中国安全科学学报

风险感知对地下洞室群施工人员安全认知的作用机制

江新, 李锋彪, 彭佳雨, 简丽, 晋良海

2025, 35(3): 1-9. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.1121

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为提高地下洞室群施工人员的安全认知水平,引入安全需求和安全能力作为中介变量,职业倦怠作为调节变量,构建一个有调节的链式中介模型。采用风险感知、安全需求、安全能力、职业倦怠以及安全认知5种量表设计结构化问卷,以312名地下洞室群施工人员为研究对象进行问卷调查和数据分析,并运用SPSS 26.0和AMOS 26.0软件进行中介效应和调节效应的检验。结果表明:风险感知直接正向影响地下洞室群施工人员的安全认知,职业倦怠在两者之间起负向调节作用;风险感知还会通过安全需求和安全能力的独立中介效应,以及安全需求和安全能力的链式中介效应影响施工人员的安全认知。因此,激励并提高施工人员的风险感知、安全需求和安全能力,同时降低其职业倦怠,可有效提升其安全认知水平。

烟花爆竹生产企业安全风险动态评价

王飞跃, 王心雨, 张文俊, 刘辉

2025, 35(3): 10-18. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.0761

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为降低烟花爆竹生产企业的安全风险,消除现有安全评价机制存在的主观性与静态局限性,基于扎根理论(GT)构建烟花爆竹生产企业安全风险的评价指标体系,应用频数型网络分析法-反向传播神经网络(ANP-BPNN)模型计算评价指标的评价值与权重,运用系统动力学(SD)方法建立烟花爆竹生产企业安全风险水平动态评价模型,并以某烟花爆竹重大爆炸事故涉事企业加以验证。结果表明:烟花爆竹生产企业安全风险动态评价模型能够准确捕捉安全风险的发展趋势,通过持续性的安全风险动态评价,预测安全风险水平达到较大风险状态的时间,弹性调整烟花爆竹生产企业安全风险评价的间隔时间,以确保企业始终保持安全的生产状态。

基于AMO-SDT的建筑工人安全动机对其安全行为的影响研究

杨苏, 姚文宝, 王婷, 程保全, 朱素媛

2025, 35(3): 19-27. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.0931

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为探究建筑工人的安全动机对其安全行为的影响,首先基于自我决定理论(SDT),将工人安全动机解构为自主安全动机、受控安全动机;然后结合能力-动机-机会(AMO)理论的整合性分析框架,建立工人安全动机、安全机会、安全能力与安全行为之间的关系假设模型;最后以469名一线建筑工人为研究对象收集数据,采用结构方程模型(SEM)检验与实证分析假设。研究表明:建筑工人自主安全动机与安全行为显著正相关,建筑工人受控安全动机与安全行为显著负相关;安全能力和安全机会在工人自主安全动机与安全行为间发挥正向调节作用,而在工人受控安全动机与安全行为间表现为显著的负向调节关系。

基于计算机视觉的人员疲劳状态与不安全行为识别

李华, 吴立舟, 钟兴润, 郭粮玮, 崔煜馨

2025, 35(3): 28-35. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.0749

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以提高塔吊操作的安全性和效率为案例,提出一种综合识别疲劳状态和不安全行为的方法,以实时发现驾驶员可能存在的安全隐患。通过摄像头捕获实时视频流,并对视频进行分析和预处理,提取关键信息,用于识别后续的疲劳和不安全行为;在疲劳状态识别方面,采用基于眼睛和嘴部状态的分析方法,重点监测眼睛开闭状态、眨眼频率及哈欠次数等生理指标;在不安全行为识别方面,结合计算机视觉与深度学习技术,实时检测驾驶员的潜在危险操作,从而确保及时发现安全风险。结果表明:经过优化后的YOLOv5-高效通道关注(ECA)模型在疲劳状态和不安全行为识别中性能得到显著提升;模型在测试集上的精确率和召回率均超过90%,展现出良好的识别能力。

