种火灾情况下隧道集中排烟系统排热效率理论预测方法,分析各系统参数对排热效率的影响,开展1:20缩尺寸隧道模型火灾试验,并验证理论预测结果的准确性。研究表明:增加集中排烟系统排烟量是提高系统排热效率最有效的手段;随着火源功率的增加,排烟系统排热效率逐渐下降;系统总排热效率受排烟阀间距、尺寸、排烟道截面积、沿程阻力等参数影响较小,但在实际设计施工时需要考虑降阻密封的问题,避免系统阻力过大,排烟量降低。

低压环境下固液混合燃料爆炸特性研究

姚箭, 白春华, 张弛

2023, 33(7): 121-126. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.1600

摘要 ( 91 )

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为研究高原低压环境下固液混合燃料的燃爆特性及反应机制,利用20 L爆炸球测试系统,以铝粉-乙醚和铝粉-乙醚-硝基甲烷2种固液混合燃料为研究对象,开展环境初始压力对爆炸峰值压力、爆炸质量浓度下限及爆炸产物的影响趋势研究。研究表明:2种固液混合燃料的最佳爆炸质量浓度、爆炸压力和爆炸危险性随环境压力的降低而降低;与零海拔相比,在模拟海拔 4 500 m 处(57.4 kPa),450 g/m³固液混合燃料的爆炸压力降低了26.84% ~ 30.80%,爆炸质量浓度下限提高了5 ~ 10 g/m³;随着环境压力降低,爆炸气体产物一氧化碳(CO)体积分数增加,二氧化碳(CO₂)、一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO₂)体积分数降低;爆炸固体残余物主要为α-氧化铝(α-Al₂O₃)和铝(Al)。

基于PSO-BPNN的煤自燃危险性预测模型

汪伟, 梁然, 祁云, 贾宝山, 武泽伟

2023, 33(7): 127-132. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.2235

摘要 ( 101 )

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为提高采空区遗煤自燃危险性预测的准确性,采用粒子群优化算法(PSO)改进反向传播神经网络(BPNN)的连接权重和阈值,构建一种将PSO算法与BPNN相耦合的煤自燃预测模型(PSO-BPNN模型),并从不同方面对比分析PSO-BPNN模型与BPNN模型和支持向量回归机(SVR)模型的预测结果。研究表明:优化后的平均相对误差、平均绝对误差和均方根误差相较于BPNN模型分别降低了9.35%、0.170 7和0.205 6,判定系数增大了0.116 9;比SVR模型分别降低了5.41%、0.115 2和0.171 5,判定系数增大了0.089 1。证明PSO-BPNN模型具有更高的预测精准性。

中国民航典型征候的趋势研究

何鹏, 孙瑞山

2023, 33(7): 133-139. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.1459

摘要 ( 101 )

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为研究中国民航征候数量的变化趋势,根据中国民用航空安全信息统计报告,收集中国民航2000—2020年的5 591条征候数据;通过扩展的迪克富勒(ADF)检验、恩格尔-格兰杰(EG)检验等时间序列分析技术,分析中国民航总征候数量与7种典型征候数量的趋势特征;结合行业飞行小时(FH)数据,探究总征候数量、不同典型征候数量与飞行小时数的长期均衡关系。结果表明:2000—2020年,全行业的飞行小时数与总征候数总体呈现增长趋势,为非平稳的单位根过程;在 7种典型征候中,鸟击、雷击、撞障碍物和危险接近的数量具有非平稳特征,且前3种征候呈上升趋势。发动机空中停车、冲、偏出跑道、非起落架部位接地的数量为趋势平稳过程,并呈现下降趋势;总征候及鸟击、雷击、撞障碍物等具有上升趋势的典型征候和飞行小时同阶单整,雷击征候数与飞行小时数之间存在稳定的长期均衡关系即协整关系,协整回归模型显示飞行小时数变动1%,雷击征候数量也将随之同向变动2.059%。

基于AcciMap模型的燃气管道泄漏爆炸事故分析

孙逸林, 郑小强, 刘险峰, 贺艳艳, 王冶

2023, 33(7): 140-146. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.1011

摘要 ( 123 )

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为探讨燃气管道泄漏爆炸事故系统及其致因的性质,以湖北十堰“6·13”重大事故为例进行分析。采用AcciMap模型系统辨识事故致因,构建“6·13”事故AcciMap模型;引入复杂网络(CN)与PageRank算法,分析整体系统与个体因素的属性特征,据此辨识关键致因;再通过贝叶斯网络(BN)进行参数学习和诊断推理,分析事故最大致因链。结果表明:安全生产监管工作严重失察、安全生产主体责任未落实、安全生产监督指导不力是关键致因;安全生产理念和属地责任未贯彻落实→安全生产监管工作严重失察→安全管理制度存在缺陷→安全培训教育存在缺陷→燃气管道维抢人员违规处置→明火引爆蓄积燃气→燃气泄漏爆炸并造成严重伤亡是最大致因链。研究认为:应从政府和企业等2类主体出发,采取多元化的风险防控策略以遏制事故再次发生。

