中国安全科学学报

安全学科协同育人体系构建与实践:从四维融合到四链并举

佟瑞鹏, 王乐瑶, 韩吉祥, 康荣学, 张姜博南, 安宇

2024, 34(10): 1-7. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.1026

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为推动高校安全科学与工程学科本-硕-博一体化人才的全方位培养,有效构建融合课程思政、科研技术、创新创业(简称双创)和产教融合等育人要素的协同育人体系。首先,以协同育人现状为切入点,解析安全学科协同育人体系在思教、科教、创教和产教中融合不够深入问题以及“一盘棋”内涵要求;然后,通过思政引领、科研驱动、双创培育和产教导向构建四维融合协同育人体系;最后,以中国矿业大学(北京)的安全学科为例,结合学校科技矿场实践育人品牌,开展四链并举协同育人体系实践。结果表明: 安全学科协同育人体系从四维融合到四链并举,能够满足安全学科本-硕-博不同阶段的育人目标,响应时代对安全专业的思政、科研、产业、创新创业等需求。

新质生产力安全发展的内涵及能力建设

罗方禄, 罗吴赞

2024, 34(10): 8-16. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.0616

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在统筹高质量发展和高水平安全战略视角下,为实现新质生产力安全发展一体化,开展新质生产力安全发展的内涵、基本特征及能力研究。首先,根据新质生产力安全发展三角形模型,结合具体案例阐释新质生产力安全发展的内涵;其次,采用系统工程的方法,构建新质生产力安全发展三维结构模型,分析新质生产力安全发展的基本特征;最后,提出新质生产力安全发展的能力建设内容。结果表明: 新质生产力安全发展应聚焦科技安全、信息数据安全和新型安全领域风险管理,具有基础性、全局性、动态性、复杂性和广泛性5个基本特征,其中,基础性体现在时间维,全局性、动态性、复杂性体现在逻辑维,广泛性体现在知识维。与三维结构模型对应,推进新质生产力安全发展应提高战略能力、领导能力、协同能力、风险管理能力、理论创新能力。

基于GWO-BP的震后过渡安置阶段应急物资需求预测

詹伟, 程春鑫

2024, 34(10): 17-23. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.0131

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为精准预测地震灾区过渡性安置阶段的物资需求量,提高应急物资筹措的效率和准确性,收集我国历史地震数据信息,确定对转移安置人口数目影响较大的因素,建立基于灰狼优化算法(GWO)和反向传播(BP)神经网络的安置人口预测模型,结合人口与应急物资间的数量关系,对震后过渡性安置阶段的物资需求量进行预测。结果表明: GWO-BP神经网络模型在预测转移安置人口方面,表现出较高的准确率和稳定性,能有效预测灾区安置人口数量,进而推算出相应的物资需求量。GWO-BP神经网络模型在震后过渡安置阶段的物资需求预测方面具有一定的有效性,能为震后应急物资的筹措决策提供参考。

隧道工人认知偏差对其不安全行为的影响研究:风险感知的中介效应

李瑚均, 杨珂, 罗讯, 陈辉华, 张建设, 苑东亮

2024, 34(10): 24-29. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.1905

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为预防隧道工人不安全行为,探究隧道工人认知偏差如何影响工人不安全行为及该过程中风险感知的作用。基于既有文献构建工人认知偏差、风险感知和工人不安全行为之间关系的概念模型,结合隧道建造情境设计测量量表并开展问卷调研;选用回归分析检验构建的概念模型探究工人认知偏差对工人不安全行为的影响。研究结果表明:隧道工人认知偏差可正向影响工人不安全行为(效应值为0.713),也可负向影响工人的风险感知(效应值为-0.607);隧道工人的风险感知可负向影响工人不安全行为(效应值为-0.617),且在工人认知偏差与工人不安全行为关系中起到部分中介效应(效应值为0.334)。

基于偏离度-FCE的袋式除尘系统实时定量风险评价

侯羽澳, 王强, 柳青, 林雅敏, 张少锋

2024, 34(10): 30-38. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.1969

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为保障袋式除尘系统运行安全,预防粉尘燃爆事故发生,提出一种基于偏离度-模糊综合评价(FCE)的袋式除尘系统实时定量风险评价模型。首先,基于工业物联网传感器采集的除尘器进出风口压差、除尘箱温度和锁气卸灰故障信号等指标的监测数据,引入偏离度实现监测指标的风险量化;其次,采用FCE法计算袋式除尘系统的风险状态,结合层次分析法(AHP)和变权理论对评价指标赋权,依据隶属函数和隶属度加权平均原则,量化基于偏离度的袋式除尘系统风险,获得系统风险评价结果;最后,运用某型号袋式除尘系统的监测数据验证模型。结果表明: 当袋式除尘系统评价指标的监测值越趋近于报警阈值,且趋近于报警阈值的指标数量越多时,所处风险等级越高,评价结果与其实际运行情况具有相关一致性,验证了模型的有效性。