基于改进YOLOV11的卷烟仓储人员不安全行为分类及识别

柯巍, 朱权洁, 陈长茂, 吴成毅, 刘衍, 张艳林

2025, 35(3): 36-44. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.1598

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为确保仓储环境内的人员与财产安全,改进传统的YOLOv11目标检测算法,提出一种适用于卷烟仓储复杂环境的人员不安全行为识别方法和模型。首先,统计分析卷烟仓储中常见的不安全行为类型,探讨仓储人员不安全行为的分类,包括物品类、动作类和区域类的不安全行为;其次,基于仓储人员不安全行为的特征,提出数据集增广和去噪预处理的思路,强化细粒度特征提取,进而改进人员行为的显著性映射;然后,通过功能增强模块和K-means++锚框优化改进YOLOv11算法,提出一种卷烟仓储人员不安全行为快速检测方法;最后,利用自建数据集和微软公开数据集(COCO)对比验证方法的有效性。结果表明:该方法能够快速、有效地识别仓储人员的不安全行为,相较于传统方法,识别准确率得到显著提升,2个数据集上的精度分别达到94.91%和88.69%,综合表现更加均衡。

平行安全管理及其模型研究

王渊洁, 王秉, 史志勇, 陈嘉鑫

2025, 35(3): 45-51. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.0625

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为丰富安全管理理论,创新安全管理范式,基于平行系统理论与安全管理理论,开展平行安全管理研究。首先从平行系统理论出发,结合现代安全管理学知识,探讨平行安全管理的概念,并提出平行安全管理概念模型;然后构建并解析平行安全管理模型;最后以城市安全为例,应用分析平行安全管理模型。结果表明:平行安全管理是一种通过实现人工安全系统和现实安全系统之间的虚实互动,进而达到解决复杂安全问题、有效实施安全方案和高效培训人员等多重目标的安全管理新范式,其模型具有突破现实条件制约、灵活性和可扩展性、高性能分布式计算、冗余性与容错性、模拟预测与持续改进和任务调度与负载均衡等特点,可为城市安全管理等复杂系统安全管理提供模式参考。

基于改进YOLOv5的机械制造业企业安全风险管理模型

张浩, 艾尔肯·亥木都拉

2025, 35(3): 52-59. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.0471

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为提升机械制造业企业安全风险管理的效率与精确性,融合贝叶斯网络与机器视觉技术,基于改进的 YOLOv5计算作业现场安全隐患事件交并比(IoU)值,利用审计风险评估结合层次分析法(AHP)得出危险权重确定贝叶斯网络根节点的先验概率,建立贝叶斯网络模型与设计管理体系,实现闭环控制,构建一种机械制造业企业安全风险管理模型,并经实例验证。结果表明:该模型有着较为准确的识别与评估能力,能够发现一些潜在的安全隐患,据此可对现行的管理流程作适当优化。同时,该模型还能够实现定性与定量分析的有效结合,把专家经验和数据量化成果相互融合、彼此印证,使得风险评估结果在科学性与可靠性方面有一定提升,可为安全风险管理工作提供一个实用的新思路。

面向TBO的四维航迹过点控制方法

王岩韬, 张忝闻, 时统宇

2025, 35(3): 60-68. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.0649

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为满足基于航迹运行(TBO)未来运行模式需求,提高空中交通安全与效率,获得可执行的多点控制四维航迹结果,首先,分别建立大气环境模型、航空器质点平动模型和航空器性能模型,构建四维航迹基础动力学模型;然后,采用Simulink搭建四维航迹仿真模型,验证基础动力学模型的可执行性;其次,以参考航迹为目标,构建最优控制理论框架的四维航迹过点控制模型,采用Radau伪谱法,将航迹过点控制问题转化为非线性规划问题(NLP);最后,对比分析历史航班快速存取记录器(QAR)数据。结果表明:仿真结果中的速度和质量与QAR记录的偏差为0,经纬度、高度的误差中值分别为0.000 11°、0.001 2°、19.24 m,均满足安全间隔要求;计算航迹在选定关键点的位置、时间、航向角等关键参数偏差为0,在65 min航段中可实现严格控制过点13个。

基于改进YOLOv8s模型的隧道火灾检测

王春源, 刘权捷

2025, 35(3): 69-76. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.1181

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为准确高效地检测复杂环境隧道火灾,提出一种基于改进YOLOv8s的隧道火灾检测算法。首先,引入跨阶段部分变换器模块(CSP-PTB)重构主干网络结构,在降低计算复杂度的同时保持特征提取能力;其次,融入卷积注意力(CBAM)增强模型对关键区域的感知能力,提升特征表征的判别性;最后,采用归一化高斯瓦瑟斯坦距离(NWD)损失函数优化训练过程,有效解决小目标检测精度不足的问题。检测试验结果表明:改进后的YOLOv8s模型平均精度均值(mAP)为0.848,比原版YOLOv8s模型提升2%;召回率为0.812,较原模型大幅提升9.3%;同时模型计算量(GFLOPS)减少6.7%,实现性能提升与效率优化的双重目标。与主流目标检测模型比,改进模型的mAP较快速区域卷积神经网络(Faster R-CNN)、单发多框检测(SSD)和YOLOv5s分别提升7.3%、10.1%和4.2%。

