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当期目录

    2023年 第33卷 第12期    刊出日期:2023-12-28
    安全社会科学与安全管理
    风险动物园(III):基于动物意象的风险隐喻认知机制与作用路径
    佟瑞鹏, 胡向阳, 袁嘉淙, 王登辉
    2023, 33(12):  1-7.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.1309
    摘要 ( 182 )   HTML ( 0 )   PDF (1808KB) ( 0 )  
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    为探究动物意象在风险隐喻中的认知建构机制与作用路径,挖掘动物意象与风险类型之间的关联属性。从认知科学视域,解析动物意象中蕴含的风险属性内涵;分别从风险隐喻认知建构、认知过程和认知思维3个方面解析动物意象的认知机制;并从作用效能和传播路径2个方面探究风险隐喻的作用效能。结果表明:风险隐喻借助动物意象来表征不同类型风险的存在差异,通过由动物空间形象到动物图式意象的结构转换,传达风险事件的概念结构。风险隐喻作为风险知识传播的重要媒介,其传播过程是文化场、知识场和实践场三者相互作用的结果;个体按照“技能-规则-知识”架构理解和接受风险隐喻信息,其行为、态度朝着预期目标改变,以实现风险隐喻的预期效果,拓展风险认知和风险沟通的手段。

    安全生产服务机构参与的建筑安全监管演化博弈
    陈述, 尹佳, 邵波, 陈云, 王越
    2023, 33(12):  8-15.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.2163
    摘要 ( 136 )   HTML ( 0 )   PDF (4648KB) ( 0 )  
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    为改善建筑安全生产过程中事故多发现状,剖析引入安全生产中介服务可能存在的寻租现象,综合运用博弈论,建立建筑企业、安全生产服务机构和政府监管部门之间的三方演化博弈模型,分析三方行为演化特征,仿真模拟博弈系统中均衡点的稳定性。结果表明:建筑企业与安全生产服务机构执行安全管理的成本过高,会使其选择不利于建筑项目安全管理的行为策略,合理控制其维修整改和安全管理投入的成本,会使其积极主动落实安全管理策略;政府部门在监管过程当中,应将管理的重心放在安全生产服务机构上,加强对机构行为的规制,引导建设企业按章办事,这有助于在节约成本投入的同时达到规制双方行为的目的;激励公众对建筑安全监管的积极参与,增加企业的寻租成本和机构的投机成本,有助于引导监督建筑企业、安全生产服务机构行为趋于规范。

    海上作业安全管理数字化实施方案
    俞进
    2023, 33(12):  16-22.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.0282
    摘要 ( 104 )   HTML ( 0 )   PDF (10696KB) ( 0 )  
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    为在海上安全人员少,风险管控点多,海陆两端通信受限的现实基础上,提升海洋石油大开发的安全生产水平,首先,调查并分析海上基层班组工作清单,从需求出发梳理海上作业安全管理的主要业务与所需数字化功能,并从安全管理的场景出发,明确海上作业安全管理数字化实施方案的功能框架;然后,根据云计算原理,关联作业风险管控点与海陆两端安全管理流程,设计可有效提升作业安全管理的云计算与边缘计算相协同的网络通信架构,缓解海陆通信带宽受限对安全管理流程实施的制约;最后,从领域驱动原理出发提出微服务设计与安全管理要素相结合的方式,让现场人员能够根据现场实际调整信息化流程,进而提升数字化的柔性,减少安全管理场景多变给流程数字化带来的影响。结果表明:安全管理数字化转型的核心是以通信环境和传感系统为基础的各业务领域功能需求的实现过程,在这个设计思路指引下,海上作业安全管理数字化转型可以通过综合业务需求与安全生产责任制的双领域驱动,构架实施方案。

