中国安全科学学报

五方责任主体建设工程安全影响网络实证

陈大伟, 杨哲, 余瑞, 曹伟强

2025, 35(4): 1-8. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.1638

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为有效预防施工安全事故,基于复杂网络拓扑特征,揭示五方责任主体安全责任的非线性耦合作用机制,基于事故案例,构建五方责任主体的安全责任网络模型。首先,分析相关法规标准及文献,提取出各方责任主体的安全责任清单,构建责任矩阵;然后,利用Neo4j软件绘制五方责任主体对建设工程安全影响网络图;最后,利用拓扑指标从多个维度探讨五方责任主体之间的相互影响关系。结果表明:建设单位在工程安全中起着核心主导作用,对施工单位的影响尤为显著;施工单位的影响主要集中在组织内部,其责任落实容易受其他主体影响;勘察设计单位主要通过建设单位对其他主体产生间接影响;监理单位通过监督和反馈机制在系统中发挥平衡与调节功能。建设单位关键决策节点与施工单位被动响应因素的识别,为实施主体差异化管理提供网络拓扑学依据。

正断层影响下采空区注CO₂防灭火数值模拟研究

张嘉勇, 吕祖欣, 崔啸, 郭立稳, 武建国, 付京斌

2025, 35(4): 9-17. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.1231

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为解决正断层地质构造下采空区遗煤自然发火的问题,利用程序升温氧化装置测定煤样的耗氧速率和放热强度,基于采空区多孔介质模型与气体组分运输方程,构建正断层影响下采空区进风侧压注CO₂数值模型,模拟工作面距断层位置变化对采空区自燃氧化带宽度的影响机制,并分析不同注CO₂位置和注CO₂流量下采空区内气体运移特征。研究结果表明:随着工作面与断层距离的增加,采空区氧化带宽度呈先增大后减小的趋势,在距断层70 m处时,氧化带宽度达到最大。随着CO₂注入位置的深入,氧化带宽度呈先减小后增加的趋势,当CO₂注入位置距工作面40 m时,氧化带宽度达到最小;随着CO₂注入量的增加,氧化带宽度呈负指数减小趋势,当CO₂注入量为1 000 m³/h时,且在工作面CO₂体积分数低于0.4%的安全前提下,氧化带宽度达到最小。

机场飞行区运行安全韧性评估与提升

王兴隆, 邱鑫, 赵俊妮

2025, 35(4): 18-27. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.1005

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为降低机场飞行区规模和航班量持续增长带来的风险,开展机场飞行区的安全韧性评估。首先,通过分析机场飞行区的历史数据来识别风险因素;其次,量化关键风险因素权重,并构建一个基于系统动力学(SD)的机场飞行区安全韧性评估模型,提出安全韧性指标;然后,通过仿真分析评估机场飞行区的安全韧性,并提出针对性提升策略;最后,以国内某大型机场飞行区为研究对象,评估其安全韧性。结果表明:在人员因素中,机组人员的表现对运行安全韧性水平影响最大,通过控制管制空域内的流量、增强安全意识和增加管理投入,飞行区运行安全韧性提升9.11%;在环境、设备因素以及管理因素中,设备更新机制完善程度对运行安全韧性水平影响最大,通过加快设备更新频率、改善设备缺陷以及增加管理投入,飞行区运行安全韧性提升21.49%。

基于改进YOLOX的隧道火灾检测算法

马庆禄, 邱高建, 白锋

2025, 35(4): 28-34. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.0960

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针对隧道初期火灾检测中存在的复杂环境干扰和低识别率问题,提出一种基于改进YOLOX算法的检测方法YOLOX-T。该方法在YOLOX中引入归一化注意力模块(NAM)机制来抑制环境噪声和干扰,提高系统的鲁棒性及识别的精确性;引入加权双向特征金字塔网络(BiFPN)增强特征提取和融合能力,优化α-交并比(IoU)损失函数,以提高对轮廓特征不明显的隧道初期烟雾火焰的检测精度;在现有公开数据集不足的情况下,通过网络采集、模拟试验和扩充现有数据集,构建隧道火灾数据集,在包含真实场景和模拟场景的自建隧道火灾数据集上进行验证。结果表明:相比于原始YOLOX模型,改进后的算法均值平均精度(mAP@0.5)提高1.89%,mAP@0.5~0.95提高0.88%,精确率提高4.57%,召回率提高5.45%,改进后的算法能够实现更优的检测性能。