基于SDG和CBR的化工过程风险评价

陈文涛, 杨茗铠, 王文和, 宋宏伟, 孙超

2025, 35(3): 77-84. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.1368

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为全面高效率分析与评价化工过程风险,设计开发基于符号有向图(SDG)与案例推理(CBR)的化工过程风险分析与评价辅助系统,并集成保护层分析(LOPA)和安全完整性等级(SIL)基础验算功能,实现风险的半定量化分析和评价。此外,利用CBR技术实现对化工过程历史案例经验的有效保存与复用,提高危险与可操作性分析(HAZOP)和评价辅助系统的使用功效。采用该系统开展丙烯氧化制取丙烯酸化工工艺风险评价,结果表明:该系统与企业自主风险评价的结果基本一致,具有良好的实用性和可靠性。SDG-CBR耦合推理机制突破传统HAZOP对人工经验的依赖,实现危险识别从定性到半定量转变,提高评估效率和准确性。

基于FPGA的辐射噪声抑制与剂量信息提取方法

徐守龙, 侯志雄, 魏翠悦, 邹树梁

2025, 35(3): 85-91. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.1820

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为完善和发展基于像素传感器的核辐射探测监测一体化技术,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)并行优势的辐射噪声抑制与核探测方法,并开发相应程序;通过分析辐射噪声信号特点,基于FPGA开发辐射噪声抑制和二维小波变换程序,输出辐射场清晰图像,并将图像分解为水平、垂直和对角线分量,探讨各个分量线性拟合统计的结果,确定线性拟合度最好的分量。结果表明:FPGA程序模块有效执行图像中的辐射噪声抑制和核探测功能,图像降噪后峰值信噪比(PSNR)提高约11 dB,对角线分量最能表征图像的辐射响应信息,对不同剂量率的线性拟合的线性度达到0.996 24。

多策略改进SSA优化KELM的边坡稳定性预测模型

祁云, 薛凯隆, 李绪萍, 汪伟, 白晨浩, 吉准泽

2025, 35(3): 92-98. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.0134

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为了能够更加精准地预测边坡稳定状态,从而有效预防边坡失稳事故,提出改进麻雀搜索算法(ISSA)与核极限学习机(KELM)相结合的ISSA-KELM边坡稳定性预测模型。首先,将边坡失稳特征中的容重、黏聚力等6个主要影响因素作为预测指标,建立边坡稳定性评价数据集;其次,引入Sine混沌映射、Levy飞行策略、动态自适应权重以及融合最优爆炸策略和反向学习改进麻雀搜索算法(SSA),以提高其全局搜索能力和稳定性;而后利用ISSA优化KELM中的核参数ψ和正则化系数C,提升其预测精度,同时避免KELM出现过拟合现象;最后,对比分析ISSA-KELM模型与SSA-KELM、粒子群优化算法(PSO)-KELM以及PSO-支持向量机(SVM)模型的预测结果,并将ISSA-KELM模型应用于山西某露天煤矿。结果表明:ISSA-KELM模型的准确率、精确率、召回率和F₁分数分别达到了0.945 9、1、0.866 7和0.929,均优于SSA-KELM、PSO-KELM和PSO-SVM模型,模型的预测结果与实际值最为接近,表明所建ISSA-KELM模型具有较强的泛化能力。

