中国安全科学学报

安全工程专业学位研究生新型培养模式探索与实践

胡娟, 王凯, 佟瑞鹏, 周爱桃

2025, 35(1): 1-6. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.1037

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培养专业学位研究生(简称专硕)是解决中高端应用型人才稀缺问题的重要途径。为满足当前安全工程专硕人才培养的行业需求,首先根据国内外专硕的培养现状,分析国内安全工程专硕培养过程的困境;其次,引入专业群、行动学习法以及改革课程体系、教学方法、实训基地、师资队伍及评价标准等一系列措施,并结合中国矿业大学(北京)安全工程专硕的建设情况探索安全工程专业学位研究生“专业群+行动学习法”培养模式;最后,以矿大安全工程专硕为实践,通过2023届培养效果的实际数据验证“专业群+行动学习法”培养模式下研究生培养质量的实践效果。结果表明: 安全工程“专业群+行动学习法”培养模式提升了学生的综合能力和专业素养,克服了传统教育模式的弊端。

本质安全、行为安全、过程安全与功能安全的比较研究: 基于安全管理范式转换

佟瑞鹏, 王露露, 许素睿, 王智浩, 连芳菲

2025, 35(1): 7-15. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.1045

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为阐明本质安全、行为安全、过程安全与功能安全的本质特征与区别联系,促进高质量发展和高水平安全良性互动,运用文献综述法与比较分析法,基于安全管理范式转换视角探析四者的基本内涵与演进历程、相互关系、现实挑战与发展路径。结果表明: 本质安全象征着安全的理想化存在形式,行为安全是涉及安全科学与行为科学等学科理论与方法的一门交叉性学问,过程安全在全生命周期内运用系统性方法保护人类、机械设备与环境,功能安全旨在避免由系统功能性故障导致的不可接受的风险;四者以本质安全为引领,涉及从理念到实践的有序发展。内在构成统一,均涵盖人、机、环、管要素。现行的代表性规范所涉及的行业领域广泛且核心在于事故预防;未来应充分发挥四者的安全治理合力,运用人工智能技术赋能安全生产新引擎,推动四者在因地制宜的具体实践中持续完善。

基于贝叶斯网络的生物样本无人机运输风险评估

柳青, 沈恬

2025, 35(1): 16-24. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.0441

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为量化生物样本无人机(UAV)运输风险,首先,依据国家标准规范和相关研究,在分析生物样本无人机运输流程基础上,从人-机-环-管-危5个维度确定生物样本无人机运输过程的32个风险因素;其次,利用Netica软件构建生物样本UAV运输风险评估贝叶斯网络(BN),利用专家先验知识和模糊集量化分析确定先验概率;然后,利用建立的生物样本无人机运输风险评估模型进行双向推理和情景分析;最后,以深圳某无人机企业为例,评估生物样本无人机运输风险,得出关键影响因素。结果表明: 以正向推理计算出的生物样本UAV运输的风险概率约为2.203×10^-5,造成运输风险的主要原因是危险品因素,其次是设施设备因素;影响生物样本UAV运输风险的核心因素为危险品包装件的尺寸/数量/重量、专用冷链物流箱控温效果、应急预案完善情况、安全应急处置能力、安全教育管理和障碍物因素。

基于体温调节模型的老年人热安全风险预警系统

郑国忠, 贾锐麟, 易文文, 岳欣茹

2025, 35(1): 25-31. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.0759

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为降低老年人高温天气下的热安全风险,基于体温调节模型建立老年人热安全预警系统。通过改进经典体温调节模型中的物理模型和主被动系统,构建适用于老年人的改进体温调节模型,并利用已公开试验数据验证改进模型的准确性;利用模型模拟老年人在高温环境中的体温变化,并通过统计学方法分析模拟结果,确定各影响因素对老年人热安全的影响;建立老年人热安全风险预警系统,并通过案例分析演示该预警系统。结果表明: 改进模型能够准确模拟老年人的体温变化,均方根误差小于0.12 ℃;活动强度显著影响热安全,标准化回归系数β大于0.8;随着热暴露时间的增加,活动强度对热安全的影响减弱(β从0.945下降到0.806),环境因素的影响增强(温度和湿度的β从0.249和0.137上升到0.370和0.348);在预警系统案例分析中,保定/香港休息和工作老年人连续活动的安全时长分别为172/175和108/122 min;老年人在该日热安全风险最大的时段为17:00—18:00。