    中低空通用航空飞行计划安全风险评估
    黄静洋, 潘璇, 付小蓉, 高健伟, 潘卫军
    2023, 33(12):  23-30.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.1873
    摘要 ( 111 )   HTML ( 0 )   PDF (3934KB) ( 0 )  
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    为促进我国中低空空域通用航空安全飞行,建立一种中低空通用航空飞行计划安全风险评估体系。首先,根据通用航空规章政策,分析中低空通用航空飞行计划的安全影响因素以确定风险评估指标,包括飞行计划复杂程度、各类设备完备情况、障碍物位置高度、飞行活动冲突和人员环境情况;其次,利用最优最劣法(BWM)处理指标重要度偏好评价信息,构建模型求得风险评估指标的权重;然后,基于采集得到的飞行计划相关信息,根据指标特征分别提出风险值计算模型;最后,加权得到总风险值并由极低—极高划分为5个风险水平等级,搭建中低空通用航空飞行计划风险评估体系。研究结果表明:利用该风险评估体系得到权重最高指标为行人风险,权重最低指标为飞行计划复杂度风险。计算某通用航空飞行计划风险值,得到此计划风险值最高的指标为飞行计划复杂度风险、飞行活动冲突风险和放行评估风险,总风险值为0.088,风险等级为1级。根据此飞行计划和其他飞行计划总风险值的比较可知该飞行计划为更优计划。

    安全工程技术
    基于不安全信息与危险源关联的维修单位风险评价
    王永刚, 王海玥, 张迪
    2023, 33(12):  31-37.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.1576
    摘要 ( 93 )   HTML ( 0 )   PDF (8952KB) ( 0 )  
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    为减少传统专家打分法的人为因素误差,通过维修风险特征分析,提出一种基于不安全信息与危险源关联的风险评价模型。以危险源在一定时间内关联(导致)已发生的不安全事件次数和日常安全监察发现的“不符合”(违章行为等偏离要求但尚未构成不安全事件的问题)次数的平均值确定危险源导致风险可能性,如多项危险源共同导致一起不安全事件或不符合情况,各项危险源关联次数分别加1;以不安全信息中的每种后果发生次数在总后果次数中的占比,确定该种后果严重性在危险源可能导致的总后果严重性的占比,以每种后果严重性与对应占比的乘积的总和确定危险源可能导致的总的后果严重性;运用该模型统计、分析某大型维修单位近3年的近2万条不安全事件和不符合记录。结果表明:评价结果与同期辖区监管局的监督检查发现的隐患数量分布一致,基于不安全信息与危险源关联的风险评价模型可以客观地量化维修单位风险大小。

    断层影响下采动覆岩与地表移动特征
    郭文兵, 刘玄, 杨伟强, 吴鹏飞, 张伊辉
    2023, 33(12):  38-46.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.0126
    摘要 ( 60 )   HTML ( 0 )   PDF (10341KB) ( 0 )  
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    为了研究开采扰动下含有断层工作面的覆岩及地表响应情况,首先采用数值模拟、理论分析和现场实测等方法,研究临近断层工作面采动影响下覆岩及地表运移和应力响应特征;其次建立数值模拟模型,结合“裂断拱”和“应力拱”分析临近断层工作面开采覆岩破坏和采场应力响应特征;然后建立断层面滑移力学模型,并结合断层滑移倾向性指标Qs定量分析断层上盘开采断层面活化倾向性;最后采用现场实测方法,分析郑州矿区大平煤矿采动影响下断层上盘地表移动变形特征。结果表明:开采扰动下“裂断拱”的发育最大宽度达到221.5 m,最大发育高度达到110 m,宽高比约为1∶2;含有断层工作面“应力拱”特征,呈现非对称结构;随着断层面埋深的增加,断层面滑移倾向性呈现出先增后减再增的趋势,在弯曲下沉带同等埋深滑移倾向性缓增、在裂隙带同等埋深区域呈现出先减后增、在垮落带同等埋深区域呈现出快速增加;断层上盘开采保护煤柱留设30 m断层未活化,大平煤矿的基岩移动角和边界角较郑州矿区一般地质条件下工作面上的分别偏小8.8和4.6°,较同煤矿无断层工作面基岩移动角偏小6.7°。

