中国安全科学学报

安全资源学的学科理论研究

吴超, 王秉

2024, 34(1): 1-9. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.0475

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为形成安全资源学和更好地开发与利用安全资源,以安全本身作为一类重要资源的新视角,开展安全资源学的学科基础理论研究。站在科学学的高度和以交叉科学的视角,采用调查研究法、创新思维法、理论分析法、逻辑归纳法、预测法等研究方法,阐述安全资源和安全资源学的定义及内涵,安全资源的性质与分类,安全资源学的研究对象和内容、基本原理和研究方法,以及安全资源学的主要研究方向和展望等。结果表明:安全资源兼具有安全和资源的主要特性,安全资源的特性可分为社会特性和自身特性2大类,从不同的视角和层面,给出安全资源学8个方面的主要研究内容;从学科基础层凝炼出安全资源学的10条基本原理;根据交叉学科的关联性质,归纳出安全资源学的典型研究方法。研究结果形成了安全资源学的核心基础理论和雏形,对后续开展安全资源学的具体内容研究和加速形成一门独立的安全资源学新学科具有参考和引领作用。

大安全大应急下公共卫生应急管理人才培养的实施路径

王斯彤, 龙雪城, 刘伟

2024, 34(1): 10-16. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.1364

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为适应公共卫生应急管理工作需要,以及适应大安全大应急下社会经济发展对人才需求变化而作出相应调整的需要,分析公共卫生应急管理人才培养的不足及需求,基于此定位公共卫生应急管理人才培养中的核心要素,包括培养目标、培养类型、培养模式和课程建设,探索大安全大应急下完善的公共卫生应急管理人才培养的实现路径。结果表明:更新完善公共卫生应急管理人才教育理念,开展多层次实践教学、实验教学及案例教学,引入跨学科培养,提升合作能力和综合能力,建立科学公共卫生应急管理评价体系,完善实践考核方式,能有效完善公共卫生应急管理人才培养体系的构建。

基于SI-SB系统安全模型的多层级边缘智能管控模式

张充, 张伟, 李泽亚, 赵挺生, 张耀庭

2024, 34(1): 17-26. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.0405

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为探索信息化、智能化技术赋能下的创新型安全生产管控模式,从安全信息学的角度分析安全管控过程中的信息流动特点,提出安全生产多层级边缘智能管控模式;基于安全信息-安全行为(SI-SB)系统安全模型分析安全管控过程中安全决策偏差和滞后的机制,提出安全管控系统性能改进的思路;结合安全生产组织管理体系特点和数字化技术优势,阐述数字化技术在信息感知传递、安全信息解释和安全行为引导等3个方面的赋能依据,以及数字化感知、智能化决策和多层级管控等3个方面的赋能途径,并提出具备智能决策、敏捷响应、弹性扩展和人机协同特点的安全生产多层级边缘智能管控模式;在紧急事件、短周期管控、长周期管控3类场景中,对应用智能管控模式前后的安全事件响应进行时效性计算和对比。结果表明:所提出的多层级边缘智能管控模式能够显著提高安全管控效能。

24Model与LCM原因因素定义对比研究

袁晨辉, 傅贵, 吴治蓉, 赵金坤

2024, 34(1): 27-34. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.0195

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为探究损失致因模型(LCM)原因因素定义与事故致因“2-4”模型(24Model)存在的异同和优缺点,梳理2个模型各层面原因和结果的定义,对比定义内容及其对事故原因分析等安全实务的指导作用,并以一起瓦斯爆炸事故为例加以实证分析,获得二者分析结果之间的差异。研究结果表明:LCM是首个将管理因素纳入事故致因分析的一维事件序列模型,可明确各层面原因因素的定义和因素间的逻辑关系,但部分定义存在交叉重复的问题,并没有揭示安全工作指导思想等深层次事故致因因素;24Model作为系统性事故致因模型,对各类因素的定义均以组织为主体,描述事件、事故、安全的概念内涵,划分个体安全动作、安全能力和组织安全管理体系的类别并给出含义解析,探究组织安全文化层面的问题并以32个元素体现;2个模型的事故原因分析方法均建立在对各层级原因因素定义的基础上,并适用于模型理论体系本身。