建筑施工安全氛围的量化分级及演化分析

雷恬, 田震

2025, 35(1): 32-39. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.0396

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为探究建筑施工安全氛围的演化特征及其提升的最佳联合策略,借助莫比乌斯环结构,从建筑工人对安全的认知、行为及其所处环境3个维度,构建基于认知-行为-环境的建筑施工安全氛围三因子结构模型;根据建筑施工安全氛围三维空间结构模型划分等级标准,利用动态贝叶斯网络(DBN)研究建筑施工安全氛围随时间的变化情况。结果表明: 就影响因素而言,安全激励对建筑施工安全氛围及其演化的影响程度最大;就维度而言,行为维度的影响程度最大。提升建筑施工安全氛围的最佳联合策略为:依次加强对安全激励、安全督查、工人安全响应、安全意识以及工人间学习与交流这5个影响因素的管控。

不同认知负荷下施工现场隐患识别的视觉行为研究

邓宏泽, 孔媛媛, 徐晟

2025, 35(1): 40-49. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.0685

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为探讨认知负荷对工人隐患识别行为的影响,首先,基于眼动追踪技术设计一套施工现场隐患识别认知试验,引入N-digit任务增加被试的认知负荷;然后,采集注视和扫视数据分析被试识别隐患时的注意力静态分配情况,挖掘扫描路径中的注意力动态转移特征;最后,以复视概率(RP)、移出概率(TP)和切换概率(SP)作为量化参数值对被试的扫描模式分类,从视觉行为表现层面探究认知负荷对隐患识别的具体影响。结果表明: 认知负荷水平负向影响隐患识别绩效;高认知负荷条件下,被试表现出更长的首次注视时间、更少的注视次数和扫视次数,注视占比和平均注视时长没有显著性差异;根据注意力转移特征,将被试的扫描模式分为顺序检查、反复比对和随机发现3类;高认知负荷下,被试增加了顺序检查时处理单一隐患需要的时间而忽视检查其他隐患,减少反复比对时在隐患区域的注意力投入,仍保持注视点在不同区域间的快速、频繁切换,同时减少随机发现时对隐患区域的检查数量及检查时间。

高预紧力应力均布型锚杆在静-动载作用下的力学响应

侯俊领, 李垂宇, 黄童李, 袁琳, 刘世阳, 黄平

2025, 35(1): 50-59. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.1389

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为解决因深部采动巷道强采动应力影响导致锚杆断锚、失锚现象发生的问题,有效提高锚杆预紧力,设计一款可施加高预紧力的应力均布型锚杆,综合采用理论分析、静载拉拔和落锤冲击试验、数值计算以及数字散斑相关法(DIC)等研究锚杆静载拉拔过程中载荷-位移分布特征,得到锚杆应力集中位置;采用Ansys数值模拟落锤冲击试验和霍普金森压杆(SHPB)冲击试验,研究锚杆在动载作用下的力学响应特征。研究结果表明:普通锚杆螺母螺纹变形沿着远离挤压面轴向呈指数降低,应变集中在螺纹前3圈,应力均布型锚杆可实现螺纹应变协调,力学环境良好;锚杆轴力变化分为上升区、震荡区、稳定区,当落锤冲量相同时,应力均布型锚杆可将冲击力降低为原来的64%,降低锚杆轴力振幅频率;应力均布型锚杆可降低应力波波形变化幅度及频率。该研究成果在朱集矿、潘二矿、丁集矿等深部巷道应用,锚杆未见断锚现象,对巷道围岩控制效果较好。

基于改进YOLOv8的矿卡司机疲劳驾驶检测

顾清华, 殷书檀, 王丹, 李学现, 尹慧民

2025, 35(1): 60-66. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.0147

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为解决露天矿区卡车司机疲劳驾驶检测漏检率和误检率高、鲁棒性较差的问题,构建基于改进YOLOv8的露天矿卡车司机疲劳驾驶检测模型(EBS-YOLO),提高疲劳检测的整体性能。首先,以YOLOv8为疲劳检测基础模型,通过添加小目标检测层,增强模型对小目标关注;其次,引入瓶颈注意力(BAM)模块,强化模型对小目标特征提取能力,尤其是对眼部特征提取能力;最后,将主干网络中跨阶段聚合模块(C2f)全部替换为高效多尺度注意力(EMA)模块,进而有效降低模型参数量和计算开销,以满足模型轻量化需求。结果表明: 改进后的YOLOv8模型检测效果较好,准确率、召回率、平均检测精度分别达到了93.6%、93.9%、96.5%,且模型内存大小仅有4.9 MB。相比于YOLOv8模型,改进后的模型能够快速准确识别出矿卡司机疲劳状态,满足实时性要求,从而有效预防疲劳驾驶事故发生。