温度对受限空间锂电自行车燃烧特性的影响

李青蔚, 朱烨瑞, 杨智翔, 吕自琦, 康付如, 任立峰

2025, 35(3): 99-106. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.0620

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为解决地下室、地下仓库等受限空间因锂电自行车火灾蔓延迅速、热烟气蓄积引发的安全风险,采用试验与数值模拟方法,探究不同环境温度下锂电自行车燃烧的温度场演变、火焰特征及烟气扩散行为,阐明初始环境温度对火灾动力学行为的作用机制。结果表明:试验条件下,受限空间燃烧中心平均温度约为600 ℃,最高温度超过920 ℃。环境温度对锂电自行车燃烧初期的影响较为显著,40 ℃环境温度下锂电自行车燃烧进入快速发展阶段的时间比20和0 ℃环境下均缩短20 s;附近温度达到锂电自行车燃点的时间比20和0 ℃环境下缩短大约25 s,约80 s后升温速率趋于一致;20 s时不同环境下锂电自行车燃烧火焰形态差异较为明显,40 ℃环境温度下的火焰高度约为20 ℃环境下的1.15倍、0 ℃环境下的1.32倍,约80 s后火焰形态趋于一致;30 s内40 ℃环境温度下烟气扩散速度和产生速率明显高于20和0 ℃的环境温度,约50 s后烟气含量基本一致。

灭火弹爆炸过程及灭火剂抛洒特性研究

李聪, 何泽群, 杨高豪, 许文博, 王悦朋

2025, 35(3): 107-114. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.0400

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为深入研究无人机(UAV)竖直投放灭火弹的引爆效果,提升灭火弹灭火效率,利用ANSYS Workbench软件建立灭火弹有限元模型,模拟灭火剂的爆炸抛洒过程,明确不同引爆高度对灭火剂抛洒特性的影响;同时开展不同引爆高度下UAV竖直投放灭火弹的全尺寸试验。结果表明:灭火弹爆炸过程、灭火剂抛洒过程与灭火剂铺展半径等仿真数据与全尺寸试验结果吻合度良好。灭火弹爆炸后,灭火剂在空中呈锥形弥散,在水平方向上铺展均匀,铺展形状大致为圆形;随着引爆高度增加,灭火剂落地时间延长,灭火剂水平速度减小,落地时间的延长相对于水平速度的降低起到主导作用,导致灭火剂铺展半径随引爆高度增加而增加。当灭火弹引爆高度从5 m增加至12 m时,灭火剂铺展半径数值模拟计算数据由2.04 m增大至3.56 m,数值模拟计算数据与试验数据的误差均在5%以内。

轻量化神经网络结合深度相机的矿工目标检测与定位

张淼, 王孝军, 雷经发, 赵汝海, 李永玲

2025, 35(3): 115-124. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.0863

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为防止矿工误入危险区域,提出一种YOLOv5s-MPD轻量化井下矿工目标检测模型,并结合深度相机定位矿工目标,实时检测矿工是否进入危险区域。首先,使用MobileNetv3轻量化神经网络作为主干特征提取网络,大幅降低模型体积;其次,引入极化自注意力模块(PSA),增强目标的感知能力;最后,采用可变形卷积网络(DCNv2)替代特征融合层中C3模块的标准卷积,解决常规卷积丢失部分特征信息的问题,利用改进模型结合深度相机获取的彩色图像检测矿工目标,并得到目标中心点的空间三维坐标。结果表明:改进模型相比于YOLOv5s,参数量和计算量分别减少83.54%和77.03%,模型体积大小仅为3.4 MB,检测速度为70.2帧/s,提升54.97%,平均精度均值(mAP)为0.825。与主流目标检测模型相比,改进模型的参数量、计算量、模型体积、检测速度和mAP较为均衡。在实际定位精度试验中,1~8 m范围内测得相机与矿工目标间距离的平均绝对误差和平均相对误差分别为0.11 m和1.74%;最大绝对误差和最大相对误差分别为0.25 m和2.96%。在动态检测中,均能检测到矿工目标并输出其位置信息,检测成功率达97.5%。

CO₂/N₂配比及O₂体积分数对煤低温氧化特性的影响

吴春雷, 史波波, 薛勇, 郭庆旭

2025, 35(3): 125-132. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.1568

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为优化采空区混合惰气防灭火技术,研究CO₂/N₂配比和O₂体积分数对煤低温氧化特性的影响;以甘肃东峡矿长焰煤为研究对象,采用程序升温试验系统,结合气相色谱分析,开展不同CO₂/N₂配比(0∶10~10∶0)和O₂体积分数(6%、10%、14%、18%)条件下的低温氧化试验。结果表明:在相同O₂体积分数下,随着CO₂/N₂配比增加,长焰煤的耗氧速率和CO产生率的下降速率逐渐减缓,下降幅度随温度升高而增大;长焰煤的表观活化能在缓慢氧化阶段随CO₂/N₂配比增加逐渐增大,在加速和快速氧化阶段先增后减,CO₂/N₂配比为4∶6时最大。