路轨协同下地铁配送网络抗毁性分析与关键节点识别

张锦, 陈朗, 申皓, 李国旗

2024, 34(10): 39-49. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.1659

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为研究路轨(道路-轨道)协同城市配送中地铁网络的抗毁性和关键节点,支撑路轨协同下城市配送的组网模式以及配送网络的可靠性提升,首先,以相对网络效率、相对负载熵为抗毁性测度指标,基于改进的耦合映像格子(CML)模型,研究不同攻击模式下的网络抗毁性变化;其次,选取反映网络运输效率的中心性指标和反映网络承载能力的现实性指标,构建网络关键节点综合识别模型;然后,通过分析不同指标权重下的网络抗毁性水平,得到最优权重取值下的关键节点集合;最后,以成都市地铁网络为例进行实证分析,验证该模型的有效性和实用性。研究结果表明:在同等扰动强度下,地铁网络面对随机攻击时抗毁能力更强;当面临外部扰动时,相对网络效率与相对负载熵损失在20%以上的节点占比分别为6.3%与6.8%,其中相对网络效率损失最大可达56.3%,相对负载熵损失最大可达50.2%;同时,考虑现实性指标与中心性指标,平均每个关键节点造成的相对网络效率损失与相对负载熵最大损失分别为8.99%与4.38%,需予以重点关注。

基于CatBoost-MOEAD的大直径泥水盾构姿态多目标预测与优化

吴贤国, 刘俊, 王静怡, 覃亚伟

2024, 34(10): 50-57. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.1718

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为避免盾构掘进过程中出现蛇形、轴线偏离等姿态异常问题影响施工安全,提出一种结合类别提升(CatBoost)算法和基于分解的多目标优化算法(MOEAD)的大直径泥水盾构姿态控制方法;构建一个盾构姿态预测模型,该模型包含19个输入参数和6个输出参数,利用CatBoost算法构建输入参数与输出参数之间的非线性映射关系;采用沙普利加性解释法(SHAP)分析输入参数对盾构姿态的影响;结合多目标优化算法构建CatBoost-MOEAD盾构姿态多目标优化模型,将所提模型运用到武汉长江大直径泥水盾构隧道工程中,分析验证所提方法的适用性和有效性。结果表明: CatBoost预测模型能够高效地预测大直径泥水盾构的姿态,其中6个盾构姿态目标的决定系数范围为0.931~0.974,均方根误差范围为0.030~0.880,误差范围为0.039~1.057;对盾构姿态影响较大的施工参数中推进组推力对盾构姿态的影响最为显著;通过研发的CatBoost-MOEAD盾构姿态多目标优化方法,盾构姿态的优化效果显著,优化率可达38.86%。

基于复合形算法的危险气体泄漏溯源研究

张建文, 卢世林, 冯磊磊

2024, 34(10): 58-63. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.1950

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为提高危险气体泄漏事故的应对处置效果,减少危险气体泄漏事故造成的损失,并快速准确地追溯泄漏点的位置以及源强,提出一种基于复合形算法的危险源定位及源强确定的方法,该算法基础是计算监测气体质量浓度与大气扩散模型计算得到质量浓度之差,并将该差值作为目标函数,使目标函数值最小的参数即为源强和位置的最优结果。研究结果表明:复合形方法可以快速、准确地得到泄漏源点的位置及其源强。相较于传统的单纯形法,复合形算法对于初始值的选择没有限制,即使所选择的初始值与真值偏差较大,也能通过复合形算法迭代迅速得到泄漏源的位置和强度,避免传统单纯形法对初始值选择要求高的缺点。从溯源效率、溯源准确性及溯源稳定性等3个角度对比分析粒子群算法、遗传算法、单纯形算法和复合形算法,复合形算法综合最优。复合形算法对于连续泄漏及瞬时泄漏均有较好的溯源能力。