改进YOLOv5s的路面坑槽目标检测模型

赵江平, 王欣然, 吴立舟

2025, 35(1): 67-74. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.0619

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为提高道路安全巡检工作中路面坑槽隐患的检测效率和自动化水平,降低交通事故发生概率,构建一种基于改进YOLOv5s的路面坑槽隐患智能检测模型。在原YOLOv5s网络中加入自适应空间特征融合(ASFF)模块,将主干网络替换为FasterNet网络,引入轻量通道注意力(ECA)模块;通过消融试验分析改进模块对检测模型性能的影响,验证目标检测效果,并开发交互式可视化检测界面。结果表明: 改进后的模型精度、召回率和平均检测精度分别提升了4.1%、9.9%和5.6%。较原网络有较为显著的提升,具有良好的检测效果,能够满足路面坑槽自动化检测的应用需求,提高巡检效率,减少因路面坑槽导致的交通事故。

基于YOLOv5s的轻量化森林火灾探测算法

刘惠临, 方琼, 江宇, 魏华章, 王涛, 张树川

2025, 35(1): 75-83. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.0127

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为解决当前基于深度学习的森林火灾探测算法存在结构复杂、规模庞大,且难以兼顾检测精度和效率的问题,提出一种基于YOLOv5s的轻量化森林火灾探测算法。首先,采用优化的背景差分技术消除背景图像中类火物体的干扰,减少分析图像所需的时间;其次,设计分组混洗策略优化常规卷积,并在特征提取的C3模块中融入高效通道注意力(ECA)机制和深度可分离卷积,增强图像特征提取与融合能力的同时有效降低模型的参数量;然后,采用动态非单调聚焦机制优化Wise-交并比(WIOU)损失函数,减少低质量样本产生的有害梯度;最后,在构建的森林火灾数据集上将所提算法与其他算法做充分的试验对比。结果表明: 所提算法在各类场景均展现出良好的泛化性,对火焰目标的检测精度达到86.1%,较标准YOLOv5s检测精度提升2.7%,检测速度提升11.4%,有效降低了火灾误报率,增强了模型的检测性能。

基于VR技术的施工安全教育效果认知试验

丁超, 张向轲, 王琨, 宋紫薇, 郭晓文

2025, 35(1): 84-93. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.0181

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为弥补虚拟现实(VR)技术在安全教育中理论支撑和实际效果检验的不足,以影响工程安全教育效果的相关影响因素为切入点,采用结构方程模型(SEM)构建安全教育影响因素分析框架,并开展认知试验以评估实际效果。结果表明: 教育频率、教育方式、个体主动性、内容趣味性以及过程舒适性是影响施工安全教育效果的主要因素;“VR+讲授”的混合模式是试验效果最好的教育方式,但使用VR技术仍需要人员辅助;教育频率的最佳周期建议≤30天;趣味性、舒适性和教育效果呈显著正相关,但结合VR技术的施工安全教育应用中,舒适性更为重要。

圆砾地层深大基坑开挖支护对临近既有道路的影响

郭延辉, 马蕊, 毛石林, 钱勇, 丁明忠, 宋琴

2025, 35(1): 94-102. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.0025

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为防止深大基坑开挖支护引起临近既有道路坍塌等事故灾害的发生,确保深大基坑施工过程中临近道路的安全运行,以昆明市临近城市主干道路某深大基坑工程为例,在现场深入调研的基础上,采用岩土与隧道有限元分析软件(MIDAS GTS NX)仿真计算,并结合现场监测,分析现有开挖支护方案下基坑支护结构的受力与变形特征及临近既有道路的变形特征。研究结果表明:基坑开挖支护结束后,支护桩、锚索的受力与变形均处于设计允许范围内。临近既有道路的位移随基坑开挖深度的增加而增大,在基坑开挖结束后位移趋于稳定。既有道路的变形最大值出现在距基坑边界2.5倍开挖深度的位置,且该变形量未达到基坑开挖引起的道路位移报警阈值,认为现有支护方案可保障基坑及既有道路的安全。