基于墙体裂缝特征的滑坡区房屋风险分析

覃瀚萱, 桂蕾, 张文芳, 韩幽铭

2025, 35(3): 133-141. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.0503

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为降低滑坡区房屋风险,评估房屋安全状态,指导滑坡区房屋防灾减灾措施,结合滑坡区房屋墙体裂缝特征,提出基于熵权法(EWM)-层次分析法(AHP)和梯形-半梯形隶属度函数的滑坡区房屋综合易损性分析方法。以重庆市万州区四方碑滑坡为例,基于摩根斯坦-普拉斯法和蒙特卡罗法计算滑坡破坏概率,结合现场调查房屋承灾体属性,分析滑坡危险性,计算并验证滑坡区房屋综合易损性分析方法的可靠性,进而获得该滑坡区房屋经济风险。结果表明:采用裂缝指标的复合模型分析四方碑滑坡区房屋易损性的结果可靠,滑坡区房屋易损性综合分析方法可行;四方碑滑坡稳定性受库水位下降和降雨因素联合作用共同影响,进而导致滑坡区房屋风险造成影响,在175 m库水位下降至145 m库水位加50年一遇降雨工况下滑坡区房屋处于最危险状况,房屋经济损失总和将超750万元,风险较高的房屋主要分布在滑坡中后部及滑坡右边界。

建筑施工交叉作业事故致因因素聚类及关联分析

刘青锋, 胡长明, 赵江平

2025, 35(3): 142-150. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.0717

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为有效预防施工过程交叉作业事故发生,首先,收集2010—2022年全国范围内130份交叉作业事故案例为研究对象,结合扎根理论建立建筑施工交叉作业评价体系;然后,依据指标间的关系运用谱聚类算法分析事故致因组合,并通过主成分分析法和层次分析法对各致因因素进行权重分配,划分不同等级的风险等级;最后,运用Apriori算法获得致因组合内各因素关联链。结果表明:评价体系包括5个核心范畴、13个主范畴和40个范畴;对施工过程交叉作业风险影响最大的核心范畴为技术管理;40个范畴聚类为4类致因组合,其中,1类高风险,1类中风险,2类低风险。此外,针对因素复杂的簇确定关键的致因组合并提出针对性预防措施,以减少交叉作业事故的发生概率。

基于24Model的动火作业事故致因文本挖掘

牛茂辉, 李威君, 刘音, 王璐

2025, 35(3): 151-158. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.0757

摘要 ( 86 )

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为探究工业动火作业事故的根源,提出一种基于“2-4”模型(24Model)的文本挖掘方法。首先,收集整理220篇动火作业事故报告,并作为数据集,构建基于来自变换器的双向编码器表征量(BERT)的24Model分类器,使用预训练模型训练和评估事故报告数据集,构建分类模型;然后,通过基于BERT的关键字提取算法(KeyBERT)和词频-逆文档频率(TF-IDF)算法的组合权重,结合24Model框架,建立动火作业事故文本关键词指标体系;最后,通过文本挖掘关键词之间的网络共现关系,分析得到事故致因之间的相互关联。结果显示,基于BERT的24Model分类器模型能够系统准确地判定动火作业事故致因类别,通过组合权重筛选得到4个层级关键词指标体系,其中安全管理体系的权重最大,结合共现网络分析得到动火作业事故的7项关键致因。

复配表面活性剂润湿烟煤的协同作用研究

雷淼, 荆德吉, 佟林全, 樊晶光, 贾鑫, 刘建华

2025, 35(3): 159-168. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.0731

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为解决煤矿粉尘污染治理中传统的喷雾技术治理效果不太理想、喷雾降尘性能较低的问题,选取十二烷基硫酸钠(SDS)、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺(CDEA)和椰油酰胺丙基甜菜碱(CAB-35)3种表面活性剂,首先通过接触角试验宏观分析表面活性剂的润湿性,再结合分子动力学模拟以及量子化学分析,从微观角度研究单一/复配后表面活性剂对烟煤的影响作用机制。结果表明:单一表面活性剂中SDS接触角最小,分子轨道能量差最大,更易与水分子形成较高强度的氢键;复配表面活性剂均表现出优于单一表面活性剂的烟煤润湿性,非离子与阴离子或两性离子活性剂复配时接触角更小,接触角降低速率也远大于单溶液,协同增效作用更突出;CDEA+CAB-35(4∶2)体系中水与表面活性剂形成更多较高强度的氢键,活性剂分子相互牵引形成紧密的吸附层,吸引水分子浸润煤尘表面,煤尘润湿性能力最佳。