基于定位、速度双误差的物流无人机碰撞概率分析

靳慧斌, 刘希, 黄俊, 陈怿淳

2024, 34(10): 64-70. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.1657

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物流无人机(UAV)批量运行会存在一定的碰撞风险,为量化UAV之间在空中的碰撞概率,针对物流UAV空中运行阶段开展建模分析其碰撞风险。基于冲突区域理论,建立定位、速度双误差的UAV碰撞概率模型,分析不同夹角情况下物流UAV碰撞概率变化情况。分析识别美国联邦航空管理局官网中关于民用小型UAV的事故/事件数据中的关键风险因素。结合2万飞行小时的物流UAV故障数据建立UAV安全飞行间隔模型,给出可接受安全水平下的最短飞行间隔。探究在给定飞行间隔前提下不同航迹角以及不同风向对UAV之间碰撞概率的影响。结果表明: 当物流UAV之间最短安全间隔大于90.71 m时,所有飞行场景下UAV的风险水平均在可接受范围之内。当航迹角为30、60、90°时,碰撞概率随风向变化的波动范围较小,其中,航迹夹角为90°时最稳定。而当夹角为140°时,碰撞概率的波动范围较大,UAV安全飞行对环境因素更为敏感。

基于多层时序网络模型的中国机场网络特征分析

郭九霞, 李虹屹, 魏嵩, 叶伟, 王超

2024, 34(10): 71-79. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.0082

摘要 ( 109 )

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为克服静态网络模型在分析动态系统时出现网络结构特性反映不全面和数据表达失真的问题,引入时间属性,提出一种基于时序复杂网络模型的中国机场网络(CAN)结构分析方法。通过分析节点时序度、时序度中心性、时序介数中心性和时序接近中心性等网络特征指标,探究中国机场时序网络的结构特征,筛选和排序网络中的重要机场节点,并分析异质节点产生的原因。结果表明: CAN结构呈现出无标度网络特性;CAN的平均时序距离值差距较大,最大值是最小值的6.06倍;乌鲁木齐地窝堡国际机场(ZWWW)、呼和浩特白塔国际机场(ZBHH)的时序介数中心性相对其他指标较高,其在网络中起到重要的中心作用,而深圳宝安国际机场(ZGSZ)相对其他指标具有较高的时序度中心性。

考虑异质交通流冲突的非机动车道宽度设计

李岩, 邵进, 刘林建, 梁淑娟, 汪帆

2024, 34(10): 80-87. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.1652

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为降低超车过程中异质交通流间的冲突,在传统非机动车道宽度设计方法基础上,提出一种考虑异质交通流避让行为的设计方法。首先,采用减速群体占比和踏频值分析车辆的受干扰程度;其次,通过建立车-车作用力模型计算不同类型车辆间的作用力,拟合作用力与避让间距的关系求解安全避让距离,可得推荐非机动车道宽度为传统车道宽度及安全避让距离之和;然后,建立安全评价模型,评价不同宽度非机动车道的安全性,以验证该设计方法的合理性;最后,实例分析西安市4个路段非机动车道的骑行样本。结果表明: 2车混行的非机动车道中,减速群体占比为传统非机动车道的0.93倍,骑行踏频值提高0.07圈/s,道路安全值是传统非机动车道的1.07倍,车道内的干扰更小,骑行者更为安全。

飞机刹车盘动片损伤程度及更换需求智能评估算法

夏正洪, 何琥, 吴江, 陈玲, 王裕林, 康瑞

2024, 34(10): 88-94. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.0016

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飞机刹车盘动片损伤超标将直接威胁飞行安全。为解决人工经验的刹车盘动片损伤程度评估存在检测效率低、主观性强等问题,提出一种基于图像分割的飞机刹车盘动片损伤程度及更换需求智能评估算法。首先,分析刹车盘动片损伤分类及特征信息;然后,基于U-Net模型语义分割刹车盘动片损伤图像数据集,构建刹车盘动片损伤区域面积占比量化分析模型和脱落区域最大径向宽度计算模型;最后,使用Cessna525刹车盘动片图像数据验证模型。结果表明: U-Net模型对刹车盘动片损伤类型的图像分割效果良好,平均精确率、平均召回率、平均像素准确率与平均交并比(IoU)分别为90.75%、91.25%、90.25%与87.25%。刹车盘损伤程度评估结果与经验丰富的机务工程师评估结论基本一致,且评估结果客观准确、可视化程度高,证明所提算法的合理性和可行性。