    全氟丁基甲醚灭火性能及机制
    王凯, 王德政, 周彪, 李雪瑶
    2023, 33(12):  47-52.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.0775
    摘要 ( 60 )   HTML ( 0 )   PDF (4986KB) ( 0 )  
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    为全面揭示全氟丁基甲醚的灭火反应路径,采用试验与理论相结合的方法,研究全氟丁基甲醚的灭火性能与灭火机制。首先通过杯式燃烧试验,评估全氟丁基甲醚的灭火性能;然后利用气体高温热解机制分析平台,模拟其高温热分解过程,并借助气相色谱-质谱联用仪分析不同温度作用下的热解产物。研究发现,全氟丁基甲醚的临界灭火体积分数约为5.90%,灭火性能良好;其初始热分解温度为400 ℃,热解产物包括九氟-1-丁烷、八氟-1-丁烯、六氟丙烷和三氟甲烷。试验结果说明:全氟丁基甲醚可成为哈龙灭火剂的替代物。

    气候因子对我国森林火灾的影响及预测
    鲁义, 周钦云, 邵淑珍, 王伟, 戴玉清, 韦雪娥
    2023, 33(12):  53-59.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.1736
    摘要 ( 74 )   HTML ( 0 )   PDF (4277KB) ( 0 )  
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    为探究气候因子对森林火灾事故的影响机制,首先基于我国2011—2020年森林火灾事故数据,选择年均气压、气温、降水量和日照时间等4类气候因子作为特征变量;其次采用层次聚类法得出森林火险区划结果,并计算灰色关联度系数,得出气候因子对森林火灾的影响程度;然后建立我国4类气候因子线性回归模型,得出气候因子对森林火灾影响程度的排序,并预测2021年的险情值。研究结果表明:我国火险区域在气候因子的影响下,可划为10类;气候因子对单位面积森林火灾发生次数影响排序为:年均降水量>年均气压>年均气温>年均日照时间;线性回归分析和灰色关联度系数分析的排序结果相似;线性回归模型预测的2021年险情值与实际值相对误差不超过5%。

    基于改进YOLOv5s的外脚手架隐患图像识别技术
    赵江平, 刘星星, 张想卓
    2023, 33(12):  60-66.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.2011
    摘要 ( 100 )   HTML ( 0 )   PDF (23536KB) ( 0 )  
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    为提高外脚手架安全管理的质量和效率,基于图像识别技术提出一种改进YOLOv5s的外脚手架隐患识别方法。首先,为解决背景信息过多造成的识别精度下降问题,在主干网络嵌入设计卷积注意模块(CBAM),获取隐患的各种细节特征;其次,改进原算法颈部特征融合模块为加权双向特征金字塔网络(BiFPN)结构,有效处理外脚手架隐患目标尺寸分布不均衡造成的多尺度特征不平衡问题;然后,使用边界框损失函数斯库拉交并比(SIoU) Loss替换原损失函数;最后,通过消融试验分析改进模块对模型性能的影响,并与其他算法进行对比分析,验证隐患识别效果。结果表明:改进后的网络实现均值平均精度(mAP@0.5:0.95)评分提升5.13%,召回率提升3.45%,对多尺度、多目标及复杂背景下的外脚手架隐患具有良好的识别效果。

    深部隧道支护结构区间非概率可靠度分析
    李翔, 魏恒, 王靖童
    2023, 33(12):  67-76.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.0546
    摘要 ( 233 )   HTML ( 0 )   PDF (5248KB) ( 0 )  
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    针对深部隧道不确定性数据匮乏的工程现状,引入区间非概率方法,围绕其在深部隧道支护结构可靠度领域的初步应用开展研究。首先,以深部隧道围岩剪切滑移变形机制为例,采用联合支护模式建立总支护抗力的计算方法;然后,基于区间非概率的理论框架,考虑区间扩张问题的影响,探讨该方法针对深部隧道支护结构可靠度研究的适用性;最后,定义不确定性参数区间变化的波动幅度,分析参数敏感性,揭示单参数波动与多参数波动耦合的不同作用下对支护结构可靠度影响程度的差异性。结果表明:不确定性参数区间的波动幅度越大,非概率可靠度指标的取值越小;且波动耦合的参数数量越多,非概率可靠度指标值的降幅越大,导致对支护结构可靠度的不利影响越显著。