基于改进YOLO模型的中缅油气管道遥感图像高后果区识别方法

姜垣良, 任庆滢, 任远, 刘海鹏, 董绍华

2025, 35(1): 103-111. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.0632

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为解决中缅油气管道国外段外界环境敏感且复杂多变、人工巡检难度大、危险系数高的问题,提出一种改进的高后果区目标检测算法。首先通过引入卷积注意力模块(CBAM)自适应地学习通道和空间注意力,以增强网络的感知能力和泛化能力;然后使用精确边界框回归的高效交并比(Focal-EIoU)损失全面考虑目标特征和相互关系,处理类别不平衡问题,减少易分类样本的干扰,增强模型鲁棒性;最后将改进模型应用至中缅油气管线遥感图像地区属性化智能识别,并进行相关消融试验,以验证改进YOLO模型的有效性。结果表明: 采用所提方法识别中缅油气管线遥感图像特征,田地、绿地、居住地、河流4类地区检测的平均精度均值(mAP)达68.2%;相比于YOLOv5、YOLOx及YOLOv8分别提高29%、21.6%、10.7%。

用于自动驾驶测试的车辆危险切入策略研究

周扬, 陈运星, 吴玲

2025, 35(1): 112-119. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.0540

摘要 ( 76 )

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为提高车辆切入测试场景中交通车的交互能力,提出一种基于深度强化学习方法的车辆危险切入策略设计方法。首先,基于可扩展多智能体强化学习培训学校(SMARTS)仿真平台构建仿真环境;然后,采用双延迟深度确定性策略梯度算法(TD3)训练智能体危险切入随机选定的目标车辆,将该算法与近端策略优化算法(PPO)和深度确定性策略梯度算法(DDPG)进行对比,在7种不同车辆密度的场景中测试训练后的模型;最后,构建多智能体测试环境,将所训练模型用于智能驾驶策略的验证。结果表明: 模型在训练中的危险切入成功率达80.35%,优于2种对比方法;在模型测试中,除2 700辆/h测试场景外,该模型在另外3个未在训练中使用的测试场景均达到80%以上的危险切入成功率,显示出良好的泛化能力。同时,切入时刻与目标车的碰撞时间值显示95%集中在0~6 s,取值在(0,2]、(2,4]和(4,6]s的占比分别为60%、30%和5%,可覆盖具有不同碰撞风险的测试工况。在智能驾驶策略验证中,采用所训练模型控制的交通车能主动切入至待测车辆前方,使待测车辆面临追尾风险,有助于发现智能驾驶策略的安全隐患。

压力交变载荷作用下储气库注采管柱疲劳裂纹扩展研究

张宇, 张罡, 张强, 马群, 秦晓杰, 贾蕊

2025, 35(1): 120-126. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.0543

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为提高注采管柱安全风险预测的准确性,首先,采用联合仿真分析方法,开展直通型缺口紧凑拉伸试样疲劳裂纹扩展过程有限元验证;然后,建立储气库含外表面裂纹注采管柱疲劳裂纹扩展有限元模型,在压力交变载荷作用下,研究储气库注采管柱的疲劳裂纹扩展行为。研究结果表明:试样模拟结果与疲劳裂纹试验结果基本吻合,表明联合仿真法在疲劳裂纹扩展分析方面具有较高精度;在注采管柱疲劳裂纹扩展过程中,初始裂纹的长深比越大或应力比越高,裂纹扩展速率越快,临界最小裂纹长度为4 mm;在相同的压力载荷循环次数下,初始裂纹周向夹角越大,表面裂纹扩展长度越长,临界最小周向夹角为45°;无论初始裂纹周向夹角如何,裂纹始终沿管柱轴线方向扩展,裂纹失稳扩展长度为52 mm;在储气库交替注采时,应合理控制交替注采压力载荷的幅值,避免疲劳裂纹的萌生和扩展。

Cu-Mn型CO催化剂催化氧化特性及其影响因素研究

周露函, 姜延航, 李旭, 孙亚胜男, 王丽新

2025, 35(1): 127-136. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.0309

摘要 ( 72 )