变压器油对氟碳与碳氢表面活性剂体系泡沫性能影响

张佳庆, 尚峰举, 马文智, 盛友杰, 过羿

2024, 34(10): 95-104. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.1888

摘要 ( 74 )

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为了预防变压器火灾事故,采用短链氟碳表面活性剂FS-50分别与非离子(烷基糖苷(APG)-0810)、两性离子(椰油两性咪唑啉(CAD)-40)及阴离子(十二烷基硫酸钠(SDS))等表面活性剂复配,制备APG-0810/FS-50、CAD-40/FS-50、SDS/FS-50等3种泡沫溶液,并系统地分析变压器油存在下,泡沫溶液基本性质、起泡性、泡沫及液膜稳定性。结果表明: 变压器油对泡沫性能影响显著。油的作用下,泡沫溶液的起泡性显著降低,APG-0810/FS-50、CAD-40/FS-50和SDS/FS-50的起泡性分别减少16.9%、18.4%、18.8%。油的作用下,泡沫析液加快,60 min析液量分别增加13.6%、74.6%和15.5%;泡沫体积衰减增加2.5%、9.8%和17.9%;液膜稳定性下降,100 s时膜厚分别下降276.5、414.7 和552.9 nm。3种泡沫溶液中,APG-0810/FS-50复配体系对变压器油的抑制能力最好,该体系稳定的泡沫对变压器油的耐油性最佳。

区块链技术应用中的安全屏障模式研究综述

刘正刚, 刘晨曦, 阮渊鹏

2024, 34(10): 105-115. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.1891

摘要 ( 103 )

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为弥补区块链技术应用过程中对预防复杂系统安全问题的安全屏障研究关注不足的缺陷,首先,结合区块链技术在工业领域中的安全应用,介绍区块链自身的安全需求及安全屏障理论的支持;其次,从定性和定量视角总结安全屏障模式主要研究模型,并概述软件系统安全分析模型和安全屏障的绩效评估进展;然后,总结区块链技术安全风险相关安全措施的研究现状;最后,在顺应安全屏障模式研究中注重耦合协调的趋势下,立足研究复杂系统耦合协调及其复杂因果机制的定量方法进展,展望区块链技术应用相关的安全屏障模式研究,构建从安全分析、情景构建、系统建模、机制分析、效应评估至实现路径的安全屏障研究框架体系。结果表明: 区块链技术相关安全屏障模式研究应涵盖以蝴蝶结(Bow-Tie)结构模型为核心并衔接工业事故风险评估法(ARAMIS)和耦合视角系统理论事故建模与过程(STAMP)等模型的静态系列图模式;将静态模式转换为贝叶斯网络(BN)并可作动态贝叶斯网络(DBN)分析的动态演化机制研究;以及安全屏障系统的效应评估;而聚焦熵的耦合协调及其非线性因果分析深化该耦合式集成研究体系。

瓦斯爆炸冲击-地应力动静载荷下巷道壁面损伤特性

贾真真, 叶青, 杨卓华

2024, 34(10): 116-123. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.0037

摘要 ( 84 )

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为了解决瓦斯爆炸事故中的深部高地应力巷道壁面破坏问题,采用LS-Dyna软件,建立巷道壁面动力响应损伤数学模型和物理分析模型,分析瓦斯爆炸冲击-地应力动静载荷作用下的巷道壁面位移、应力和损伤特征,并研究瓦斯爆炸冲击-不同地应力(水平地应力和垂直地应力)动静载荷下巷道壁面的响应和损伤特性。结果表明: 高地应力造成了壁面的初始损伤变形,隅角处的应力集中和初始损伤最大,但是其在瓦斯爆炸过程中,动力响应小于顶板处;在瓦斯爆炸冲击-地应力动静载荷作用下,巷道各个部位的损伤应变随着地应力升高而增加,其中隅角处的损伤度受影响最大且损伤最为严重,其次为顶板位置;地应力升高会使壁面初始损伤变形更为严重,但是明显削弱了爆炸冲击波在围岩中的传播。

多组分气体传质简化模型理论分析及数值验证

曹莹雪, 王金宵, 王怡, 黄艳秋, 李浩东, 孟晓静

2024, 34(10): 124-133. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.0125

摘要 ( 77 )