    冲偏出跑道事件演化网络构建与分析
    程明, 梅傲然
    2023, 33(12):  77-84.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.1893
    摘要 ( 58 )   HTML ( 0 )   PDF (2389KB) ( 0 )  
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    为探究冲偏出跑道事件形成机制,降低事件发生概率,基于情景推演和复杂网络理论,分析冲偏出跑道事件演化机制,构建冲偏出跑道事件演化网络模型;计算带权有向网络的节点度、介数中心性、聚类系数、网络密度等静态特征;并基于级联失效理论,分析冲偏出跑道事件演化网络的危险传播路径。结果表明:冲偏出跑道事件演化网络的网络密度为0.13,平均聚类系数为0.404,平均路径长度为1.549,表现出网络的小世界特性;关键节点接地速度大、油门杆、发动机损坏的综合值分别为0.508 3、0.491 2、0.487 1;在危险传播关键路径中接地速度大、油门杆(操作失误)、复飞在各传播链中出现的频率较高,是危险传播中的重要节点。

    瓦斯抽采钻孔封孔作业风险辨识与评估
    李宏, 马金魁, 田坤云, 杨皓
    2023, 33(12):  85-91.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.0354
    摘要 ( 57 )   HTML ( 0 )   PDF (4151KB) ( 0 )  
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    为有效提高新型封孔材料封孔作业的安全性,采用作业条件危险性分析的安全风险辨识方法,辨识封孔作业过程中的危险源;采用安全风险评估指标体系,将封孔作业细分为7个一级风险因素指标及34个二级风险因素指标;定量计算各指标因素的关联度及危险程度;采用安全检查表法检查封孔作业整个过程的“人-机-环-管”系统安全。研究结果表明:压风管路崩裂、顶板冒落、风动搅拌桶扇叶、新型材料腐蚀及注浆出料口堵塞憋压是钻孔封孔作业重点管控的风险因素;采用安全检查表法可全面筛查封孔作业前、作业中和作业后的风险。

    可燃粉尘热稳定性研究进展
    吕鹏飞, 谷晓珂, 李公方, 赵静, 庞磊
    2023, 33(12):  92-103.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.1228
    摘要 ( 60 )   HTML ( 0 )   PDF (1905KB) ( 0 )  
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    为预防和控制由可燃粉尘热量变化引发的火灾及爆炸事故,首先,通过分析国内外粉尘热稳定性相关文献,总结分析升温速率、惰性介质、粉尘粒径及其他因素对粉尘热稳定性的影响;然后,总结热分析仪与粉尘层最低着火温度试验装置、Godbert-Greenwald炉、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)等多仪器联用的现状;最后,总结常用的粉尘热分析动力学方法。结果表明:升温速率增大会造成粉尘热解出现一定的延迟,惰性介质使粉尘热稳定性增强且活化能提高,粒径较小粉尘颗粒的比表面积和表面活性通常更大、热解过程中释放能量更多。

    矿用通风服衣内空间气流分配数值模拟研究
    游波, 杨娇, 吴国珊, 韩巧云, 杨芯宇
    2023, 33(12):  104-112.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.0254
    摘要 ( 48 )   HTML ( 0 )   PDF (20982KB) ( 0 )  
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    为提高矿用通风服的降温性能,探究矿用通风服衣内空间气流分配及不同管路结构对降温效果的影响,首先结合人体着装通风服在静止状态下的结构特征,建立3种不同管路结构的三维物理模型;然后运用数值模拟方法分析人体-通风服衣内空间气体流动变化机制与温度分布特征及衣内微环境温度分布特征,以判断通风服降温效果。结果表明:人体分别着3种矿用通风服时所形成的人体-通风服间的衣内微环境气流分配均匀性为横向型优于螺旋型、纵向型,而微环境气流总风量为螺旋型大于纵向型、横向型;针对管路结构而言,交叉的管路结构在很大程度上影响气流的利用率,螺旋型只有单支通气管,气流随着管路的弯曲沿程流动,减少气流在管路中的局部阻力,同时也提高气流利用率,螺旋型是管路结构的最优选择。微环境内部总风量影响服装降温效果, 3种矿用通风服的降温性能为螺旋型优于纵向型、横向型。