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为探究不同金属掺杂和沉淀温度对Cu-Mn型催化剂催化氧化CO性能的影响,首先采用共沉淀法制备Cu-Mn型CO催化剂,利用自主搭建的试验平台,测试分析不同金属掺杂和沉淀温度条件下Cu-Mn型CO催化剂催化氧化CO特性;然后通过全自动物理吸附仪和X射线衍射(XRD)分析仪获得催化剂的孔隙特征参数和表面晶型结构,采用原位漫反射红外光谱技术展示催化剂催化氧化CO的反应过程,并介绍催化剂在煤矿井下的应用前景。研究结果表明:试验测试时间内(80 s以内),随着反应时间的增加,CO体积分数表现为逐渐减小、缓慢增加后趋于平缓的变化特征,反应的CO物质的量逐渐增加。催化剂催化氧化CO效果越好,其比表面积越大,平均孔径越小,总孔容越大。当掺杂金属分别为Sn、Fe和Ce时,3种催化剂的催化氧化CO特性强弱由大到小为:CuMnO_x-Ce>CuMnO_x-Sn>CuMnO_x-Fe,参与反应的CO物质的量分别为0.015 3、0.009 3和0.020 3 mol,CO消除效率分别为61%、47%和77%。沉淀温度为70 ℃时,催化剂的晶核数量要明显高于沉淀温度为60和80 ℃,当沉淀温度分别为60、70和80 ℃时,3种催化剂的催化氧化CO特性强弱由大到小为:CuMnO_x-Ce-70>CuMnO_x-Ce-80>CuMnO_x-Ce-60,参与反应的CO物质的量分别为0.019 45、0.020 3和0.019 8 mol,CO消除速率分别为74%、77%和75%。含有丰富的表面氧空位是提高CO氧化反应和催化氧化性能的关键因素,CeO₂的存在有助于含碳物种的形成、氧活化和迁移。

分子视角下煤对O₂/CH₄混合气体的竞争吸附研究

贺姝静, 彭程阳, 康建宏, 张耕显

2025, 35(1): 137-145. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.0485

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为深刻理解煤表面对O₂/CH₄混合气体的竞争吸附特性,基于巨正则蒙特卡罗法(GCMC)分析煤表面孔隙分布和化学结构;采用分子模拟研究不同浓度、不同压力、不同温度下O₂/CH₄混合气体竞争吸附过程中的吸附量和吸附热变化特征,并通过吸附选择性揭示O₂/CH₄混合气体在煤表面的竞争吸附机制。结果表明: O₂与CH₄浓度比为7/3时,二者的等温吸附曲线接近;不同条件下O₂与CH₄的积分吸附热相差不大,O₂约19.5~20.0 J/g,CH₄约24.0~24.8 J/g;当O₂与CH₄浓度比为7/3~2/8时,O₂的积分吸附热大于CH₄;随着温度升高,O₂与CH₄的吸附量均减少,且O₂对CH₄的吸附选择性增大,气体压力对竞争吸附的影响减弱;低气体压力条件下,CH₄比O₂吸附速率更快,当混合气体总压增加时,CH₄比O₂先达到饱和吸附;随着混合气体中O₂浓度的增加,O₂对CH₄的吸附选择性呈现降低趋势,但CH₄的吸附竞争力始终优先于O₂。

基于控制试验的行人流特性模型及失稳研究

郑韬, 周继彪, 毛新华, 董升, 张振亚

2025, 35(1): 146-153. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.0895

摘要 ( 84 )

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为探究行人流失稳的阈值条件,开展双人碰撞、多人碰撞和高密度多人碰撞3种不同场景的控制试验,构建考虑碰撞挤压力、速度、密度、流量的行人流模型;通过无人机与压力传感设备采集试验数据,分析得到行人轨迹、行人流特性及行人间碰撞挤压力的变化特征;在此基础上,利用分段Hermite三次插值法,探究速度、密度对碰撞挤压力大小的影响;基于Van Aerde模型,引入碰撞挤压力参数,构建力-速度-密度-流量四维模型,判断行人流失稳的阈值条件。结果表明: 当行人密度达2.46人/m²,行人流开始失稳;当行人密度达3.59人/m²,行人流完全失稳;失稳过程中,行人受到的碰撞挤压力区间为[187.32, 258.11]N。

基于WSR-可拓云理论的地铁车站火灾安全韧性评估

汤青慧, 刘硕, 张瑾

2025, 35(1): 154-162. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.1377

摘要 ( 88 )

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为解决地铁车站火灾安全韧性评估过程中模糊性、随机性等问题,以有效提升地铁车站火灾安全韧性水平,构建基于物理-事理-人理(WSR)-可拓云理论的地铁车站火灾安全韧性评估方法。首先,以WSR方法论为基础,围绕“物理”“事理”“人理”分析地铁车站火灾安全韧性影响因素,结合韧性吸收、抵抗、恢复和适应能力,从设备因素、环境因素、组织管理、物质技术和人员因素5个方面构建地铁车站火灾安全韧性评估指标体系;其次,基于盲数理论构建盲数矩阵并计算定性指标综合得分,结合可拓云理论得出地铁车站火灾安全韧性等级;最后,以青岛地铁某站为例开展实例分析。结果表明: 该地铁车站火灾安全韧性等级为Ⅳ级,处于较高韧性水平,可信度因子θ = 0.003 4 < 0.01,表明评估结果具有较高可信度。WSR-可拓云理论评估模型可为地铁车站火灾安全韧性评估提供理论依据。