温度效应下煤体吸附瓦斯热力学及动力学特征

仇悦, 龙航, 白杨, 林海飞, 严敏, 肖通

2023, 33(7): 147-155. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.1934

摘要 ( 68 )

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为研究煤体与瓦斯相互作用的热力学与动力学特征,利用自主研发的煤系气流固耦合试验平台,开展298、308、318、328、338 K温度点煤体等温吸附试验,分析温度效应下煤体吸附瓦斯热力学参数、吸附动力学特征。试验结果表明:随温度升高,煤体瓦斯吸附量逐渐降低,等温吸附曲线符合Langmuir型变化规律;煤体等量吸附热随吸附量的增加而增大,变化范围为-10.191~-7.127 kJ/mol; 煤体吸附瓦斯为放热物理过程,温度升高抑制煤体吸附瓦斯能力,煤体极限吸附热为 -11.369 kJ/mol; 不同温度吸附自由能和吸附熵均小于0,分别为-6.958~-2.452 kJ/mol和-14.085~-12.607 J/(mol·K); 动力学模型拟合中,吸附平衡时的瓦斯吸附量随温度升高而降低,吸附速率常数与温度呈正线性关系。煤体吸附瓦斯为动态放热过程,随温度升高,瓦斯气体分子能量逐渐大于煤体孔隙吸附势能,吸附质态瓦斯逐渐转变为游离态瓦斯,煤体吸附瓦斯能力下降。

地铁停车线区域通风排烟模式研究

仇培云, 陈俊沣, 程辉航, 龙增, 钟茂华

2023, 33(7): 156-163. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.1083

摘要 ( 87 )

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为明确复杂结构、多排烟系统联动作用下,地铁停车线区域火灾烟气扩散特性,优化停车线通风排烟策略,针对广州某停车线区域开展了火灾现场实验和数值模拟研究。首先,基于全尺寸火灾试验结果,获取停车线区域典型火灾场景下的烟气扩散和沉降特性,并测量停车线区域不同通风模式下的气流流速;随后,运用数值模拟方法对比多种排烟模式下的烟气控制效果,并分析隧道风机和射流风机排烟风量对烟气扩散特征的影响形式。研究结果表明:自然通风场景下,火灾烟气起火后180 s内即可进入区间隧道及配线隧道,而启动隧道风机排烟可以减缓烟气扩散速率和沉降速率,但隧道风速未达到临界风速时,无法控制烟气向外扩散;隧道风机排烟组合区间射流风机向停车线送风的工作模式是停车线区域最佳排烟模式,建议隧道风机采用2台60 m³/s风量风机,射流风机采用2台30 m³/s风量风机,可同时降低停车线区域、区间隧道及配线隧道区域的烟气扩散和沉降速率,延长各区域可用疏散时间。研究结果可用于指导停车线风机选型及排烟模式设计,提升停车线区域火灾烟气控制能力。

铁路客运站区应急管理体系改革发展逻辑探析:以北京市为例

丛威青, 胡成, 姜传胜

2023, 33(7): 164-172. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.2232

摘要 ( 76 )

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为从长周期视角厘清铁路客运站地区应急管理体系改革发展逻辑,以北京市铁路客运站区为例,回溯其过去近20年的应急管理体系改革发展历程,着重分析2019年改革前后的特征及其相关问题变化,借以辨析揭示变革优化背后的共性特征和趋势。研究结果表明:2013年铁路政企分开改革后,仍然存在路地位置颠倒和属地管理分散等深层次体制问题,2019年北京改革解决部分应急体制问题,但2021年北京西站“5·1”旅客大规模滞留事件则凸显新体制下偏应急机制层面的问题,包括站区缓冲空间狭小、监测预警机制不健全、先期处置能力不足,以及统筹市级力量先天不足等。综合北京和上海、成都等地实践经验看,铁路客运站区应急管理体系改革发展的逻辑主线是动态跟踪解决铁路与属地、属地城市政府所建立的站区综合管理机构与车站所属具体行政区域之间的2个矛盾,应急管理体系的发展趋势是建立以综合协调、属地为主、铁路配合为特征的统一综合应急管理机构,应急体系建设的核心任务是提高铁路客运站区统筹协调指挥能力。

城市易涝区房屋结构安全集成预警模型

段在鹏, 李帆, 郭进, 李炯

2023, 33(7): 173-180. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.0759

摘要 ( 72 )