    原油浸泡对煤微观孔隙结构特征的影响研究
    双海清, 魏萌萌, 白杨, 张瑾, 田雨, 张星
    2023, 33(12):  113-121.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.2396
    摘要 ( 28 )   HTML ( 0 )   PDF (6901KB) ( 0 )  
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    为研究原油浸泡对煤体孔隙结构的影响,首先选用典型煤油伴生矿井煤样,对煤样进行不同天数的原油浸泡处理;然后采用压汞、低温氮吸附等仪器,研究浸油前后煤的孔隙形态、类型、孔容积及比表面积等变化特征,并结合扫描电镜(SEM)揭示原油侵入煤体的微观机制。研究表明:煤样通过原油浸泡后,进退汞曲线及低温吸脱附曲线均有滞后环且明显的滞后现象,煤样的微小孔隙由原来的平行板孔转为尖劈形孔,孔隙间连通性变差。随着浸油天数的增加,原油浸泡对煤孔隙影响明显,与原煤样相比,煤样的总孔容积降低32%~80%,其中大孔、中孔孔容下降程度显著;煤样的总孔比表面积降低87%~94%,其中小孔、微孔比表面积下降程度显著;原油在煤体中的流动大致分为较大孔裂隙的贯通-中大孔的填充-微小孔隙的堵塞等3部分。

    淹没射流冲击煤体应力模型及破煤临界条件研究
    王凤超, 刘应科, 张利瑶, 许瑞, 钮月, 蒋名军
    2023, 33(12):  122-130.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.1244
    摘要 ( 40 )   HTML ( 0 )   PDF (7159KB) ( 0 )  
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    为探究煤矿水力化卸压增透瓦斯治理作业中淹没射流破煤的临界条件,首先,基于紊动射流、接触力学及动量定理等理论,建立淹没射流冲击煤体应力模型,并对其进行离散数值求解;然后,分析淹没射流冲击煤体表面应力的分布特征,进而根据最大正应力准则确定淹没射流破煤临界条件;最终,以贵州金佳矿为例,开展淹没射流破煤现场验证试验。研究表明:射流冲击区内煤体的最大主应力为轴向压应力,冲击区外煤体的最大主应力为径向拉应力;冲击区内和冲击区外煤体表面的最大主应力均呈中心对称分布,而且随径向距离的增大而降低;淹没射流破煤的临界压力和临界喷嘴直径均随煤体强度和冲击靶距的增加而增大,而且靶距越大,煤体强度对临界条件的影响越大;淹没射流能够高效破碎现场松软煤层,而硬煤需要通过非淹没射流或伴随射流条件完成破碎。

    基于有序选择模型的船舶事故严重度致因分析
    江玉杰, 万征, 陈继红
    2023, 33(12):  131-139.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.0245
    摘要 ( 67 )   HTML ( 0 )   PDF (1874KB) ( 0 )  
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    为探究影响船舶事故严重度的因素,提出一种基于有序选择模型的船舶事故分析方法。首先,基于中国海事局及其直属机构官方网站上发布的604份沿海水域船舶事故调查报告,以船舶事故严重度为因变量,将事故划分为小事故、一般事故、较大以上事故3类,并从船舶、环境、船员、管理和事故5个方面,选取19个事故严重度潜在致因因素。然后,运用有序选择模型(包括有序Logit模型和有序Probit模型)识别显著致因因素。最后,以最佳模型的边际效应量化分析显著致因因素的作用方向和强度。研究结果表明:2个有序模型所识别出的显著致因因素均为船舶作业、强风、未采取安全航速、危险判断不当、导航设备使用不当、配员不足、安全管理不到位、秋季、冬季、沿海航路、碰撞和自沉;所有显著致因因素均满足平行线假设;有序Probit模型的拟合效果优于有序Logit模型;所有显著致因因素均对较大以上船舶事故具有正向效应;就影响程度而言,碰撞最大(边际效应的绝对值为20.44%),危险判断不当最小(4.94%)。