煤矿水害事故致因复杂网络分析

马莲净, 肖海波, 赵宝峰, 江松, 刘迪, 王颂

2025, 35(4): 35-42. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.1053

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为有效提升煤矿水害事故综合防治能力,利用复杂网络与鲁棒性分析方法探寻事故关键致因。根据近40年国内发生的111起典型煤矿水害案例报告,构建煤矿水害无权有向网络,计算网络不同尺度下度数、聚类系数、中介中心性等各致因权重,挖掘关键致因,评估3种不同策略下蓄意攻击对致因网络模型的破坏,寻求系统性防治的最优解。研究结果表明:煤矿水害致因网络具有小世界特性,致因间关联紧密;按度数排列攻击对网络破坏最大,相应关键致因包括组织工人进行冒险作业、未落实防治水技术管理责任、未按照要求开展探放水工作、违法违规组织生产作业、安全管理机构不健全、隐患排查工作不到位、煤矿安全监管监察工作存在漏洞、上级单位未履行安全管理职责。

基于多无人机协同的林火安全探测及人员疏散

耿鹏, 杨豪杰, 薛芳琳, 柳艳

2025, 35(4): 43-50. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.0958

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针对当前林火频发背景下无人探测系统缺失及火灾失控后人员疏散效率低的问题,提出一种基于多无人机(MUAVs)协同的林火安全探测方法和避难所选址优化策略。在NetLogo平台上构建多因素耦合的森林火灾动态蔓延模型;改进基于蚁群算法的MUAVs协同搜索机制,该机制通过引入吸引信息素(引导火点聚集区域搜索)与排斥信息素(避免重复路径),优化无人机(UAV)飞行方向转移概率,并建立含避障功能及载水量-速度约束的飞行模型;结合希腊罗德岛地理信息系统(GIS)数据,构建人员疏散动态仿真环境。结果表明:改进蚁群算法在株树密度50%与60%场景下,收敛时间分别较传统算法缩短15%与14%,搜索覆盖率提升35.02%与32.16%;经过对避难所选址进行优化,基于A^*算法的疏散策略使整体死亡率降低2.525%。

页岩气在狭缝中燃爆超压及爆燃转爆轰特性研究

邵昊, 蔡毅, 杨涛, 吴征艳, 胡焕, 姚志远

2025, 35(4): 51-58. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.1040

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为阐明页岩储层甲烷(CH₄)原位燃爆在狭缝内爆燃转爆轰(DDT)距离、最大爆炸压力(P_max) 等传播特性,自主搭建多尺寸可调的三维平板狭缝燃爆试验系统,开展4种水力直径下的甲烷-氧气预混燃爆试验,并结合数值模拟研究高压状态下的页岩气燃爆特性。结果表明:甲烷-氧气预混气体在水力直径1.9~11.43 mm内可以维持燃爆自持传播;P_max与最大爆炸升压速率均与初始压力成正比,呈现线性增长的关系;在水力直径11.43 mm下甲烷-氧气预混气体P_max接近理论爆轰压力,随着水力直径的减小,P_max与初始压力的倍率逐渐降低;初始压力与DDT距离间符合幂函数关系,提升初始压力或降低水力直径,均可缩短DDT距离,从而加快DDT的发生;高压条件下页岩气爆炸特性模拟结果表明,甲烷-氧气预混气体爆炸超压可达到330 MPa,能够对岩石裂隙充分压裂。

基于时空关联规则与LSTM的机场进港延误等级预测

李善梅, 王端阳, 唐锐, 李艳伟, 李锦辉, 纪亚宏

2025, 35(4): 59-66. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.0476

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为提升空中交通运行安全,提出一种基于时空关联规则挖掘和深度学习相结合的延误等级预测方法。首先,选取平均航班延误时间和延误率作为机场进港延误度量指标,并分析其时空关联特性;其次,基于模糊C均值(FCM)聚类算法划分机场进港延误等级,并在此基础上,基于频繁模式增长(FP-Growth)算法挖掘机场进港延误的时空关联规则;然后,基于规则数据以及延误指标数据构建样本数据,作为长短时记忆(LSTM)模型的输入,输出为未来时段机场进港延误等级,同时引入注意力机制,学习不同规则对预测结果的影响程度;最后,采用美国航班数据进行算例分析。结果表明:总体预测的平均准确率达到0.91,不同时段的预测准确率均在80%以上,注意力层网络的连接权重可解释预测结果。