教室结构布局对低龄小学生疏散效率的影响

王珺, 胡杨慧, 陈先锋, 孙绪绪

2025, 35(1): 163-170. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.0526

摘要 ( 82 )

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为提高低龄小学生在教学楼的疏散效率,采用紧急疏散试验获取6~7岁学生的运动特征,并使用Pathfinder模拟软件研究课桌布局、教室门位置和出口位置对疏散的影响,通过控制试验和数值模拟优化教室结构。结果表明: 对于单个教室,虽然缩短预先行动时间可减少总体疏散时间,但无法改善由建筑结构造成的拥堵。适当的疏散路径和课桌布局可显著减少疏散时间,对于走廊一侧有教室的建筑,提高走廊宽度和出口宽度是提高疏散效率最有效的方法;对于走廊两侧有教室的建筑,建筑内疏散走廊的结构,包括走廊数量和走廊内的交叉口,是影响疏散时间的最重要因素,因此,建议从不同方面制定优化教室疏散结构的方案。

基于车距保持的公路隧道反光条设置及驾驶模拟研究

梅家林, 杜志刚, 贺世明, 王首硕

2025, 35(1): 171-177. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.0176

摘要 ( 61 )

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为减少驾驶人在公路隧道中追尾风险,首先根据隧道反光条提供深度知觉信息的特性,建立隧道反光条设置间距的计算模型;其次通过驾驶模拟试验,探讨隧道反光条设置间距对车距保持的影响;然后选取制动车头时距、最小车头时距、跟驰车头时距和最小碰撞时间作为评价指标。结果表明: 前车以40~80 km/h速度行驶,而后车以高于前车20 km/h的速度接近时,若让后车驾驶人在与前车的距离小于最小安全距离之前,接受3~4次来自反光条的视觉刺激,制动车头时距能提高27.6%~56.6%,最小车头时距能提升54.2%~60.3%,并且跟车稳定条件下车头时距能提升20.1%~31.6%。此外,前车一旦出现紧急制动,最小碰撞时间能提升34.7%~60.5%,降低追尾概率。即隧道反光条可提高驾驶人的速度感知和距离感知能力,降低追尾风险。

基于GIS的分形理论和信息量法的区域滑坡易发性评价

曹洪洋, 任晓莹, 李志强

2025, 35(1): 178-185. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.0480

摘要 ( 79 )

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为减少滑坡灾害带来的损失,以湖南省常德市为例,基于野外调查和历史滑坡数据,将分形理论和信息量法应用于区域滑坡易发性评价。利用分形理论定量研究影响因子的敏感性,再进一步利用信息量法得到各二级影响因子的信息量值,通过综合分维值和信息量值得到综合信息量值,以此值对研究区进行易发性分区。结果表明: 影响因子中的坡度、工程地质岩组、高程及植被等与滑坡呈二阶累计和分形分布,而其他影响因子与滑坡呈一阶累计和分形分布,通过其分维值,确定影响因子与滑坡之间的定量关系。极低、低、中、高、极高易发性区面积占比分别为5.24%、8.84%、35.06%、39.21%、11.65%,其中,年降雨量大于1 600 mm、坡度20~30°和高程900~1 100 m等影响因子为重要影响因子。

考虑灾后模糊需求与道路受损的应急物资配送模型及算法

曾小青, 刘理明, 程泽禹

2025, 35(1): 186-193. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.0374

摘要 ( 87 )

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在重大灾害发生初期,在受灾点需求不确定、受灾区域道路损坏以及考虑救援工作的公平性和及时性等影响下,为实现迅速而有效地配送应急物资,应用社交网络搜索算法(SNS)求解应急物资配送模型。首先,在考虑模糊需求和受灾道路损坏的基础背景下,以应急救援总成本和人道主义救援评价为目标,构建应急物资配送模型;然后,在求解模型时引入SNS算法,并提出强化学习率策略的改进SNS(ISNS);最后,以2022年四川泸定地震为例,分别应用SNS算法、ISNS算法、离散粒子群算法、遗传算法和模拟退火算法这5种求解该算例。结果表明: ISNS算法具有稳定性,求解结果与其他算法相比,应急救援总成本至少节省6 410元,人道主义救援评价目标至少提升50.6%,体现出ISNS算法的优越性。ISNS算法有利于应急物资配送问题求解。