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为挖掘影响城市易涝区房屋结构安全的重要因素,首先收集和选取房屋年份、楼层、面积等21个属性,构建预警指标体系,采用过采样、独热编码等方法解决样本离散化、不均衡问题;其次,采用4种不同的集成算法,使用6种机器学习模型,构建预警模型,学习并测试房屋结构安全数据;然后,综合应用准确率、查准率和召回率的调和平均、平均精确率、曲线下的面积(AUC)等指标,综合比较预警模型性能,并对各预警指标进行相关性分析与重要度排序;最后,以福建省11个县市35个易涝区的2 215栋房屋为例,验证所构建的模型的科学性和有效性。结果表明:是否属于重点排查房屋、施工团队是否专业、房屋面积、年份、地上层数的特征重要度均在150以上,是构建易涝区房屋结构安全预警最重要的5个指标。基于提升法策略构建的预警模型的预警精度最优,总体预测准确率为99.10%,该模型能够更为准确高效地检测易涝区房屋的结构安全。

基于三域融合的公共空间疏散引导标志布局优化

张蜇, 木合塔拜尔·拜合提亚尔, 闫姝蓉, 贾利民

2023, 33(7): 181-189. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.1809

摘要 ( 84 )

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为实现公共空间人群快速引导疏散,优化设计疏散引导标志系统布局。基于行人和标志尺寸,较为精确地提取引导需求和标志可安装位置,建立基于安全经济原则的疏散引导标志系统布局优化设计模型。通过分析影响行人认知的主要因素,包括障碍物、视野、字体尺寸以及方向决策行为,构建基于感知域-识别域-决策域融合的行人与标志交互模型。为求解和验证模型的有效性,提出基于安装角度离散化的模型求解算法,建立考虑行人与标志交互的疏散仿真模型,并采用仿真分析和模型比较验证交互模型。研究结果表明:由于模型更全面地考虑行人与标志交互影响因素,能够提供包含最优数量、安装位置、安装角度以及字体大小等信息的疏散标志布局方案,并且该方案可提升人群疏散效率和稳定性;通过敏感性分析评估标志字体尺寸和行人疏散跟随概率对疏散标志最优数量的影响。

基于文本挖掘的城镇燃气事故致因及关联分析

郑彬彬, 冯婷婷, 王佳贺, 肖远, 孙文浩

2023, 33(7): 190-195. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.1644

摘要 ( 167 )

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为有效预防城镇燃气事故发生,采用文本挖掘与复杂网络理论相结合的方法,系统分析影响城镇燃气安全的事故致因及其关联性。首先运用文本挖掘技术,从2017—2021年间的 1 256份燃气事故案例中提取城镇燃气事故致因因素,采用Apriori算法挖掘城镇燃气事故致因的关联规则,共得到49条强关联规则;然后基于共现矩阵构建事故致因网络图,通过度中心性、紧密中心性、介数中心性分析,明确燃气事故的关键致因项和事故致因集合。研究结果表明:管道破损,阀门未关,设备老化,操作、使用不当和软管破损、脱落是城镇燃气事故关键致因因素,气体泄漏是燃气事故常见的事故类型,主要与管道破损、阀门未关等具有强关联性。

地震诱发井工煤矿次生灾害系统研究

王伟, 张思远, 齐庆杰, 刘文岗, 孙祚, 李媛媛

2023, 33(7): 196-202. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.1699

摘要 ( 96 )

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为研究地震灾害诱发的井工煤矿次生灾害中承灾体与次生灾害的关联性,首先基于系统科学、区域灾害系统理论,构建地震诱发井工煤矿次生灾害系统,定义系统结构、特征、功能及子系统间关系;其次在地震灾害、孕灾环境、井工煤矿承灾体等3个子系统中确定次生灾害的调查对象;然后基于语义网络对系统内的承灾体、关联关系进行知识表示,得出承灾体、次生灾害的知识表示方法。研究结果表明:地震灾害、原生灾害、次生灾害三者间具有链式关系,均会与环境共同作用于井工煤矿的承灾体。

考虑不确定性的复合灾害避难疏散风险评估模型

魏米铃, 王威, 戎卿文, 刘晓然, 刘朝峰

2023, 33(7): 203-212. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.0273

摘要 ( 125 )

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为解决地震-暴雨典型复合灾害情景下避难疏散的不确定性,开展避难疏散风险评估研究。首先,基于我国避难疏散体系规划特征,提出地震暴雨复合灾害下城市避难疏散风险控制目标;其次,考虑避难疏散时间的不确定性,结合地震-暴雨复合灾害避难疏散特点,建立地震-暴雨复合灾害下城市道路通行能力快速评估模型;然后,考虑不同避难需求点风险接受程度的不确定性,提出基于城市规划用地特征的可接受风险水平系数;最后,考虑以上避难疏散过程的不确定性特征,采用优化算法计算最大覆盖应急设施选址决策模型,构建基于地震-暴雨复合灾害避难疏散风险评估模型,并以某北方城市防灾疏散责任区为实证对象,探讨多风险控制目标与多规划方案组合下的风险情况,提出该防灾疏散责任区的最小疏散风险避难场所规划方案。结果表明:该模型能更为实际地评估地震-暴雨复合灾害情景下避难疏散风险,实现不确定因素的量化分析,达到风险评估和空间规划的有效衔接。