煤油气共生矿井油型气涌出危险性定量评价

魏明尧, 皇甫昊棋, 高康, 陆春钦, 蔚立元, 付士根

2025, 35(4): 67-75. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.0331

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为解决煤油气共生矿井面临的油型气涌出灾害,提出油型气涌出危险性定量评价技术。首先将煤层顶底板岩层稳定性作为评价油型气涌出的关键参数,并以电阻率水平分布均匀度来表征岩层稳定性,采用直流电法探究顶底板岩层电阻率分布特征,提出基于岩层电阻率变异系数的岩层稳定性动态定量探测方法;同时,综合考虑地质结构的影响,辅以岩层采动破坏深度、力学参数、渗透性及断层构造等静态参数,并采用变权理论的层次分析法(AHP)定量计算出各因素对于评价指标的权重,进而提出油型气涌出危险性的综合定量评价方法;最后定量评价黄陵矿区2个典型区域的油型气涌出危险性,其结果与现场实际油型气抽采钻孔的抽采量数据一致。

下向进路采场内炮烟的扩散特征及通风参数确定

薛希龙, 李佳乐, 武拴军, 张晓, 刘斌, 张钦礼

2025, 35(4): 76-84. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.1577

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为明确下向进路充填采矿法采场炮烟的扩散特征,以金川龙首矿下向进路充填采矿法为例,开展数值模拟和现场试验,研究进路和分层道内风流的空间分布,分析进路内CO和NO₂的扩散特征,探讨通风井位置、进路长度对CO扩散的影响,并确定采场的通风参数。结果表明:分层道和进路内的风流场可划分为进风带、中性带和回流带,进路内风速呈底部高、中部低、顶部缓的S型分布;进路垂面上CO体积分数随高度增加而不断升高,进路水平方向上CO体积分数由里向外先降低后升高;进路腰线处CO扩散速度随通风时间呈现对数递减的趋势;NO₂主要分布在进路腰线以下,其扩散速度快于CO;CO扩散速率与通风井距进路口的距离、进路的长度呈负相关;当通风井与进路口的距离≤40 m、进路长度≤55 m时,自然通风30 min炮烟中CO和NO₂低于安全规程限值。

寒区露天矿边坡裂隙岩体冻-动联合损伤劣化特性研究

田森, 龚远恒, 李永新, 赵映, 王光进, 司鹄

2025, 35(4): 85-93. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.0838

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为提升寒区露天矿滑坡等地质灾害防控能力,依托某寒区露天矿高陡边坡工程,在30次冻融循环试验(温度范围为-30~20 ℃)的基础上,开展不同裂隙倾角(0、25、50、75°)边坡潜滑区岩体的单轴变上限循环加卸载试验及同步声发射监测试验,从宏/细观尺度探究边坡岩体在冻-动(冻融循环与循环加卸载)联合作用下的损伤劣化特性与力学演化特征,并进一步研究裂隙岩体裂纹起裂、扩展以及破坏模式。结果表明:随裂隙倾角增大,裂隙岩体冻融损伤作用逐渐降低,但抗压强度和弹性模量呈线性趋势增长,疲劳抗性的最大变形为0.558 3%(75°);相较于普通单轴加载,循环加卸载条件下裂隙岩体抗压强度最大降低5.6 MPa;不同岩样费利西蒂比(Felicity比)随加载循环等级增加而减小,在最终破坏阶段均低于0.7;随加载循环等级增加,累计耗散能的增幅随倾角增大而减小;岩样以张拉破坏为主,但倾角超过25°时,张拉和混合破坏有向剪切破坏转变的趋势。

负压取样过程钻杆转速对煤屑-气流动特性的影响研究

张宏图, 甄泽栋, 李博涛, 张欧娅

2025, 35(4): 94-100. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.0998

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为探究负压取样过程中钻杆内煤屑-气流动特性,采用计算流体力学与离散单元法(CFD-DEM)耦合模拟法探讨钻杆转速、煤屑质量流量对煤屑输送过程中气固流动速度分布及煤屑输送效率的影响特征。结果表明:钻杆内气流最大轴向速度随着输送距离的增加而逐渐减小并趋于稳定,最大切向速度迅速衰减并消失;钻杆转速增加时,气流最大轴向速度变化不大,最大切向速度显著增加;随着钻杆转速增加,煤屑螺旋流更加明显,旋流区距离变长,悬浮区距离变短;进入钻杆的煤屑数量减少,5 m/s速度以上的煤屑分布增多且分散;转动时钻杆内部实际固气比小于设定值,煤屑输送效率随转速的提高先增后减。