对安全科学研究对象的探讨

李啸, 傅贵

2024, 34(1): 35-42. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.0124

摘要 ( 68 )

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为探究实践视角下安全科学适宜的研究对象,基于逻辑分析和演绎推理方法,构造评判学科研究对象的6个标准,分析11种主要观点的提出预设与优缺点,论证实践中事故是安全科学合适的研究对象。结果表明:实践中研究对象应具备独特性、清晰性、概括性、全面性、成熟性、演绎性的特征;主要观点均无法满足实践中学科研究对象应具备的特性;事故明确定义的提出使大安全观的需求得到解决;安全科学的本质问题是事故预防。

不安全行为信息在建筑工人群体中的传染机制

倪国栋, 杨栎, 安瑶瑶, 郑雨茁

2024, 34(1): 43-52. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.2491

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为探究不安全行为信息在建筑工人群体中的传染路径与影响效应,根据社会信息加工理论、计划行为理论和社会传染理论,在文献研究的基础上,通过理论假设,构建以工友不安全行为信息为自变量,以行为态度、主观规范和感知行为控制3种行为认知因素,以及不安全行为意向为中介变量的建筑工人不安全行为信息传染机制理论模型。通过开发测量量表、编制调查问卷收集数据,基于271个有效样本,利用验证性因子分析与结构方程模型建模分析方法实证检验理论模型。研究结果表明:工友有意不安全行为和工友不安全沟通行为通过6条传染路径诱发新的不安全行为;相较于工友不安全沟通行为,工友有意不安全行为作为传染源时的传染效应更强;管理者通过控制传染信息源和弱化传染媒介可有效抑制不安全行为信息在建筑工人群体中的传染效应。

基于主动安全的重大事故网络舆情智能建模与仿真

陈鑫, 谢科范

2024, 34(1): 53-61. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.0741

摘要 ( 61 )

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针对重大安全事故发生时,肆意传播且真伪难辨的信息易引起社会负面情绪,给应急处置及救援工作带来不便的问题,基于主动安全理念,结合情感分析模型、主题计算模型和易感人群-潜伏人群-感染人群-离去人群(SEIR)模型,开展重大安全事故网络舆情仿真及控制策略研究。运用卷积深度置信网络(CDBN)、时域卷积网络(TCN)、条件随机场(CRF)组成的CDBN-TCN-CRF情感分析模型及T分布瓦瑟斯坦自编码器(TWAE)主题计算模型,识别情感极性及主题类别,跟踪网络舆情情感倾向及民众关注热点;运用SEIR模型来预测网络舆情走势,并研究网络舆情的传播过程和影响因素。结果表明:CDBN-TCN-CRF情感分析模型、TWAE主题计算模型及SEIR模型结合使用,可以更好地展现其对网络舆情深度分析与趋势预测的能力。

民航员工安全信息自愿报告意愿的促进路径:基于模糊集定性比较分析

郑秀梅, 马国毓

2024, 34(1): 62-69. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.0162

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为探究民航员工安全信息自愿报告意愿的作用路径,基于个人-环境匹配理论,构建个体特征和组织环境影响员工自愿报告意愿的多条件联动模型,基于178份调查问卷,应用模糊集定性比较分析(fsQCA)方法开展验证。结果表明:安全信息自愿报告意愿的产生不是认知水平、工作嵌入、职业身份认同、领导支持和安全文化等单一条件促发的结果,而是由多个条件共同作用,高水平安全信息自愿报告意愿的促进模式有3个,分别为:员工自主驱动型,核心条件是员工的高认知水平、高工作嵌入和高职业身份认同;领导员工共鸣型,核心条件是员工的高认知水平、高职业身份认同、工作嵌入不足和组织的高领导支持;领导支持牵引型,核心条件是组织的高领导支持和安全文化缺失。