黄土湿陷对输电塔斜桩基础承载性状的影响

朱宇龙, 曹卫平, 吕品, 王悦, 赵敏

2025, 35(3): 169-178. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.1128

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为提高小角度倾斜桩在湿陷性黄土地区的应用,建立3种角度的2×2群桩有限元模型,采用模量折减法模拟黄土湿陷效应,得到加载与浸水顺序对不同倾角群桩承载特性的影响特征。结果表明:基于所开展的0、10、15°群桩试验,先加载后浸水及先浸水后加载2种工况下,斜群桩承台位移量及桩周地基土沉降量均小于直群桩,且斜群桩受浸水湿陷的影响更小,但斜群桩桩身弯矩和剪力均大于直群桩。与先加载后浸水工况相比,先浸水后加载工况下承台位移及土体沉降量更小,斜群桩桩身内力则较大,而先浸水后加载工况下桩身侧摩阻力较小。倾角较大的斜群桩有着更好的承受荷载及抵抗黄土浸水湿陷能力,对黄土地基作预先浸水处理能有效提升后期群桩基础承载力。

中国大陆核心城市韧性发展预测及动态空间分异研究

许慧, 叶泽鸿, 周启琳, 张日芬

2025, 35(3): 179-186. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.0075

摘要 ( 57 )

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为提高城市治理水平及促进可持续发展,基于2011—2020年中国大陆25个核心城市(直辖市、省会城市与自治区首府)的面板数据,通过理想解逼近(TOPSIS)-熵权法分析中国大陆核心城市的韧性测度,并通过反向传播(BP)神经网络模型预测2026与2029年这些核心城市的韧性情况,从而对区域板块韧性的动态空间分异情况开展研究。结果表明:各城市韧性指数标准差在0.180上下波动,城市间的韧性离散程度相对稳定,但存在一些城市韧性指数呈逐年下降趋势;城市韧性预测指数的标准差在2026年降至0.173,城市间的韧性离散程度降低,城市韧性差距缩小。在2014、2020、2026和2029年4个时间截面中,城市韧性空间异质格局演变相对稳定,城市韧性水平排位如下:东部地区>中部地区>西部地区>东北地区,其中,东部地区的经济及基础设施韧性最高,中部地区的社会及生态韧性最高。

单源多汇疏散问题的数学模型及安全出口优化

周令昌, 梁茵, 赖艳萍

2025, 35(3): 187-193. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.1994

摘要 ( 41 )

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为提高公共建筑物疏散效率,减少因突发事故造成人员伤亡,针对建筑物安全出口及疏散方案的优化问题,提出单源多汇疏散问题的数学模型及其算法。首先,运用通路法,得到所有疏散通路,并按照疏散时间排序;其次,根据用户均衡原理(UE)、k最短路思想,得到计算疏散时间的递推公式,再分析各疏散通路在交叉点处容量分配问题;然后,得到建筑物安全出口的优化策略;最后,以某建筑物为例,建立疏散网络并进行计算,验证算法和优化策略的有效性。结果表明:随着疏散人数增加,建筑网络疏散效率逐渐增大;且当疏散人数达到某个特定值时,其变化率近似为恒值。疏散效率与特定的安全出口总的通行能力有关,优化特定安全出口,能够提高疏散网络的疏散效率,减少疏散时间,且疏散人数越多,优化效果越明显。

多因素影响下深埋地铁电梯辅助疏散效率研究

何姗姗, 王巧, 陈娟, 游勇, 王金伟, 马剑

2025, 35(3): 194-203. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.0009

摘要 ( 81 )