应急救援装备保障能力评估模型

郑学召, 董贝贝, 童鑫, 王一硕

2025, 35(1): 194-201. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.0742

摘要 ( 94 )

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为确保专业应急救援队伍的装备保障体系建设能够满足救援任务需求,并逐步适应复杂多变的灾害风险,通过文本挖掘法分析应急救援装备保障能力影响因素,基于技术人员保障能力、装备资源保障能力、设备设施保障能力、信息资源保障能力、管理体系保障能力5个方面,构建应急救援装备保障能力评估指标体系;为降低模糊性、随机性及主客观偏差对评价结果的影响,采用组合赋权法确定各评估指标权重,分别运用物元可拓与综合云模型构建综合评价方法,并以专业应急救援队伍A为例开展应用,验证模型的科学性和有效性。结果表明: 该指标体系能全面准确反映专业应急救援队伍应急救援装备保障能力综合水平,评价模型能够合理有效地评估应急救援装备保障能力等级,并反映当前救援队伍装备保障体系建设薄弱之处。

基于多准则决策方法的乡村应急能力影响因素研究

李华, 荆子昊, 吴立舟, 高子桐

2025, 35(1): 202-208. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.0442

摘要 ( 95 )

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为探究基层应急能力“最后一公里”问题,提出一种引入灰色理论的多准则决策方法(MCDM),基于韧性理论,科学分析常规和非常规状态下的乡村应急能力。首先,在韧性视角下,优选文献归纳与实地调研后得到的影响因素,构建乡村应急能力影响因素模型;其次,以MCDM模型为框架,剖析影响因素的因果关系、逻辑层次和特征状态;最后,通过多准则决策分析,识别乡村应急能力和乡村韧性提升的关键因素。结果表明: 领导队伍结构的中心度为2.95、驱动力为6,是第1层因素;乡村网格化管理的中心度为3.08、驱动力为6,是第2层因素;规范性文件制定的中心度为2.7、驱动力为5,是第3层因素,乡村网络建设的中心度为3.54、驱动力为9,是第3层因素。领导队伍结构、乡村网格化管理、规范性文件制定、乡村网络建设构成决策交集,是乡村应急能力和韧性提升的关键抓手。

油气管道事故应急失效原因及社会网络分析

宫运华, 张喆

2025, 35(1): 209-215. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.1536

摘要 ( 97 )

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为避免因应急失效导致油气管道事故后果加重的问题,基于人为因素分析与分类系统(HFACS)模型,分析国内外27起油气管道事故中的应急失效原因。依据扎根理论(GT)统计编码分析结果,得到油气管道事故应急失效原因分类模型;应用社会网络分析(SNA)方法构建油气管道事故应急失效原因关系网络,利用核心-边缘分析、中心性分析和关联方向指数分析识别油气管道事故应急失效原因分类模型中的核心因素及具有高关联性和强媒介作用的因素。研究结果表明:油气管道事故应急失效原因分类模型包含政府及应急部门因素、运营商组织因素、运营商不安全监督、现场人员不安全行为的前提条件、现场人员的不安全行为5个层次。应急失效原因细分为16个最底层因素,其中,政府及应急部门安全监管不到位、应急救援不力、制度漏洞、管道运营商监督不充分、技术环境、技能失误等9个因素属于核心因素;技能失误、制度漏洞、技术环境、运营商监督不充分为高关联度因素;管道运营商的制度漏洞、程序漏洞、技术环境、监督不充分、资源管理不当和决策失误为强媒介因素。

地区应急人才培养模式与全产业链服务探究

陈景序, 刘雅雯, 赵永文, 曹钊, 刘业娇, 李曙光

2025, 35(1): 216-222. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.0536

摘要 ( 81 )