基于模型融合的电池组电流传感器多故障模式综合诊断

杨启帆, 康永哲

2025, 35(4): 101-109. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.1104

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为解决电池组电流传感器偏置、漂移、增益、粘连和突变故障模式难以检测、识别和评估的问题,提出基于模型融合的电池组电流传感器综合诊断策略。建立以电流为输入、电压为输出(CIVO)的正常电池模型,利用电流传感器和组中电池一对多的关联,将各电池电压残差对数似然比的累计和作为检测指标;建立以电压为输入、电流为输出(VICO)的偏置/漂移故障模型和增益故障模型,基于故障电流的残差方差对各故障模式进行模型匹配;通过向故障模型中引入故障参量,实现对偏置、漂移和增益模式的定量评估。结果表明:基于CIVO,5种故障模式均能得到可靠检测,其中粘连模式检测时间最短,而漂移模式所需检测时间最长,归因于漂移模式下故障电流的缓变特点;基于VICO,5种故障模式均能得到准确识别,同时偏置、漂移和增益模式的定量评估准确度高,评估结果分别为0.396 2A(试验值0.4A),1.641 7×10^-4(试验值1.5×10^-4)及0.201 6(试验值0.2)。

基于可解释机器学习模型的基坑围护墙变形影响因素分析

刘亚栋, 刘贤, 胡贺松, 陈航, 乔升访

2025, 35(4): 110-119. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.0893

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为了提高基坑变形预测的可解释性,构建一种基于可解释机器学习的基坑围护墙变形预测模型,并详细分析各特征变量对预测结果的影响。首先,将大量的基坑支护结构参数作为数据集,利用80%的数据集和极限梯度提升(XGBoost)模型构建基坑围护墙最大侧移的预测模型;然后,基于20%的数据集对模型进行测试,利用决定系数、偏差系数、平均绝对百分差和均方根误差4种指标评估模型精度;最后,基于XGBoost模型,运用沙普利加和解释(SHAP)方法完成基坑特征变量的全局解释、单个样本的局部分析和特征变量的交互作用分析。结果表明:所提方法能够对基坑的变形预测进行全局和局部解释。在全局层面,不仅能提供基坑特征变量的重要性排序,还可以给出SHAP值的分布;在局部层面,能够将单个样本的变形预测结果分解为基值和每个特征变量的贡献,从而量化单个特征变量的影响。

外部风险冲击下集群式供应链网络恢复策略仿真

田杰鑫, 何宇, 覃朝晖

2025, 35(4): 120-126. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.1080

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为预防外部风险对集群式供应链网络造成的冲击,基于级联失效理论探索外部风险在集群式供应链网络中的传播机制,并使用Python进行数值仿真以探索遏制外部风险冲击下集群式供应链网络风险传播的可行策略。结果表明:重要企业实施风险耐受性提升策略不能阻止网络最终崩溃,但可有效延缓风险传播的速度并减轻每一步风险传播过程中的影响程度;重要企业实施风险遏止能力提升策略可有效阻止风险在网络中传播,防止集群式供应链网络瘫痪;供应链全局实施风险耐受性提升策略可有效阻止风险在网络中的蔓延并防止网络的崩溃;建立供应链风险分担机制虽然不能阻止蓄意攻击下集群式供应链网络瘫痪,但可有效减少随机攻击下失效节点数并防止集群式供应链网络瘫痪。

中高阶煤润湿改性对气水运移的影响研究

齐羽飞, 田林, 曹运兴

2025, 35(4): 127-136. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.0882

摘要 ( 49 )

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为解决深部煤层注水难度增大,涌出量抑制效果差的问题,基于煤层润湿改性的理论方法,使用润湿剂作用于含瓦斯煤体,抑制瓦斯解吸运移。采用润湿性极强的氟碳型FS-3100表面活性剂,开展含瓦斯煤解吸试验和压裂液驱替流动试验,测试润湿性对煤中气水运移过程的影响,探讨中高阶煤润湿改性对含瓦斯煤解吸效率及其流动能力的变化机制。研究结果表明:水中添加润湿剂,将水的表面张力降低至17.9 mN/m,煤水接触角仅有3~3.5°。润湿剂对煤体改性后,煤中瓦斯的解吸速率明显降低,新景和保德煤瓦斯解吸率分别降至46.08%和39.2%,相比于清水对瓦斯抑制效果分别增加8.4%和9.8%;煤体润湿改性后,新景煤样驱替流动率从8.59%提高至14.10%,保德煤样从10.65%提高至16.67%,煤体注水能力明显增强。润湿剂分子吸附于煤基质表面,降低煤水界面张力和煤体表面能,使水分子在煤体孔裂隙中流动的摩擦阻力减小,水分子能够浸润更小尺度孔隙,产生更强的水锁效应,最终抑制吸附于孔隙及煤表面的瓦斯解吸运移,形成瓦斯封堵作用。