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为明确厂房内污染气体的分布特征,高效控制工业建筑环境,研究分析多种气态污染物与单一气态污染物分布特征间的区别及简化条件,明确同源同时散发的多组分混合气体的运输特性,揭示全尺度中多组分混合气体传质简化的可行性范围及需遵循的原则,并通过数值模拟验证结论的有效性。结果表明: 多组分气体传质简化模型的适用范围为:同源散发的混合气体在无相变和化学反应时,其流动参数雷诺数Re量级在10³以上,且马赫数Ma<0.3时,物性参数在克努森数Kn<0.01且温度在0.3倍的振动特征温度θ_v和沸腾温度T'之间,可简化组分进行污染物分布特征研究;简化偏差源于简化前后单位质量混合气体体积力之差(ΔF),简化时需保障ΔF与主要驱动力之比小于0.01;理论模型的适用范围及简化原则与模拟结果相符,证明在适用范围内满足简化原则的条件下,可以将多种气态污染物简化为单一种类探究污染物分布特征。

基于LightGBM-SHAP的民机硬着陆可解释预测

肖国松, 刘嘉琛, 张元珊, 董磊, 陈曦

2024, 34(10): 134-142. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.1123

摘要 ( 75 )

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为预防民用飞机的硬着陆超限事件,首先,收集包含动力学变量、系统性能和其他工程参数的机载快速存取记录器(QAR)数据,开展机场航段聚类、样本平衡、统计特征提取等数据处理活动;然后,基于轻量级梯度提升机(LightGBM)模型预测民机硬着陆事件,并与极限梯度提升(XGBoost)、决策树(DT)、长短期记忆网络(LSTM)模型进行综合对比;最后,利用Shapley可加性解释(SHAP)算法进一步分析硬着陆事件的致因机制及各飞行参数特征对模型预测结果的影响。结果表明: 所提方法不仅显示出良好的硬着陆事件预测性能,准确率、正确率和召回率分别达到99%,92%和88%,还可针对具体航段对硬着陆预测模型的决策过程提供定量的、可视化的解释信息。

高流态注浆材料膨胀及蠕变特性试验研究

郭鑫, 鲁义, 施式亮, 李贺, 李大芳

2024, 34(10): 143-151. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.0636

摘要 ( 92 )

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为探究高流态注浆材料膨胀规律以及注浆后煤体蠕变力学特性和孔隙结构,设计新非线性黏塑性元件结构,并据此构建蠕变力学模型。首先,制备高流态注浆材料并将其注入至煤体中,以模拟钻孔周围煤体注浆情况;然后,采用压汞试验和单轴分级加载蠕变试验方法,测试注浆后煤体孔隙结构以及不同应力水平下注浆煤体蠕变性能,进而获取注浆煤体在不同蠕变阶段的应变变化规律。最后基于蠕变试验结果,设计新非线性黏塑性元件,并将其引入到鲍埃丁-汤姆逊模型,反演获得蠕变模型相关参数,揭示注浆后煤体的蠕变失稳破坏规律。研究结果表明:高流态注浆材料膨胀率相比普通水泥材料提高92%,能够有效解决水泥基注浆材料固化后收缩的问题;当高流态注浆材料注入煤体后,煤体失稳破坏临界荷载为15.3 MPa,在一定程度上提高了煤体稳定性。

全尺度压缩空气泡沫输运管道压力分布试验

谭甜甜, 张佳庆, 石杨锦, 李博

2024, 34(10): 152-157. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.0060

摘要 ( 68 )

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为有效提升压缩空气泡沫输运能力,更好地应对换流站火灾,开展699、406、261 m全尺度压缩空气泡沫输运管道压力分布试验研究;分析组合管道复杂程度和管道长度对压缩空气泡沫输运管道内压力的影响;采用当量阻力长度等效静压损失和局部压力损失的影响,并引入综合当量阻力系数,构建适用于工程应用的压力损失经验关系式。结果表明: 在压缩空气泡沫输运阶段,管道进出口压力随时间增加先迅速升高,后趋于稳定,达到稳定状态所用时间与管长和管道复杂程度成正比,在压缩空气泡沫停止输运后,管道内压力骤降;组合管道的复杂程度不同,导致压缩空气泡沫管道内局部压力随输送距离增加,呈现非线性减小的变化趋势;得到压力损失与当量阻力长度的经验关系式,该式可用于预测管径DN50~DN200、管长1 000 m范围内的压降变化。