城市道路下分心行为对驾驶员驾驶绩效的影响

罗霜, 易鑫鑫, 邵毅明, 徐进

2024, 34(1): 70-76. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.0175

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为探究城市道路条件下常见驾驶分心行为对驾驶绩效的影响,以16名青年志愿者为被试,开展实车驾驶试验,测量车辆纵向和横向行驶参数,对比分析正常驾驶和分心驾驶状态下的驾驶绩效,并探讨驾驶经验的影响。结果表明:3种分心行为均使横向加速度标准差和纵向加速度标准差增加,而使速度均值降低,说明驾驶员通过速度和转向控制补偿分心状态下的驾驶绩效;交谈对速度均值和纵向加速度均值、阅读广告对速度标准差和横向加速度均值具有显著性影响(p<0.05);接听电话时,经验驾驶员速度标准差明显高于新手(p=0.021);接听电话和阅读广告次任务下,经验驾驶员的横向加速度均值均明显较高(p=0.003,p=0.004),说明经验丰富的驾驶员受分心行为的影响程度更低。

基于Topsis改进因子分析的公路隧道入口段视觉负荷研究

梁波, 秦灿, 牛佳安, 肖靖航, 文森

2024, 34(1): 77-84. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.0039

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为探究直线公路隧道入口段驾驶者的视觉负荷,首先,通过实车试验采集5种视觉指标,采用Topsis改进因子分析法建立视觉负荷评价模型;然后,分析不同时间及位置下视觉负荷的变化特征,基于构建的视觉负荷曲线提出行车舒适评价标准,并运用已发表数据验证构建负荷模型的泛化能力;最后,通过敏感度分析探究视觉指标对视觉负荷的影响程度。结果表明:当驾驶者位于距洞口-13~55 m(12:00)、-10~49 m(15:00)时,视觉负荷超过临界值(0.906),驾驶者的行车舒适度和安全性极低;洞口驾驶者的视觉负荷值和接近度远大于洞内和洞外;18:00的视觉负荷和接近度远低于12:00和15:00。视觉指标的敏感度参数从大到小依次为注视时间、瞳孔面积、注视次数、扫视幅度、扫视速度。

矿震与冲击地压防治研究进展

李俊平, 管婷婷, 冯嘉禹, 王海泉

2024, 34(1): 85-93. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.0103

摘要 ( 34 )

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矿震与冲击地压是采矿领域亟待解决的热点、难点和瓶颈问题,为了有效控制矿震与冲击地压,综述矿震定义与分类、矿压假说及矿震与冲击地压防治技术,回顾切顶卸压理论及其在中厚金矿采空区处理与卸压开采、中厚及以下煤矿沿空留巷中的应用,并比较其与110工法的差异。据此,给出矿震定义,指出矿震与冲击地压发生的条件类似,针对厚矿体开采提出深埋坚硬顶板控制爆破切槽放顶技术。研究表明:控制爆破切槽放顶技术仍然是未来矿震与冲击地压防治中释放并转移高地压的主要方法,它还可将深埋厚矿体的“砌体梁”简化成弹簧岩梁承载体系。

低温阶段煤吸附C₂H₄的吸附特性研究

文虎, 李倬锋, 张铎, 唐瑞, 黎杰

2024, 34(1): 94-105. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.0299

摘要 ( 24 )

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为研究煤矿采空区封闭区遗煤吸附C₂H₄的演化特征,以宁夏灵新煤矿不粘煤为研究对象,采用容量法进行煤吸附C₂H₄试验,分析温压与粒径对煤吸附C₂H₄过程中的吸附量、吸附速率和吸附热力学等特征变化的影响。研究表明:当温度为30~60 ℃、压力为0.15~0.45 MPa、粒径为 20~120 目时,无论是温度降低、压力升高还是粒径减小,C₂H₄的吸附量均增加;吸附过程随时间由快变慢,进而趋于平衡,吸附速率快速趋于0;温度与粒径不变,平衡压力越大吸附速率越大;温度与压力不变,粒径越小吸附速率越快。吸附量相同,粒径越小等量吸附热越低;各粒径煤样吸附C₂H₄的等量吸附热为0.69~40.23 kJ/mol,属于物理吸附。引入压力修正系数进行拟合,温度不变,压力和粒径与吸附自由能降低值呈正比关系;粒径不变,温度与吸附自由能降低值呈反比关系。各粒径煤样吸附C₂H₄的吸附熵均为负值,吸附量增大,温度降低,吸附熵值均增大;吸附量相同条件下,粒径越大,吸附熵值越大。