基于Stacking集成学习的隧道突水危险预测模型

卢佳乐, 张念, 牛萌萌, 万飞

2025, 35(4): 137-144. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.1398

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为解决机器学习在隧道突水危险智能预测领域存在的模型较单一和预测精度不够理想等问题,提出一种基于Stacking集成学习方法的预测模型。首先,通过搜集95条隧道共计232组隧道突水灾害数据建立隧道突水灾害数据集,并进行数据预处理;然后,选取3种基学习器和2种元学习器以不同组合方式训练出8组Stacking集成模型,并筛选出6组较优的集成模型;最后,使用网格搜索调参并结合5折交叉验证超参数调优模型,对比分析6组参数调优后的Stacking集成模型的预测结果,选择出最优Stacking集成模型。结果表明:采用Stacking集成学习方法改进最优单模型支持向量机(SVM)后得到SVM+朴素贝叶斯(NB )+线性回归(LR)集成模型,其精确率、召回率和F₁分数分别达到0.94、0.91和0.92,整体预测效果优于其他对比模型,可准确预测隧道突水危险等级。

纵向风对隧道火灾顶棚辐射热流的影响

杨项博, 万华仙, 张玉春

2025, 35(4): 145-151. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.1021

摘要 ( 39 )

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为揭示全尺寸隧道火灾顶棚辐射热流分布特征,开展数值模拟研究,通过改变纵向风速、火源功率和火源有效高度,模拟分析公路隧道顶棚辐射热流分布、顶棚最大辐射热流及其位置等参数,揭示纵向风速、火源功率和火源有效高度对各参数的影响及其重要度。结果表明:受火源功率和火源有效高度的影响,自然通风时火源表面上方的顶棚辐射热流呈均匀分布或中间低两边高的变化特征;纵向通风时顶棚辐射热流呈先增后减的变化特征,且热流峰值出现在火源中心附近及火源下游。火源有效高度较高时,顶棚最大辐射热流峰值在风速小于临界风速时获得;随着火源有效高度的减小和火源功率的增大,风速小于和大于临界风速时都会出现顶棚最大辐射热流峰值。风速小于临界风速时,顶棚最大辐射热流位置出现在火源表面上方,受火源功率、纵向通风以及火源有效高度的影响较小;风速大于临界风速时,顶棚最大辐射热流位置随火源功率增大而增大,受纵向风速的影响较小。

基于四维风险预测的城市医疗废物运输网络优化

陈剑锋, 赵佳虹, 刘思雨

2025, 35(4): 152-157. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.1578

摘要 ( 37 )

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为提高城市医疗废物回收处置的安全性,提出一类基于四维风险预测的医疗废物运输网络优化建模与求解方法。首先,根据医疗废物病毒的环境传播特征和城市应急系统的时变特性,采用反向传播(BP)神经网络模型模拟风险的动态演化过程,设计四维风险预测模型;其次,引入车辆载重和容量双重约束,采用双商品流建模方法,构建总成本和总风险最小的运输网络优化模型;然后,根据模型复杂度,基于改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)设计求解步骤;最后,以上海实例和多个测试验证模型和方法的有效性。结果表明:新模型和新算法能够在672 s内求得多个有效方案,并保有一定的参数敏感性;相较于传统的风险模型,新建的四维风险预测模型可分别降低3.47%的总成本和13.04%的总风险;相较于现行的优化方案,模型引入风险预测方法,能够降低7.41%的总风险;相较于常规的多目标优化方法,新算法能够缩短至少49.44%的求解时间,并在求解不同规模的优化问题时,保有较高的稳定性。

基于Fluent的储罐沸溢过程介质转化特性研究

吴飞阳, 陈东梁, 尹彩虹, 吕庭玮, 沙彦杉, 陈士

2025, 35(4): 158-164. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.0945

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为降低储罐沸溢事故风险并开发高效防控策略,采用Fluent软件对密闭容器内油-水两相体系的沸溢过程进行二维瞬态数值模拟,分析不同储罐类型、初始水层厚度、油水比例等因素对沸溢过程的影响,研究燃烧触发至沸溢结束全过程的相分布、温度场及流体动力学行为。结果表明:相同储罐类型,油品含水率越高,沸溢强度越小;储罐发生沸溢时,油-水界面发生剧烈失稳,容器内两相介质相互穿插,呈现出混乱的状态,靠近罐壁的液体先向上沸腾,液相温度峰值达400 K;卧式储罐发生沸溢时整体液相温度低于于立式储罐,卧式储罐溢起始时间较立式储罐提前,立式储罐沸溢危险性更大。