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为提高深埋地铁疏散效率,基于典型标准地铁车站,构建深埋地铁电梯辅助疏散模型,选取平均疏散时间为评估指标,仿真计算分析地铁埋深、客流强度、乘客选择电梯疏散比例、电梯运行参数、电梯数量、可接受排队人数等多种因素耦合影响下疏散效率变化特征。结果表明:当地铁埋深大于30 m时,使用电梯辅助疏散具有较为明显的优势。当乘客不改变疏散路径时,乘客疏散时间与选择使用电梯的乘客比例在平峰期成反比,而在高峰期则成正比。当乘客因排队规模改变疏散路径时,不同地铁站埋深场景下疏散效率都有一定提高。在地铁埋深为90 m,可接受排队为30人时,可使整体疏散效率最高。规划地铁出口时,合理增加电梯数量和额定荷载、提升运行速度可达成疏散效率与成本控制的平衡。

基于知识注入的燃气知识双向变换器模型

柳晓昱, 庄育锋, 赵兴昊, 王珂璠, 张国开

2025, 35(3): 204-211. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.0223

摘要 ( 42 )

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为提高燃气管网领域的应急管理水平,提出燃气知识双向变换器(Gas-kBERT)模型。该模型结合聊天生成预训练转换器(ChatGPT)扩充的燃气管网领域数据,以及构建的中文燃气语言理解-三元组(CGLU-Spo)和相关语料库,通过改变模型的掩码(MASK)机制,成功将领域知识注入模型中。考虑到燃气管网领域的专业性和特殊性,Gas-kBERT在不同规模和内容的语料库上进行预训练,并在燃气管网领域的命名实体识别和分类任务上进行微调。结果表明:与通用的双向变换器(BERT)模型相比,Gas-kBERT在燃气管网领域的文本挖掘任务中F₁值表现出显著的提升。在命名实体识别任务中,F₁值提高29.55%;在文本分类任务中,F₁值提升高达83.33%。由此证明Gas-kBERT模型在燃气管网领域的文本挖掘任务中具有出色的表现。

基于迁移学习的燃气管网泄漏定位方法

陈岑, 纪育博, 王欢, 聂荣山, 梁晓瑜

2025, 35(3): 212-220. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.0957

摘要 ( 44 )

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为增强燃气管网运行的可靠性与安全性,提高燃气管网泄漏故障的诊断能力,解决真实燃气管网泄漏数据样本稀缺及工况差异影响问题,提出基于迁移学习的燃气管网泄漏定位方法。首先,采用随机森林特征重要性排序方法,选取出TGNET仿真管网的5个压力监测点;然后,将3种不同压力工况下的压力监测点数据分别作为源域和目标域,输入特征,改进迁移学习传统联合概率分布适应(JDA)方法,以减小源域与目标域特征距离;最后,采用布谷鸟搜索(CS)算法,优化改进迁移学习算法的参数(映射后维度d'和学习率λ),实现无标签目标域泄漏管段的诊断。结果表明:所提复杂燃气管网泄漏定位方法可以有效提高无标签燃气管网泄漏识别效果,相比传统联合概率分布适应有更高的准确率。

应急管理视角下特大库区滑坡科学观测与早期预警

叶霄, 朱鸿鹄, 田坤, 李厚芝, 张巍, 程刚

2025, 35(3): 221-231. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.2006

摘要 ( 77 )

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为增强极端气候下库区滑坡灾害风险的应对能力,利用多源监测数据和机器学习算法,构建一种滑坡多维科学观测和水文气象早期预警的框架。通过分析2个特大型库区滑坡的多年观测数据,包括Sentinel-1、全球导航卫星系统(GNSS)地表位移和光纤(FO)应变,识别滑坡变形的时空格局和主控因素。结合提升决策树(BDT)算法,提出基于滑带土体实时应变(RTS)的水文气象早期预警方法,并系统性地探讨极端气候背景下库区滑坡监测预警与应急管理的策略框架。结果表明:不同变形诱发机制的滑坡表现出不同的时空变形特征,滑坡活动及其演化与局部抗滑处置措施密切相关;滑坡变形具有分区独立的特点,且与极端气象水文条件高度相关;基于RTS的早期预警模型能提供明确的多因子协同预警阈值,强调应急响应导向的滑坡监测预警理念。

基于文献计量分析的应急物资调度研究综述

杨倩, 王飞跃, 王籽幻, 马波, 卢佳节

2025, 35(3): 232-241. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.0680

摘要 ( 85 )