    公共安全
    城市地下燃气管道泄漏事故致因因素系统分析
    向鹏成, 张子薇, 李卉, 贾富源
    2023, 33(12):  140-147.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.2162
    摘要 ( 62 )   HTML ( 0 )   PDF (8117KB) ( 0 )  
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    为防控城市地下燃气管道泄漏事故,以复杂系统视角剖析城市地下燃气管道泄漏事故致因构成及其关联性,揭示系统失效机制。建立物理-事理-人理-环境(WSRH)分析框架,全面识别事故致因;运用灰数理论改进决策实验室法(DEMATEL)-解释结构模型(ISM),分析事故致因的关联关系,确定系统关键失效因素和关键失效路径。结果表明:城市地下燃气管道泄漏事故是直接致因、过渡致因和本质致因共同作用的结果,各因素间存在复杂的关联关系;系统关键失效致因有7个, 形成关键失效路径8条,关键致因中最重要的是未严格落实安全教育培训;在管理时应优先处理关键致因,依据失效路径逐一优化,实现城市地下燃气管道系统安全运行。

    考虑灰色攻击的多制式区域轨道交通网络韧性评估
    马飞, 苟慧艳, 杨梦楠, 刘擎, 委笑琳, 敖誉芸
    2023, 33(12):  148-159.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.0626
    摘要 ( 37 )   HTML ( 0 )   PDF (11245KB) ( 0 )  
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    为有效刻画多制式区域轨道交通(MRRT)网络,提高其网络韧性评估的准确性,依据MRRT评估系统内不同子网络间的协同工作关系以及运输服务特征,基于复杂网络理论构建MRRT相依网络模型;兼顾网络拓扑结构和服务质量,从抵抗能力、吸收能力、缓冲能力和恢复能力4个维度构建网络韧性评估指标,改进了基于引力模型识别其关键站点的方法;因MRRT网络复杂度高,其遭受突发事件扰动的潜在攻击信息具有灰色特征,故使用Matlab模拟不同信息精确度α下的灰色攻击策略,探究α对MRRT相依网络韧性的影响。结果表明:MRRT相依网络具有无标度网络特征;基于引力模型识别关键站点,可提高网络节点关键性评价的准确性;降低灰色攻击的信息精确度α,可提高网络韧性,且α对网络韧性的影响存在阈值,当α (0.2,0.8)时,网络遭受攻击后的性能损失会随α的降低而减小,当α≥0.8 α≤0.2时,降低α并不会对网络韧性有显著影响。

    带时间窗的危险货物车辆路径问题2阶段优化
    柴获, 何瑞春, 韩伟, 贾晓燕, 代存杰
    2023, 33(12):  160-166.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.2080
    摘要 ( 34 )   HTML ( 0 )   PDF (3773KB) ( 0 )  
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    为有效降低危险货物道路运输的风险和成本,针对带时间窗的危险货物车辆路径问题(HMVRPTW),设计2阶段优化方法。首先,根据特征将该问题分解为双目标最短路径问题和带时间窗双目标车辆路径问题(VRP),分别建立数学模型并设计2阶段方法求解,第1阶段采用脉冲算法初筛路径,第2阶段设计针对带时间窗双目标VRP蚁群算法;然后,以9个节点和17条边的测试为例,说明求解过程;最后,以兰州市主城区16个加油站油品配送为例,采用该方法分配运输车辆,计算平均用时为24.38 s,可获得Pareto最优解,而采用多目标遗传算法平均用时为41.05 s。结果表明:所提方法通过初筛路径能够简化问题规模,充分考虑危险货物运输风险变化及时间窗因素,引导蚂蚁在指定搜索空间中寻优,在效率方面较多目标遗传算法具有明显优势。