基于G1-RF组合赋权云模型的下向分层开采充填体稳定性评价

何玉珍, 王文杰, 陈仲杰

2025, 35(4): 165-172. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.0474

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为解决下向分层开采充填体稳定性风险评估过程中指标模糊性问题,构建充填体稳定性评估模型。首先,选取充填体黏聚力、暴露面积、应力比等12项充填体稳定性影响因素作为风险评价指标,建立评价指标体系;其次,引入云模型理论计算各指标云数字特征,利用序关系分析(G1)-随机森林(RF)博弈论组合赋权法获取综合权重,构建基于G1-RF博弈论组合赋权云模型的下向分层开采充填体稳定性综合评价模型,确定矿山充填体稳定性风险等级;最后,将该评价方法应用于实际工程中矿山充填体稳定性分析。结果表明:采用该综合评价方法,能够有效解决风险评估过程中指标模糊性与弱关联性问题,更准确快速地评价充填体的稳定性,并且实现风险等级的可视化。

既有大跨度钢网架结构体育场馆安全性评定

贾丽欣, 吕文浩, 裴兴旺, 孙成, 李文龙

2025, 35(4): 173-180. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.1204

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为提升既有大跨度钢网架结构体育场馆安全性,从地基基础、上部结构、围护结构等3个角度出发,构建24个因素影响层指标,并采用博弈论综合主客观赋权法对安全性评定指标体系进行赋权;通过荷载传力路径划分构件重要性等级,并严格界定不同指标安全性等级临界值,确立物元可拓评价模型。基于物元可拓模型,对5个既有大跨度钢网架结构体育场馆进行数据采集与模型应用,并以甲体育馆为例进行实证分析。结果表明:甲体育馆在常规荷载(工况1、工况2)下安全性等级为Ⅱ级,但在极限荷载(工况3)下安全性等级为Ⅲ级,需重点监测构件锈蚀与变形问题;5个既有大跨度钢网架结构体育场馆模型评定结果与专家现场勘验结果吻合度达91.35%。研究证实,该模型能有效量化复杂工况下的既有大跨度钢网架结构体育场馆结构安全性。

面向典型风险情景的驾驶人潜在风险感知能力评估

徐磊, 崔雄博, 赵刘昌, 任超宇, 彭金栓

2025, 35(4): 181-188. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.1071

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为降低交通事故风险,组织实车试验,研究熟练驾驶人和非熟练驾驶人在动态跟随摩托车和平行超车2种典型风险情景下的潜在风险感知能力差异;采用可穿戴式眼动仪采集驾驶人的动态视觉参数,分析驾驶人在不同情景下的视觉特性。结果表明:熟练驾驶人相比非熟练驾驶人在2种场景下的风险感知能力显著性更强,尤其在动态跟随摩托车场景中,熟练驾驶人表现出更高的前方远处注视概率,能够更好地预测前方交通状况;在平行超车场景中,熟练驾驶人的注视时间更短,且其水平搜索广度和垂直搜索深度更大。此外,对后视镜的注视时间占比显著高于非熟练驾驶人,具有更高的视觉搜索效率和更强的后方交通监控能力。基于灰色近优综合评价法评估结果,熟练驾驶人的危险感知能力得分显著高于非熟练驾驶人。

城市综合管廊区域协同应急管理体系构建

张晓蕾, 赵开功, 李严肃, 高进东, 李曼

2025, 35(4): 189-194. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.0740

摘要 ( 61 )

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为提高城市地下综合管廊建设的应急管理能力,运用知识协同理论,从综合管廊的应用出发,结合区域协同应急管理体系与综合管廊场景,分析管廊内部区域应急管理系统,建立管廊安全体系的总体框架。该框架以"风险-应急-危机"为核心,采用工程分解结构-风险分解结构(WBS-RBS)方法完成管廊应急管理风险的识别与分级,借助层次分析法(AHP)评估管廊应急管理风险概率,进而从组织、技术和监管3个层面介绍综合管廊建立和运行所需的保障措施。结果表明:知识协同理论对于构建区域协同应急管理体系模型有着巨大优势,城市综合管廊安全体系框架可针对管廊结构、设备和运营中各类风险做出预判,在各类突发状况下能够保持其安全性和稳定性。