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为探究应急物资调度问题的研究动态、研究热点和前沿趋势,以中国知网(CNKI)和科学网(WOS)为数据来源,搜索筛选出321篇中文文献和497篇英文文献,采用文献计量和知识图谱可视化软件,开展动态基本特征分析和发展趋势分析。研究结果表明:国内外应急物资调度研究的发文量呈波浪形增长,总体处于研究的快速发展阶段;国内核心作者团队合作密度较小,而国际视野中跨国跨区域学术交流频繁,以中国、加拿大和新加坡为核心;国内外研究重点基本一致,主要围绕模型设计、优化算法、路径选址等问题,但国际上对于灾民心理感知的研究更早更深入。

考虑时间窗与公平性的应急物资调配多目标动态规划模型

宋晗, 崔娜, 张艳萍

2025, 35(3): 242-252. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.0667

摘要 ( 65 )

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突发公共卫生事件后隔离社区的物资调配需求激增,面对总供给不足、分配公平性以及特殊分配需求等问题,采用“物资供应点-分配中心-隔离社区”逐级调配模式,研究多周期、多物资种类、跨区域的应急物资动态调度问题。通过需求时间窗来表征隔离社区对应急物资送达时间的现实要求;以老龄人口为例,着重考虑弱势群体的紧急需求,综合经济性、物资分配满足率和分配公平性3个层面,建立非线性多目标动态规划模型;采用Epsilon约束算法求解模型,以上海市突发公共卫生事件封控期的物资调配为案例研究,给出最优解的Pareto前沿面,并对模型中的关键参数进行灵敏度分析。结果表明:在有限的应急物资供给限制下,考虑老龄人口占比情况的物资分配方案有助于优先保障弱势群体的物资供给,但也导致了隔离社区整体的分配不公平率增加;考虑时间窗需求的物资分配方案中,跨区域调配网络运营总成本以及隔离社区的物资需求未满足率较高,但此时系统整体的物资分配相对公平,且能够满足各隔离社区对物资送达时间窗的需求,为决策者权衡个体需求与整体利益提供有益参考。

消防服多层织物热质耦合传递模型建立与验证

杨杰, 卢盈汝, 雷颖

2025, 35(3): 253-260. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.03.0531

摘要 ( 58 )

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为提升火场高温热辐射环境中人体热损伤评估精度,保障救援人员生命安全,建立适用于动态条件的皮肤-微环境-消防服系统热质耦合传递模型;基于多孔介质热湿传递机制,考虑人体活动引起的织物周期运动及其对消防服热湿传递过程的影响,实时预测不同热辐射强度下干态和湿态的皮肤温度、烧伤时间、织物层温湿度分布等。结果表明:模型预测皮肤温度模拟值与文献试验测量值的相对误差仅为3.79%。8.5 kW/m²热辐射暴露工况下,干态条件下发生二度皮肤烧伤的时间比湿态条件下提前33.7 s;消防员以1 m/s的速度靠近20 kW/m²辐射热源时,增加隔热层厚度能更有效地阻挡热量传递,人体发生二度皮肤烧伤的时间延长10.9 s,且皮肤表面吸收的总热能降低20%;当微环境厚度与织物的周期运动振幅相同,导致高温织物周期性地直接接触皮肤表面时,皮肤温度快速上升且发生显著波动,发生二度皮肤烧伤时间提前43.7 s。人体运动和织物中存在的水分均会作用于人体与环境的热交换过程,对于救援研判精度的影响不可忽略。

网络安全管理体系中的风险评估与防护策略——评《计算机网络管理与安全技术研究》

王永恒

2025, 35(3): 261-261.

摘要 ( 38 )

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地质勘查中岩土工程安全技术发展思考——评《岩土工程技术与地质勘查安全研究》

左艳

2025, 35(3): 262-262.

摘要 ( 37 )

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相关文章 | 多维度评价

数字化安全技术在非遗文创设计教学改革中的应用——评《数字化战略与数字化安全》

王亦慧

2025, 35(3): 263-264.

摘要 ( 29 )

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李辉

2025, 35(3): 265-265.

摘要 ( 34 )

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相关文章 | 多维度评价

安全视角下建筑工程施工项目风险管理探析——评《建筑工程施工项目风险管理》

杨上升, 单永胜

2025, 35(3): 266-266.

摘要 ( 36 )

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相关文章 | 多维度评价

新时代高等院校学生安全教育与管理策略——评《高等学校安全教育与管理》

陈晨, 郑晓静

2025, 35(3): 267-268.

摘要 ( 43 )

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