    耦合烟气与蒙特卡罗的隧道火灾疏散及其优化
    张孝春, 陈林杰, 周舸尧, 张兆民, 魏瑞超, 吴斌斌
    2023, 33(12):  167-175.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.2206
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    为保证隧道火灾下人员的安全疏散,以广州市某隧道为例,首先,由火源功率、自然风速、火源位置这3种因素组合,形成18个模拟工况;其次,借助火灾动力学模拟工具(FDS)求解可用安全疏散时间(ASET),同时,获取网格内烟气能见度、温度、CO体积分数等危害特征参数;然后,耦合烟气信息与蒙特卡罗模拟,借助Pathfinder求解必需安全疏散时间(RSET)与有效剂量分数(FED);最后,通过双重判据(ASET是否大于RSET、个人风险值FED是否超标)分析场景危险度,并优化危险场景及量化其效果。结果表明:人员疏散风险与火源功率、自然风速显著相关,但与火源位置的相关性不强;基于分区疏散与动态启闭安全出口的方法的疏散优化效率大于10%。

    基于模糊贝叶斯网络的城市商业综合体火灾风险分析
    秦荣水, 石晨晨, 陈超, 兰猛, 刘小勇, 肖峻峰
    2023, 33(12):  176-182.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.0879
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    为有效降低城市商业综合体火灾事故风险,首先根据城市商业综合体火灾事故的演化过程及其影响因素的因果分析,构建相应的故障树(FT)和事件树(ET)模型,并将其映射为贝叶斯网络(BN),确定影响因素之间的条件关系;然后采用基于专家判断的模糊理论来确定基本事件的先验概率,构建模糊BN(FBN)模型,以克服风险因素失效概率的不确定性;最后利用FBN建立的城市商业综合体火灾事故风险评估模型进行双向推理和敏感性分析,得出导致不同等级火灾事故的关键影响因素。研究表明:加强防火和防烟分区设计、提高防火分隔设施耐火等级、合理安装防火分隔设施、降低防排烟系统故障率,可有效杜绝高损失风险等级火灾事故的发生。

    考虑视觉障碍行人的疏散模型
    孙华锴, 陈长坤, 翁佳俊, 朱凯, 吴珂
    2023, 33(12):  183-191.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.2081
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    为研究视觉障碍行人对人群疏散的影响,首先根据ISOBE等人的可控试验结果,描述视觉障碍行人疏散行为,并考虑正常行人对视觉障碍行人的帮助行为,采用移动概率和修正Moore邻域规定的小团体运动规则,建立考虑视觉障碍行人的场域元胞自动机疏散模型;然后通过模拟视觉障碍行人活动场所人群疏散的运动状态和演化过程,探究帮助行为、视觉障碍行人占比、出口位置对整体疏散结果的影响。结果表明:正常行人对视觉障碍行人的帮助行为能有效减少疏散时间,帮助行为对于混合人群疏散效率的提升作用随着人群密度的增加愈发显著;混合人群中视觉障碍行人占比增大会导致疏散效率降低,且这种不利影响随着人群密度的增加会加剧;相比于出口在墙角或出口距墙角有一定距离,出口位置在墙壁中心对于混合人群疏散更有利。

    防灾减灾技术与工程
    复杂网络下雨洪灾害链风险分析及断链减灾研究
    李磊, 马梦格, 折亚亚, 王雨秋, 房子豪, 王帆
    2023, 33(12):  192-197.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.2006
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    为提高雨洪灾害突发事件的应急处置和灾害救援能力,在复杂网络视角下分析雨洪灾害链风险,通过案例分析,统计雨洪灾害的次生衍生灾害事件和相互关系,构建雨洪灾害链网络拓扑结构;建立雨洪灾害风险评价模型,计算得出灾害网络的节点重要度、边的脆弱度和灾害链的风险度。结果表明:“暴雨-滑坡-基础设施损坏”和“暴雨-滑坡-道路桥梁摧毁-交通瘫痪”这2条链是雨洪灾害防治的重点。在雨洪灾害发生前管控重要节点,并在雨洪灾害发生后对风险度较高的边及时截断,可有效防止雨洪灾害次生衍生事件的发生和蔓延。