古镇突发火灾情景下人员疏散行为影响因素研究

赵金龙, 马龙, 徐童, 赵利宏, 王振华

2025, 35(4): 195-203. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.1328

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为掌握古镇突发火灾情景下人员疏散行为及心理特征,准确识别人员疏散行为影响因素,首先,选择浙江省某古镇为研究对象,从人员基本特征、古镇火灾风险认知能力及态度、人员疏散行为3个方面开展人员疏散行为问卷调查。随后,采用皮尔逊卡方检验和极端梯度提升(XGBoost)机器学习算法综合分析年龄段、消防救援演习频率、古镇火灾风险了解程度等与人员疏散行为相关性。结果表明:游客(77.78%)比古镇居民和商户(22.22%)更加了解古镇火灾风险;年龄对折返行为有显著影响;受教育程度越高,受访者在疏散过程中越不倾向于发生超越行为(由85%降低到33%);未主动熟悉安全出口的人在选择疏散出口时更容易表现出从众和“惯性”行为(分别从8%上升到33%、12%上升到20%)。应当重点关注古镇当地居民和商户的消防安全培训情况,加强古镇消防安全管理,并制定针对不同年龄段的人员疏散方案,以提高古镇突发火灾下人员疏散能力。

500 kV高压线下受限空间内地铁车站施工安全评价

李彦君, 夏华华, 闫宏帅, 刘科伟, 宋锐涛

2025, 35(4): 204-210. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.1008

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为有效识别施工风险,预防施工安全事故,研究500 kV高压线下受限空间内地铁车站施工安全评价方法。首先,结合层次分析法(AHP)和管理-人员-机器-环境-技术(3MET)法,构建高压线下地铁车站施工安全评价指标体系;然后,采用诱导有序加权平均(IOWA)算子赋权计算各级指标权重,结合云模型确定评价标准云和各级指标云特征值,进而确定综合安全评价等级;最后,以重庆地铁15号线大学城中路站为例,验证该评价方法并提出高风险指标防控措施。结果表明:评价模型能够准确识别高压线下地铁车站施工安全高风险源,安全评价等级为较低风险,与实际情况吻合。在采取安全防控措施时应重点考虑高压线电磁场影响、风险监测防护、机械设备选型及其安全功能,其中,搭建多维多层防护结构能够有效降低高压线下地铁车站施工风险。

基于RF-Apriori算法考虑填补缺失值的高速公路事故致因分析

薛乐, 于露, 金龙哲, 李博, 沈文进

2025, 35(4): 211-218. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.0774

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为改善高速公路交通安全状况,以法国2018—2022年的26 320条高速公路交通事故数据作为研究对象,选择3种具有代表性的算法填补数据中的缺失值,包括随机森林(RF)算法、期望最大化(EM)算法以及K最近邻(KNN)算法。并基于填补前后变量方差的变化比较不同填补算法对数据稳定性的影响,并运用Apriori关联规则算法对完成填补的事故数据进行不同严重程度等级的高速公路事故致因分析。结果表明:经缺失值填补后,RF算法稳定性更优,相较于原始数据训练的模型准确率提高5.66%,召回率提高9.22%,F₁分数提高9.91%。客车更易引发财产损失事故的发生;摩托车在限速较低的路段易引发受伤事故,在限速较高的路段易引发死亡事故,安全设备的使用情况对事故严重程度等级有较大关系。

城市建筑群抗震韧性集成评估方法

王威, 龚玉涿, 朱峻佚, 夏陈红, 郭小东

2025, 35(4): 219-226. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.1116

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为评估不同需求下城市建筑群抗震韧性,探索城市建筑群抗震韧性集成评估方法,利用树增强朴素贝叶斯网络(BN)方法构建BN模型,通过整合建筑类型、建造年代、结构类型等关键指标,快速预测不同目标地震下的建筑震害损伤状态;采用韧性指数法、韧性要素等级法、风险韧性分析法和建筑群落韧性指标评价法4种韧性评估方法,集成评价北京市丰台区某街道群体建筑的抗震韧性,并对比分析各方法的优缺点及适用性。结果表明:韧性指数法适用于快速评估建筑恢复能力;韧性要素等级法便于直观显示建筑韧性等级;风险韧性分析法对灾害不确定性和随机性有较好处理能力;建筑群落韧性指标评价法则强调功能需求对综合评估的影响。