400 km/h高速列车过隧道时列车风特性研究

熊小慧, 张朵朵, 耿语堂, 杨波, 唐明赞, 陈光

2024, 34(1): 106-115. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.0435

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为探明400 km/h高速列车在隧道内运行时的列车风特性,采用三维、非定常、可压缩和可实现的k-ε湍流模型进行数值模拟计算,分析隧道内列车风时域演变特征和空间分布特征,并按照列车各部分到达和驶离测点的时间对车体周围流场进行分区,采用5个特征参数衡量各区域内列车风速度的变化,探讨列车编组长度和隧道长度对列车风的影响。研究结果表明:隧道内列车风时域变化特征受列车运行位置和隧道内压力波传播的显著影响;列车风正峰值会随着列车编组长度、列车速度的增大而增加,且峰值到达时刻分别延后和提前,8车编组对应的列车风正峰值相较于 3车编组时增加68.75%,400 km/h时的列车风正峰值相较于300 km/h时增加22.65%;同种隧道长度下的列车风速度最大正峰值出现在隧道中点位置处,且此处的波动更为剧烈复杂,主要是压缩波和膨胀波叠加得更加频繁。长隧道内压力波系叠加对列车风速度峰值的影响减弱,当隧道长度达到 3 km 时,列车风正峰值相较于1 km长度时下降30.70%。

基于AM-LSTM的飞行区航空器滑行轨迹预测与冲突识别

王兴隆, 许晏丰

2024, 34(1): 116-124. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.1517

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为解决航空器点源定位难以有效预测而引发冲突风险愈来愈多的问题,构建基于注意力机制(AM)和长短期记忆网络(LSTM)的时间序列轨迹预测模型AM-LSTM,预测未来短时间内飞行区航空器的瞬时点源位置;在此基础上,根据航空器型号和滑行航向对其进行轮廓扩展,以航空器速度作为安全距离权重,通过射线法实现轮廓冲突的判定;并以乌鲁木齐地窝堡机场为例进行验证,利用训练完成的轨迹预测模型预测飞行区航空器滑行轨迹,以识别航空器轮廓间的滑行冲突。结果表明:AM-LSTM预测模型能够准确预测飞行区航空器运动轨迹。未来3 s内轨迹位置预测的平均位移误差为1.05 m,轨迹点位置预测精准性可达94.37%,故能在轨迹预测的基础上精确识别滑行冲突风险,有利于保障飞行区的安全运行。

基于相关系数法的煤自燃危险性关联分析及预测

张玉涛, 郭强, 张园勃, 李亚清, 孙亚利

2024, 34(1): 125-132. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.0774

摘要 ( 32 )

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为缩短煤自燃倾向性的鉴定时间,首先利用工业分析仪及程序升温试验装置,测得各煤样煤质指标值及不同温度下煤自燃指标气体含量,并通过CO体积分数确定各煤样低温氧化临界温度点;然后再通过Arrhenius公式拟合得出温度与耗氧速率间的方程,并求解出各煤样临界温度前后不同阶段的表观活化能,通过Pearson相关系数法进行煤质指标值与煤样临界温度前后表观活化能之间的关联分析,并计算其相关系数;最后选取相关系数最大的煤质指标值,建立用于计算煤样表观活化能的多元线性回归模型,分析并预测煤自燃危险性。结果表明:煤质指标中不同成分与临界温度前后表观活化能间的相关系数有较大差异,其中挥发分与临界温度前后表观活化能的负相关系数最大,分别为-0.893和-0.977,燃料比与临界温度前后表观活化能的正相关系数最大,分别为0.956和0.968。所建立的多元线性回归模型,其拟合度可达0.912 5和0.933 0。

基于FDS的风扇舱双油池火温度变化特征

程关兵, 叶豪辉

2024, 34(1): 133-139. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.1803

摘要 ( 23 )