含氮量对硝化纤维素热解过程影响研究

柴华, 戚凯旋

2024, 34(10): 158-165. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.0560

摘要 ( 82 )

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为明确含氮量对硝化纤维素(NC)热解过程的影响,借助傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、热重分析(TG)-FTIR(TG-FTIR)和裂解(Py)-气相色谱(GC)/质谱分析仪,揭示不同含氮量NC的结构特征、热解特性和过程产物。结果表明: 随着含氮量的增加,NC的取代硝基数量增多,热解反应速率和反应进行程度随之增加,轻质气体比例增大且产物种类增多,高温下出现多种化学重组形式;NC的热解过程是先发生脱硝反应,再将大分子分解为小分子,然后发生碳骨架和环内氧桥断裂,通过明确不同含氮量NC的共性产物和各阶段主要的氮氧化物,建立一种基于温度划分原则的NC热解过程机制。

基于联合定位密集网络的变载齿轮箱故障特征提取

樊晓萱, 段礼祥, 张娜, 李兴涛, 蒋璐朦

2024, 34(10): 166-173. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.1296

摘要 ( 61 )

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为解决变载齿轮箱故障诊断中因冗余特征而导致的脉冲信号提取难题,提出一种基于注意力模块(CAM)的脉冲特征提取方法。首先,设计联合定位CAM,包括2个阶段:第1阶段使用多层感知机建模通道依赖关系,增强与故障相关的关键通道特征;第2阶段通过卷积层学习与故障相关的信号段,结合2个阶段重新校准特征,聚焦关键脉冲特征;然后,基于CAM构建联合定位密集网络(CLDN)的变载齿轮箱故障特征提取方法,CLDN通过自适应地重新校准每一层的特征,进一步提高对脉冲信号的学习和表征能力;最后,将提取到的特征输入Softmax分类器,验证所提方法的特征提取效果。结果表明: 相比于Self-Attention等4种注意力机制,CAM的准确率平均提升3.8%,可实现脉冲特征的准确定位;相比于ResNet34等7种诊断方法,CLDN的准确率提升3.7%~14.6%,显著增强故障特征的提取效果。

突发大客流下地铁客流控制优化模型

米根锁, 张园香

2024, 34(10): 174-182. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.0520

摘要 ( 103 )

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为及时响应和缓解地铁线路突发大客流,避免出现过度拥挤现象,提出地铁客流控制优化模型。首先以最小化乘客总等待时间与最大化区间通过客流量为目标,以允许进站客流量为决策变量,考虑供给侧、需求侧与客流控制强度等约束,构建精细化的确定型模型(RDM)。在此基础上,分析客流需求的波动性,结合鲁棒优化理论建立鲁棒模型(RM)。其次,利用鲁棒对等转换理论,线性化处理RM中的非线性约束,并借助Lingo优化求解器进行求解。最后,以某地铁线路为例进行分析验证。结果表明: 在RDM模型中,利用运力平衡系数来决策允许进站客流量,可以有效缓解客流拥挤压力,提高区间运输效率;在应对不确定客流需求时,通过RM模型引入鲁棒系数来调节客流需求的波动区间,从而降低客流聚集风险,提高客流控制方案的可靠性。

大型体育赛事组织信息传递特性分析:以甘肃白银“5·22”越野赛事故为例

李华, 弥芯怡, 吴立舟

2024, 34(10): 183-189. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.0299

摘要 ( 82 )

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为深入分析大型体育赛事组织信息传递特性,以“5·22”甘肃白银越野赛事故为例,剖析各组织在信息传递过程中的影响。首先,基于系统论的事故过程致因(STAMP)模型,构建赛事组织信息传递模型,并将传递过程划分为赛前准备、事故发生、应急救援和善后处置4个阶段,分别从个人、企业和政府3个层级进行分析;然后,利用复杂网络(CN)理论,建立组织信息传递网络结构,识别重要信息节点和路径;最后,采用熵权法构建信息量边载权重计算模型。结果表明: 重要信息节点主要集中于个人层和政府层,尤其在赛前准备阶段的传递路径信息量较高,而企业层在此阶段的责任履行不足,特别是在天气信息的获取与传递上存在缺失,导致关键时刻的决策和行动受阻。

城市生命线监测运营服务标准体系构建

孙路, 付明, 韩心星, 汪正兴, 张壮壮

2024, 34(10): 190-196. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.0098

摘要 ( 85 )