暴雨洪水本体模型的可视化呈现与应急决策应用

王潇, 孙雨, 黄昕桐, 刘天奇, 张国伟

2025, 35(4): 227-232. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.0686

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为减少暴雨和洪水灾害带来的各种风险,提出暴雨洪水灾害风险本体模型。从环境因素、设备设施因素、管理因素、人力因素、信息因素5个方面识别暴雨洪水灾害风险要素,分别给出暴雨洪水类、状态空间的概念,定义各个灾害要素的数据属性和对象属性,并基于Protégé应用程序实现暴雨洪水本体模型的可视化。结果表明:暴雨洪水本体模型可清晰准确地表达风险要素和属性,并科学快速地检索出风险要素之间的联系,从而帮助决策者有效作出响应。为暴雨洪水灾害风险评估提供数据存储和检索平台,能够实现用户知识重用和共享,同时也为政府和应急管理主管部门的应急处置和科学决策提供参考。

突发事件应急管理审计演化博弈研究

李志强, 范研佳, 孙羽

2025, 35(4): 233-240. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.0327

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为提高地方政府突发事件应急管理能力和效果,推进应急管理体系和能力现代化,运用博弈理论构建博弈模型,探讨审计机关、当地政府及周边政府三方之间演化博弈关系,通过模型稳定性分析及数值模拟探究影响三者履责积极性的根源,并根据分析结果提出相应的对策建议。结果表明:应急管理的效益大小是影响当地政府与周边政府行为向何种方向演化的关键;另外,审计机关积极监督的概率与审计成本的大小对双方政府的行为选择都有影响,双方政府的应急管理参与意愿对彼此也有影响;对于审计机关,审计成本与受到的问责大小是影响其行为选择的关键。

基于社会网络的县域洪灾应急指挥能力成熟度评估模型及实证

钱洪伟, 李欣垚

2025, 35(4): 241-246. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.1107

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为深入了解并评估县域应对洪涝灾害时的指挥能力和现状,通过文献分析法,确定12个主要影响因素;利用Ucinet软件进行社会网络分析,利用Netdraw软件进行可视化处理,绘制出影响因素之间的社会网络关系图;通过计算影响因素的出入度、中心度,做指标分级处理,并借鉴指挥控制能力成熟度模型,构建出基于社会网络的县域洪灾应急指挥能力成熟度评估模型;选择濮阳县作为实证研究对象,通过问卷调查法和访谈法,收集来自濮阳县24个乡镇共342条数据,评估濮阳县洪灾应急指挥能力。结果表明:用社会网络进行指标分级具有可行性,该指标体系能科学准确反映县域洪灾应急指挥综合水平,该评估模型可有效评价县域洪灾应急指挥能力成熟度等级。

基于科学知识图谱的极端情况下城市应急管理研究

蒋卫平, 龚浩锋, 苏栋, 林星涛, 陈湘生

2025, 35(4): 247-258. doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.04.0611

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为了掌握极端情况下城市应急管理研究的发展趋势,系统梳理该领域的主要研究及其特征,利用科学知识图谱工具VOSviewer软件,以科学网核心合集(Wos CC)为数据检索源,对极端情况下应急管理研究文献进行可视化分析。结果表明:对极端情况下城市应急管理的研究近些年来逐年增多,但总体发文量不大,2004—2024年总计文献为145篇;美国、中国、澳大利亚等是研究论文数量最多的国家之一,为该领域的发展作出重要贡献;当前已形成明显的研究团队,主要在中美两国,但缺乏国际合作;研究主题经聚类分析可归纳为灾害应急管理、灾害预测模型、城市脆弱性分析、智慧城市、气候特征影响等5个方面。目前,在城市面临极端风险的概率变大的情况下,急需加强国际合作,充分利用人工智能、大数据等最新技术,构建能够面对极端情况的城市应急管理理论体系。

基于传染病防控视角的公共卫生安全治理策略——评《基于传染病防控视角的欧盟卫生安全治理研究》

董庆军

2025, 35(4): 259-259.

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王垒

2025, 35(4): 260-260.

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高职院校学生安全管理的多元途径创新研究——评《高职院校学生安全管理创新研究》

徐沛发

2025, 35(4): 261-261.

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教育信息化发展中的网络安全管理策略——评《网络安全与信息化发展路径研究》

杨丽

2025, 35(4): 262-262.

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数字信息时代物流安全检测技术发展思考——评《物流安全检测技术及应用》

杨亚龙

2025, 35(4): 263-263.

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汪夕伟, 桂久超

2025, 35(4): 264-264.

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