    暴雪灾害下机场基础设施韧性研究
    黄信, 谭成松, 吴堃, 齐麟, 陈宇
    2023, 33(12):  198-205.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.2542
    摘要 ( 56 )   HTML ( 0 )   PDF (2040KB) ( 0 )  
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    为确保重大自然灾害下机场运行安全,基于物理韧性、功能韧性、经济韧性和组织韧性 4个维度,建立暴雪灾害下机场基础设施韧性指标体系,采用专家问卷调查法评价韧性指标,构建验证性因子分析(CFA)模型,系统分析各类韧性指标对机场基础设施韧性水平的影响。采用CFA模型确定评价指标权重,基于模糊综合评价,量化评价某机场基础设施韧性水平。结果表明:暴雪灾害下,机场基础设施韧性评价指标具有较好的信度和收敛效度,韧性指标评价体系具有较强说服力;相对物理、经济和组织韧性而言,功能韧性对机场基础设施韧性影响最为显著。采用模糊综合评价,某机场基础设施模糊综合评价值为73.4,表明该机场基础设施具有较好的韧性水平,说明提出的量化评价方法能够用于基础设施韧性评价。

    应急技术与管理
    基于云模型的客舱火灾应急处置协同能力测评方法
    吴煜, 杨萌, 张青松
    2023, 33(12):  206-213.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.0313
    摘要 ( 58 )   HTML ( 0 )   PDF (7368KB) ( 0 )  
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    为解决虚拟应急演练测评主观性强、多人协同效果测评难等问题,针对客舱机组人员提出一种基于云模型的多人应急协同能力测评方法。首先,从团队协作和岗位胜任力角度出发,结合基于虚拟现实(VR)技术的演练平台,提出客舱火灾应急处置的虚拟演练流程,构建应急协同能力测评指标体系;然后,采集演练者在客舱火灾应急演练的实际过程数据,进行无量纲化处理,采用云模型测算演练成绩,并利用Matlab软件仿真测评结果;最后,设计比赛模式和培训模式2种演练类型,实现多人多组在不同模式下的应急协同能力测评。结果表明:该方法可以客观采集演练的过程数据,量化分析不同模式下的应急演练能力,直观排序各演练者及其演练组的演练成绩,符合客舱机组人员开展应急演练和能力提升的实际需求。

    职业卫生
    基于t-SSA-BP的煤矿噪声职业健康损害预测
    高晓旭, 高璐, 潘相旭, 高翔, 麻昊
    2023, 33(12):  214-222.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.2068
    摘要 ( 45 )   HTML ( 0 )   PDF (6862KB) ( 0 )  
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    为精准预测煤矿接噪人员职业健康损害情况,基于分位图法选取健康损害数据影响因素,依据噪声职业健康损害评估方法,以自适应t分布变异因子和麻雀搜索算法(SSA)作为参数优化算法,建立t-SSA-BP煤矿噪声职业健康损害预测模型,利用基准函数测试算法寻优性能,并以陕北地区10个煤矿为研究对象,采用现场调查、理论分析和Matlab仿真模拟方法验证煤矿噪声职业健康损害预测模型。结果表明:噪声暴露强度、个体年龄、接噪工龄和接噪岗位4个指标是煤矿噪声健康损害的影响因素;t-SSA较SSA在4种基准函数上整体精度提升66.0%,5种噪声健康损害神经网络预测模型预测精度从高到低依次为:t-SSA-BP > SSA-BP > PSO-BP > CFA-PSO-RBF > PSO-GRNN,t-SSA-BP预测模型的平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分误差(MAPE)相比SSA-BP分别降低68.1%、66.7%,决定系数(R2)达0.999,预测精度明显提升,且收敛速度更快。

    书评