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为规范城市生命线监测运营服务内容及质量,构建城市生命线监测运营服务标准体系。基于监测运营服务成熟经验,参照《服务业组织标准化工作指南第2部分:标准体系构建》的要求,构建的标准体系包括服务通用基础标准体系服务提供标准体系、服务保障标准体系及岗位标准体系。从标准化实施基础、运营服务内容、服务质量保障及岗位职责方面,建立形成规范化、系统性的监测运营服务流程,全面保障城市生命线监测运营服务质量。结果表明: 城市生命线监测运营服务标准体系可以解决城市生命线监测运营服务面临的预警联动响应不及时、岗位职能交叉等问题,但需结合行业发展趋势不断更新完善,全面推动标准体系落地应用。

基于LDA主题模型的在途驾驶风格识别方法

汪娇, 刘锴, 栗慧哲, 曹鹏, 王秋玲

2024, 34(10): 197-204. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.1230

摘要 ( 89 )

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为增强人机共驾条件下智能系统对个体驾驶行为的理解,提出一种基于潜在狄利克雷分配(LDA)主题模型的在途驾驶风格识别方法,从多维度挖掘车辆轨迹信息,快速提取和识别驾驶员潜在驾驶风格特征。首先,建立驾驶行为语义理解规则,从驾驶作业的场景感知层、模式层、操作层以及车辆状态层出发,将连续的轨迹时序数据阐述为驾驶行为语义理解词汇;其次,根据主题困惑度和主题一致性指标定义4类习惯性驾驶风格:稳定型、保守型、适中型以及激进型;最后,将每位驾驶员的在途驾驶风格识别为上述驾驶风格的概率组合。结果表明: 所提出的在途驾驶风格识别方法考虑驾驶员在驾驶过程中的异质性和不一致性,能够解释同一驾驶员在不同驾驶环境下表现出差异化驾驶风格的现象,同时,有助于提高驾驶风格在途识别的全面性以及可理解性。

基于fsQCA的灾害事故跨域协同治理共同体研究

申霞

2024, 34(10): 205-213. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.0525

摘要 ( 129 )

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为促进灾害事故跨域协同治理共同体快速生成,运用模糊集定性比较分析法(fsQCA),从诱因、机制、保障3个维度,筛选价值共识、威胁认知、行政动员、协同联动机制、利益均衡机制、法制保障、数智技术等7个条件变量,分析14个案例,以探究跨域协同治理共同体生成的核心影响因素及复杂因果关系。通过组态分析得出跨域协同治理共同体生成的3种模式,即党政引领型、价值导向型、危机激发型,3种模式在案例库中均匹配到典型案例。研究结果表明:协同联动机制是生成灾害事故跨域协同治理共同体的必要条件,其他6个条件变量都不能单独作为生成灾害事故跨域协同治理共同体的必要条件;优化协同联动机制能够有效推动灾害事故跨域协同治理共同体生成。

基于动态贝叶斯网络的乏燃料后处理核应急情景分析

孙美兰, 邹树梁, 徐守龙, 陈甲华

2024, 34(10): 214-220. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.1738

摘要 ( 111 )

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为提升乏燃料后处理核事故应急准备与响应能力,针对核事故应急演变路径的不确定性、情景分析在突发事件应急决策的重要性、演变过程的复杂性以及组织实施难等问题,构建基于知识元理论的乏燃料后处理核事故应急情景。选取事件、致灾体、承灾体和应急响应为组成要素,建立基于动态贝叶斯网络(DBN)方法的乏燃料后处理核应急动态情景推演分析模型,计算关键情景的发生概率、推演情景的发展趋势、分析演化规律与路径。以马雅克乏燃料后处理厂的高放废液贮槽爆炸为例,开展基于知识元和DBN的乏燃料后处理核事故应急情景分析方法的过程推演,并分析结果。结果表明: 应急冷却供水丧失发生的概率为73%,高放废液贮槽爆炸发生的概率为86%,放射性核素通过多种途径转移到动植物产品和饮用水发生的概率为87%,部分地区有长寿命放射性核素沉积发生的概率为89%,事件平息与消亡发生的概率为72%;事故污染空气、土壤、河流的发生概率分别为89%、85%、81%,对公众健康和安全有影响的发生概率为86%。情景演化过程与后处理贮槽爆炸事故应急发展,以及对公众、环境的影响一致,验证了该模型的可行性和有效性。