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航空发动机燃油泄漏形成的油池火威胁发动机运行和飞机安全,为描述风扇舱内油池火复杂的物理传播过程,开展双油池火温度变化特征的研究。首先,基于火灾动力学模拟软件(FDS)建立CFM56-7B发动机风扇舱物理计算模型;然后,比较Trent 800发动机风扇舱单油池火温度计算值与试验值,验证网格独立性;最后,借助探测器和切片分析舱内双油池火的发展过程和温度变化特征。结果表明:双油池火温度在舱内环向上经历增加和振荡准稳态2个变化阶段,其变化幅度与探测器和油池的间距相关;油池火向左偏斜现象导致左半边温度较高;火焰在轴向上经历火羽流上浮、火焰开始融合、融合扩大和完全融合等阶段。

采空区地表InSAR形变监测与安全稳定性评价

董建军, 张莹, 李昕, 梅媛

2024, 34(1): 140-149. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.0148

摘要 ( 26 )

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为探明河南省平顶山市某变电站拟建场地的安全稳定性,避免采空区地表沉降或倾斜给变电站造成安全隐患,采用永久散射体(PS)合成孔径雷达干涉测量(InSAR)研究平顶山市2015—2022年间的45景Sentinel-1A数据,精细化分析拟建场地的9个代表位置的时序形变特征,进而建立基于InSAR监测的采空区地表场地安全稳定性评价机制,完成对场地的安全稳定性评价。研究结果表明:基于模糊数据集的模糊PS选点法可克服PS点密度低的弊端,有效增加分析可用数据,提升监测结果的准确性;依据基准点校正拟建区内代表点的时序形变后发现,拟建场地整体形变较小且逐渐呈现趋于稳定的趋势,最大沉降量为13.05 mm,最大沉降速度为5.73 mm/a,最大倾斜为0.070 mm/m。基于安全稳定性评价机制分析可知:采空区地表场地移动变形处于稳定状态,变电站地基基础处于安全状态,采空区地表沉降对拟建变电站的影响程度小,综合3种评价指标进行分析,采空区地表场地安全稳定性等级为高,具备建设变电站的可行性。

甲烷-空气预混区外含钾细水雾抑爆特性研究

王晓玲, 刘震起

2024, 34(1): 150-157. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.0695

摘要 ( 33 )

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为了解含钾细水雾在综合管廊燃气泄漏场景下的抑爆能力,采用自制的爆炸试验系统,开展含添加剂细水雾位于甲烷-空气爆炸区域外的抑爆试验,分析纯水及草酸钾、碳酸钾、氯化钾 3种含钾化合物细水雾对9.5%甲烷-空气爆炸超压与过火范围的影响。研究结果表明:纯水细水雾的临界抑爆雾化质量浓度区间为320~480 g/m³;含草酸钾条件下超压下降率随质量分数增加呈现正态累积分布函数(NormalCDF)变化,最佳抑爆质量分数为10%;当雾化质量浓度为480 g/m³、雾滴D₃₂为61.7 μm、化合物质量分数为10%时,对应抑爆能力均大于纯水细水雾条件,其中,含草酸钾抑爆能力最强,其次为碳酸钾与氯化钾,峰值超压下降率较纯水细水雾条件分别提高2.32、1.88与1.53倍,过火范围分别缩减46.7%、40%与13.3%。相较于碳酸钾与氯化钾条件,爆炸气体预混区域外含草酸钾细水雾能够吸收更多的爆炸热量、消耗更多的活性自由基。

深部顶板夹煤层巷道变形破坏分析及其控制

袁越, 张峰彬, 尚玺, 刘兆强, 彭刚

2024, 34(1): 158-165. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.0806

摘要 ( 26 )

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为了探究深部顶板夹煤层软岩巷道大变形破坏问题,以平煤六矿三水平戊二胶带运输巷为工程背景,开展夹煤层巷道围岩破坏分析及控制对策的研究。首先,构建原支护体系组合拱力学模型,推导出直墙半圆拱形巷道稳定判别式;其次,提出“锚网索-梁-注浆-组合砂浆锚索”联合返修控制对策,即沿戊₈煤层顶板进行巷道扩刷,采用锚网索、梯子梁完成基本支护,对围岩进行深浅孔注浆加固、顶板及两帮关键部位布置组合砂浆锚索等加强支护,并通过数值模拟分析返修前后应力、位移场分布特征;最后,开展工业性试验,并监测矿压。结果表明:两帮及顶底板最大收敛量分别为93、 112 mm,后期变形速率均低于1 mm/d,围岩变形得到有效控制,返修效果良好。