城市地铁恐怖袭击事件应急能力综合评价

魏琳, 李丽华, 秦立强, 肖延辉, 唐玉光

2023, 33(7): 213-221. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.2285

摘要 ( 116 )

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为科学评估城市地铁应对恐怖袭击事件的应急能力水平,提高城市地铁应急体系建设,在统筹考虑应急能力指标因素关联性和评价过程中模糊性和随机性问题的基础上,提出基于二元语义决策实验室分析法(DEMATEL)-结构熵权法(SEWM)结合的城市地铁恐怖袭击事件应急能力云模型。首先,基于应急管理的全过程均衡视角,构建城市地铁恐怖袭击事件应急能力评价指标体系;其次,运用二元语义DEMATEL-SEWM法,计算评价指标权重系数,客观反映评价指标间关联性和专家判断差异性对权重的影响;然后,运用云模型算法计算评价指标云数字特征值,绘制综合评价云图,结合组合模糊贴近度方法确定应急能力评价等级;最后,应用该方法综合评价Q市地铁恐怖袭击事件应急能力。结果表明:Q市地铁应急能力一级指标云相似度为0.826、0.48、0.705、0.379,评价等级均为较高,综合评价云相似度为0.68,评价等级为较高,评价结果与实际调研结果基本一致,证明该评价指标体系和模型具有一定的适用性和科学性,可为城市地铁应对恐怖袭击事件应急能力评价提供理论参考。

基于HNAC-FD的高速公路网应急疏导措施效用评估

刘星良, 谢厅, 刘唐志, 尚婷, 王建

2023, 33(7): 222-229. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.0829

摘要 ( 73 )

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为安全有效地疏散突发事件造成的高速公路网拥堵,评估不同应急疏导措施的效用,首先,分析突发事件下高速公路网拥堵传播消散规律,基于提出的高速公路节点容纳能力(HNAC),结合基本图(FD)模型,建立HNAC-FD消散计算模型;然后,根据疏散案例交通流数据,使用Vissim软件搭建仿真模型,仿真分析不同疏导措施对疏散交通流速度的影响,并利用Logistic速密模型计算路网各个区段的交通流状态;最后,根据高速公路网突发事件案例,设计不同疏导措施方案,并通过HNAC-FD模型计算拥堵消散时间,从事件影响消散时间和拥堵队列车辆平均行程时间,评估不同疏导方案的效用。结果表明:疏导措施会延迟事件影响消散,但能提升疏散交通流的速度,减少拥堵队列的车辆平均行程时间,且组合方案的疏散效果与单一措施差别不显著;可逆车道具有最佳疏散效果。

基于多式联运的应急物资供应多目标优化研究

张艳萍, 崔娜, 张波

2023, 33(7): 230-238. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.1427

摘要 ( 117 )

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为解决灾后应急物资供应问题,针对运输的紧迫性和逐级调配的现实模式,采用货车-飞机-货车联合运输的方式,结合由物资供应点-中转点-分配中心-需求点构成的4级服务网络,从政府、受灾者和救援人员3方的角度,建立以最小化系统总运营成本、总运输时间和运输车辆驾驶员心理成本为目标的多目标混合整数动态规划模型,并采用Epsilon约束算法求解模型,分析关键参数的灵敏度,结合案例计算验证模型运算效率。结果表明:该模型能够得到一组有效的非支配解,即Pareto前沿,提供不同决策侧重点的多阶段物资调配方案;中转物资单位操作时间过长或过短都会导致救援总时间增加;系统总成本不会随着驾驶员心理极限运输时长的改变单调变化。

信息时代数学安全思维培养——评《信息安全数学基础:算法、应用与实践(第2版)》

边颖, 陆大伟

2023, 33(7): 239-239.

摘要 ( 80 )

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特种机电设备安全检验与分析——评《机电类特种设备检验及安全性分析》

刘波, 赵会娟

2023, 33(7): 240-240.

摘要 ( 61 )

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王姝丽

2023, 33(7): 241-241.

摘要 ( 45 )

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赵展

2023, 33(7): 242-242.

摘要 ( 37 )

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相关文章 | 多维度评价

中小学校园风险识别及安全管理对策——评《中小学校园安全风险规制研究》

丁倩

2023, 33(7): 243-244.

摘要 ( 49 )

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