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为应对地区产业发展对应急人才日益增长的需求,探索“政产学研用”融合育人方法在应急人才本硕博一体贯通式培养模式的应用。针对西部应急产业人才需求层次、核心能力评估与知识体系构建模糊等问题,通过FP-Growth算法对课程及对应能力进行关联规则挖掘、划分,实现核心能力评估;以安全工程能力作对比明确能力培养侧重点,探索人才培养路径;提出以政-校-企合作形式开设产教融合、理实一体的本科“3+1/1”产业特色班、硕博层次“订单式”人才创新培养模式,通过产教融合、科教融合等协同育人方式,形成地区应急人才全产业链服务的理念。结果表明: 从4层次人才需求出发划分的核心能力与课程体系间的关联程度较高;从专业侧重点和应用背景角度明确安全、应急学科培养的方向,解决人才出口同质化与能力侧重问题;所提出的地区应急人才全产业链服务的理念将教育内容与市场需求紧密对接,有助于提升学生综合素质能力,实现应急管理现代产业的区域闭环发展。

核电厂应急管理研究进展:基于CiteSpace的文献计量分析

刘珍, 刘涛, 彭国文

2025, 35(1): 223-230. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.0495

摘要 ( 66 )

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为提高核电厂应急管理理论与实践水平,采用文献计量学软件CiteSpace收集科学引文索引(WoS)数据库的355篇相关期刊论文;通过构建研究者与研究机构混合共现图、关键词共现图、关键词聚类图、关键词词频与时间线可视化图谱,详细分析核电厂应急管理的研究热点、研究重点、研究力量、发展路径及前沿趋势。结果表明: 受福岛核事故影响,自2011年起,核电厂应急管理研究逐渐增多,特别是在风险评估和决策支持领域;核电厂应急管理领域的研究具有多元化特点,研究主要集中在事故管理、性能监控、决策以及模拟技术的应用等方面,这些主题的相互关联充分展示了核电厂应急管理作为一个交叉学科的复杂性;当前,我国核电厂应急管理体系和能力建设在不断提升,从跨学科协作角度来研究核电厂应急准备、应急响应以及应急策略已成为当前的研究热点。

旧工业建筑再生施工粉尘运移特性数值模拟研究

田卫, 马睿浩, 关小杰, 高明哲, 谭啸

2025, 35(1): 231-238. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.0170

摘要 ( 53 )

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为探究旧工业建筑再生施工过程中产尘工序与环境流体对粉尘时空分布的影响,利用现场试验与数值模拟方法,研究不同工序及背景风速作用下施工区域内部的粉尘运移特性。通过分析大量粉尘数据,明确旧工业建筑再生施工主要工序的尘源特征类型;选取具有典型旧工业建筑特征的某待改造工业厂房,开展打磨和铲运2类工序的现场试验;使用数值模拟方法分析5种入口风速与2种产尘工序下的粉尘质量浓度分布,明确旧工业建筑再生施工空间粉尘易聚集区。结果表明: 打磨工序最高粉尘质量浓度超限倍数为54倍,铲运工序最高粉尘质量浓度超限倍数为37倍;入口风速的改变会影响施工区域内粉尘的主要影响区分布,同时,会改变粉尘质量浓度在施工区域内达到动态平衡的进程;产尘工序的改变会对粉尘质量浓度分布产生一定的影响,对特定工序的工作强度进行增强则会导致其下游粉尘质量浓度同比增加。

不同太阳辐射强度环境下人体热反应模型与验证

刘冬华, 武文杰, 杨杰

2025, 35(1): 239-246. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.01.0983

摘要 ( 71 )

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为了有效预测户外工作者在高温环境中的热应激水平,基于Tanabe 65节点热生理模型与热传递原理,考虑太阳辐射的影响,引入太阳辐射参数优化辐射换热量的计算,并且基于个体差异,进一步修正基础代谢率和人体表面积的计算公式,建立存在太阳辐射的高温人体热反应模型;然后利用文献中的试验数据及Tanabe模型模拟验证所建模型的有效性。结果表明: 在不同太阳辐射强度下,所建立的高温人体热反应模型预测结果和试验结果吻合较好;在36 ℃及高太阳辐射强度的环境中,所建模型的核心温度模拟值与试验测量值的最大差值小于0.24 ℃,平均皮肤温度的模拟值与试验测量值的最大差值小于0.3 ℃,比经典的Tanabe模型的模拟精度更高;所建立的模型可用于户外存在太阳辐射下的高温环境人体核心温度和皮肤温度等生理参数预测,为户外工作人员的安全评估提供参考。

电力市场化交易风险及其防范对策——评《电力市场化交易实务与风险防范》

2025, 35(1): 247-247.

摘要 ( 31 )

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计算机网络安全虚拟化技术发展思考——评《计算机网络安全及其虚拟化技术研究》

2025, 35(1): 248-248.

摘要 ( 24 )

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