基于FDHHFLTS-BN的海底管道泄漏失效风险定量分析

刘富鹏, 杨九, 吴世博, 徐立新

2024, 34(1): 166-170. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.1247

摘要 ( 25 )

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为预防海底油气管道泄漏失效事故,提出基于自由双层次犹豫模糊语言术语集(FDHHFLTS)和贝叶斯网络(BN)的FDHHFLTS-BN风险分析方法,用于分析海底油气管道泄漏失效事故概率及事故的关键风险因素。将故障树模型转换为BN结构,由专家根据FDHHFLTS评估基本事件发生可能性;采用最佳最差法(BWM)确定专家权重,结合相似性聚合方法(SAM)聚合专家意见;依据构建的BN模型,正向推理得到事故发生概率,反向推理得到后验概率,并进行敏感性分析。将该方法应用于实例分析,结果表明:分析段海底管道泄漏事故的概率值为P=6.20×10^-3;焊缝施工缺陷、材料施工缺陷和渔具作用等为事故发生的关键因素;与传统方法对比分析结果证明,所提方法在确定海底管道风险方面具有一定的优势。

爆破作用下层状围岩隧道突变失稳判据研究

彭亚雄, 周子霈, 姚颖康, 刘运思, 左清军

2024, 34(1): 171-178. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.2440

摘要 ( 26 )

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为判断爆破振动与损伤作用下层状岩体隧道的围岩稳定性,根据层状围岩失稳特征建立隧道力学模型,考虑爆破损伤和振动效应,构建层状围岩隧道系统总势能方程和突变失稳判据,分析爆破作用下层状围岩稳定性演化规律;并以沪昆高铁湖南段姚家隧道为工程背景,分析层状围岩隧道稳定性。结果表明:层状围岩隧道发生突变失稳的充要条件是满足分岔集方程,即当突变特征值Δ≤0时系统可能发生突变失稳;爆破累积效应造成围岩刚度不断降低,爆破药量增加提高爆破振动效应,这些均导致层状围岩失稳概率增加;实际隧道失稳评价结果与施工现场情况、监测结果一致,验证了失稳判据的有效性。

基于CNN的化工园区火灾火焰图像识别研究

张术琳, 张亚楠, 田超, 严翔, 鲁义, 施式亮

2024, 34(1): 179-186. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.2333

摘要 ( 68 )

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为及时发现化工园区火灾事故,降低事故损失,利用卷积神经网络(CNN)建立化工园区火灾实时检测系统。基于CNN-YOLOv5算法训练化工园区火灾数据集和普通火灾数据集,分析对比2个数据集的损失值、召回率、精度和类别平均精度。其中,化工园区火灾数据集的损失值和召回率略低,但精度和类别平均精度高于普通火灾数据集,证明通过CNN检测化工园区火灾的可行性。结果表明:基于火灾检测结果,借助PyQt5程序框架设计化工园区火焰图像识别软件系统,可实现对化工园区火灾火焰图像和视频的识别应用,扩大该方法适用范围。基于CNN的YOLOv5目标检测算法可以实时检测化工园区火灾,其检测方法具有便携性、检测结果具有可靠性,可提高化工园区的安全管理水平。

隧道内无砟轨道上拱变形特征及行车安全性研究

宋慧来, 林锦镇, 蒋典佑, 张鲁顺, 禹雷

2024, 34(1): 187-192. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.2363

摘要 ( 19 )

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为评估高铁隧道内无砟轨道上拱变形对行车安全性的影响,基于实测数据获得无砟轨道上拱变形特征,从而建立仰拱填充层-无砟轨道-车辆系统动力学计算模型。利用计算模型获得不同无砟轨道上拱变形特征对车辆动力响应的影响,进而评估高速行车安全性。结果表明:高铁隧道内无砟轨道上拱变形的实测波长主要范围为3~30 m,幅值主要范围为0~8 mm,其中,以波长10 m、幅值2 mm的上拱变形为主。上拱波长不超过6 m时轮轨力峰值较大,上拱波长在12 m左右时车体垂向加速度峰值较大。波长6 m左右的上拱变形对高速行车安全性的影响显著,具有一定的脱轨风险,应重点关注。