数量柔性契约下的政企三方联合储备决策研究

巩玲君, 姜星宇, 郭柯廷

2024, 34(10): 221-228. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.0310

摘要 ( 88 )

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为提高社会化应急物资联合储备模式的适用性和拓展性、降低政府和制造商的储备风险,引入原材料供应商构建数量柔性契约下政府主导的Stackelberg政企三级联合储备模型。在该模型中,政府和制造商共同储备应急物资的实物,而供应商则负责储备生产应急物资的原材料。使用博弈论中逆序求解法分析政企三方各自的最优储备量,均衡状态下的期望利润和期望成本;并与政府单独储备模式进行对比,以评估政企三级供应链的优势;最后,通过数值模拟和敏感性分析的方法验证结论。研究结果表明:特定的市场条件下,政企三级联合储备模式不仅能够提高整体应急物资储备量,也可降低政府储存风险,提高企业利润,还可强化应急物资储备系统的结构和效能。

事故灾难应急协同网络的结构特征及优化策略研究

董欣静, 蔡劲松

2024, 34(10): 229-237. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.0260

摘要 ( 107 )

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为破解应急协同网络“碎片化”弊端,提升事故灾难应急管理效能,选取3起典型事故灾难,基于协同治理理论,运用社会网络分析(SNA)法构建“网络密度-平均路径距离”网络结构分析框架,梳理各应急主体间协同关系。在宏观层面,借助网络规模、密度、最短路径、凝聚力、中心势等指标描绘应急协同网络的整体特征;在中观层面,借助凝聚子群分析应急协同聚类;在微观层面,通过点度中心度、接近中心度以及中介中心度三重指标,研判网络中节点特征。结果表明: 长沙自建房坍塌事故、响水爆炸事故、欣佳酒店坍塌事故应急协同网络结构分别为紧密-协作型、紧密-集中型、松散-协作型;3起事故的凝聚子群划分标准均为应急事项的专业属性;应从明晰应急主体权责划分、调适异质化利益诉求,增强核心节点牵头力、发挥关键枢纽桥梁作用,推动应急文化深层嵌入、赋能内生性协同治理3个维度优化应急协同网络。

睡眠剥夺下不同睡眠类型持续性注意及HRV节律研究

李敬强, 张雪萌, 张焕晰, 王庆福

2024, 34(10): 238-246. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2024.10.1242

摘要 ( 80 )

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为明确睡眠类型差异对个体认知绩效的影响,利用睡眠类型互补性原则差异化、科学化设计早晚班、夜班团队成员的搭配,提升作业人员的安全效能。采用固定作息法对不同睡眠类型参与者进行30 h睡眠剥夺,测量其心率变异性(HRV)和持续性注意(SUA)水平。同时采用卡罗林斯卡嗜睡量表(KSS)、早晨型-夜晚型问卷(MEQ)、匹兹堡睡眠质量指数问卷(PSQI),测量睡眠剥夺下不同睡眠类型的参与者疲劳程度。结果表明: 在30 h睡眠剥夺中,夜晚型HRV时域指标差异更为明显(RMSSD=38.301±17.056,P<0.001),其波动和幅度更剧烈,周期性更显著。3种睡眠类型KSS分值整体呈上升趋势,中间型KSS分值与HRV频域指标交叉相关性最高(LF/HF=0.769,P<0.05)。早晨型较高SUA水平保持在11:00—17:00,正确率线性回归系数绝对值在1.5×10^-4~1.7×10^-4,中间型保持在07:00—12:00,夜晚型与前两者相比差异较大。

基于生态安全角度探索法律制度建构——评《流域生态安全法律制度研究》

吴翔鸥

2024, 34(10): 247-247.

摘要 ( 39 )

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相关文章 | 多维度评价

计算机网络安全技术发展趋势——评《计算机网络安全实验指导》

庄渊

2024, 34(10): 248-248.

摘要 ( 34 )

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相关文章 | 多维度评价

多模态AI大模型的安全风险与综合监管策略——评《AI大模型安全观》

钱婷

2024, 34(10): 249-250.

摘要 ( 65 )

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相关文章 | 多维度评价

技术与管理双重思维下的大数据安全思考——评《大数据安全技术与管理》

王召

2024, 34(10): 251-251.

摘要 ( 35 )

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相关文章 | 多维度评价

生命健康安全教育在高校体育教学体系中的构建——评《运动安全与健康》

温娇

2024, 34(10): 252-252.

摘要 ( 29 )

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