考虑碳排放的危险品运输异构车辆路径问题研究

马天明, 黄楚原, 陈先锋

2024, 34(1): 193-199. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.1243

摘要 ( 35 )

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为满足危险品运输异构车辆路径问题(HVRP)的低碳需求,对易爆危险品运输过程中的总风险、总成本和总碳排放量进行最优化处理。首先,在模型构造阶段,改进总成本与总风险的度量方式,包括建立爆炸事故场景下考虑危险品装载量的风险量化模型,并设计一种用于惩罚成本计算的软时间窗函数,该函数可以优先减少装载量较大的车辆在客户处的等待时间;然后,在算法改良阶段从2方面改进非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),设计一种带有改良交叉算子的混合交叉方法来提升全局搜索效率,并通过包含2个阶段的变邻域搜索(VNS)算法来提高局部搜索能力;最后,通过算例验证模型和算法的有效性。研究结果表明:相较于原始NSGA-Ⅱ,改进的算法收敛曲线下降更快,使总成本、总风险和总碳排放量3个优化目标的平均值进一步减少3.36%、12.16%和6.96%;在车辆数目有限的车队中,承运人可以通过选择不同的车辆类型对各目标产生不同程度的影响。

内热源影响下高压电力电缆着火机制

王涛, 宋晓枫, 徐文淑, 安伟光

2024, 34(1): 200-205. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.1133

摘要 ( 23 )

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为探究高压电力电缆因过载或短路且线芯发热影响下的着火机制,使用加热棒模拟电缆内部故障热源,并开展电缆着火试验,分析内热源功率及电缆线芯截面积对电缆温升、着火时间等着火关键参数的影响,发现电缆从被加热至着火到燃烧的全过程可分为初期加热、热解气体逸出、着火、燃烧及熄灭4个阶段。结果表明:绝缘层熔融物的滴落会导致火焰形态发生变化,电缆各结构层表面温度的升温速率随内热源功率的增加及与内热源表面距离的减小而增大,功率的增加弱化了电缆线芯截面积对各层升温速率的影响;电缆的着火时间与内热源功率呈线性递减的关系。

环境风下多层航站楼排烟效果及人员疏散研究

宋洋, 马文举

2024, 34(1): 206-214. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.1866

摘要 ( 23 )

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为探究环境风下机场航站楼排烟模式对人员安全疏散的影响,以某航站楼为研究对象,选择多楼层区域作为数据获取范围,针对排烟窗控制模式的33种工况,采用火灾动力学(FDS)软件模拟排烟效果;以北风经东北风转为东风构造风向区间,获得风向与危险到达时间的曲线关系;以0~90°为高侧窗开启角度区间,获得适宜开窗范围,并根据环境风进行安全疏散的判定与优化。结果表明:对于楼内排烟效果而言,若高侧窗全开,无风和低风速下有利于排烟,环境风速较高时,垂直于楼层走势的风向排烟效果较好;在风向区间内,0~70°风向会对高侧窗排烟起促进作用,30和60°风向点最优,顺楼层走势的风向会有烟气倒灌;在高侧窗开启角度内,实际以5~30°下悬窗或全开窗为宜;结合风向下的危险到达时间,进行楼层人员疏散优化,调控后疏散时间比未优化时减少10%。

基于FLACS的地下暗厨房燃气爆炸数值模拟

彭善碧, 李薇, 唐平

2024, 34(1): 215-222. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.0275

摘要 ( 48 )

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为更好地按抗爆要求设计地下暗厨房,利用FLACS软件建立含地下暗厨房的某民用建筑有限元模型,研究气云尺寸、点火位置、障碍物的形状以及位置和尺寸对燃气爆炸压力的影响,并根据数值模拟结果确定爆炸对暗厨房结构的损伤程度。研究表明:在暗厨房中,随着气云尺寸增大,爆炸对建筑物损坏程度也加大。点火位置在厨房、通风井和客厅时,压力峰值分别为41.9、19.5和3.25 kPa。障碍物的存在会使爆炸产生更大的压力,障碍物截面形状为正方形时的压力峰值远大于圆形和长方形;障碍物越靠近点火位置,压力峰值越大;随着障碍物截面尺寸增加,压力峰值不断升高,电梯区域附近压力峰值上升幅度最大。地下暗厨房燃气爆炸产生的冲击波对地上空间影响大于传统厨房。

城市安全风险特征及对风险管理的启示

张超, 翁文国, 陈勇, 代宝乾, 秦挺鑫

2024, 34(1): 223-230. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.0627

摘要 ( 64 )

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为提升城市安全风险管理的科学性、精准性、规范性,分析城市安全风险特征,提出对风险管理的启示。首先,分析风险的定义和内涵,建立城市安全风险的因果链模型,提出城市安全风险分类;然后,结合城市的静态和动态特征,分析4类城市安全风险的特征;最后,结合城市安全风险管理实践,提出通用性的及针对4类风险的城市安全风险管理启示。结果表明:城市安全风险表现为传统风险累积、新兴风险涌现、复杂风险加剧、极端风险频现的特征。应建立通用性的城市安全风险管理框架,以及具有针对性的风险评估和风险处置措施,并将其融入城市应急管理体系。

基于多项Logistic的危化品槽罐车火灾类型判别

刘勇, 李肖, 施式亮, 鲁义, 王正武, 施星宇

2024, 34(1): 231-237. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.1871

摘要 ( 45 )

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为有效防控危化品槽罐车火灾事故,准确判别槽罐车火灾类型,运用Python统计我国2013—2020年危化品槽罐车道路火灾案例;在确定火灾事故特征的基础上,将3种危化品槽罐车火灾类型(喷射火灾、池火灾与沸腾液体膨胀蒸气爆炸火灾(BLEVE))作为被解释变量类别,确定空间与道路特征、时间与气象特征、人员因素、车辆及设备因素以及危化品因素5个方面共15项火灾因子;构建基于多项Logistic危化品槽罐车火灾类型判别模型;开展准确性检验和显著性检验以及实例应用,获得3种火灾类型的发生概率,并提出相应的火灾防治措施。结果表明:实例中液化天然气(LNG)罐车最有可能发生池火灾,其概率为0.55;其次为喷射火灾,BLEVE火灾的概率最小。采取提高危化品容器机械强度、减小碰撞强度等措施,可避免容器出现较大尺寸的泄漏孔,减少池火灾发生概率;采取减缓泄漏速度、控制泄漏范围、迅速合理灭火等应急措施可以减少LNG池火灾危害后果。

基于火灾痕迹的起火点判定研究现状及展望

牛甜辉, 耿佃桥, 苑轶, 赵亮, 董辉, 王柏

2024, 34(1): 238-246. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.01.2351

摘要 ( 36 )

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为帮助火灾调查人员快速准确地确定起火点位置、完善事故调查证据链,进而探明火灾原因,综述基于火灾痕迹的起火点判定研究现状。首先,介绍火灾痕迹分类,包括燃烧痕迹、烟熏痕迹、倒塌痕迹及电器线路痕迹,着重介绍烟熏痕迹的研究现状及不足;然后,综述当前国内外多种起火点判定方法,将其分为利用经验、数值重构技术以及机器学习算法等3种,并分别分析3种方法的优势和不足;最后,展望未来起火点判定技术的研究趋势。结果表明:利用烟熏痕迹数值模拟结合机器学习进行起火点判定具有良好的应用前景。

信息网络安全监察专业Linux操作系统课程实践教学研究——评《Linux系统安全:纵深防御、安全扫描与入侵检测》

樊宙

2024, 34(1): 247-247.

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互联网时代的大学生安全教育多维度思考——评《大学生安全教育理论与实践》

王德民

2024, 34(1): 248-248.

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微生物检查技术在食品安全检测中的应用——评《微生物检验与食品安全控制》

谢虹

2024, 34(1): 249-249.

摘要 ( 20 )

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相关文章 | 多维度评价

大型建筑消防安全技术研究及应用——评《大型物流建筑消防安全关键技术研究》

赵杨

2024, 34(1): 250-250.

摘要 ( 32 )

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秦冬晓

2024, 34(1): 251-252.

摘要 ( 29 )

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