当期目录

2026年 第36卷 第8期    刊出日期：2026-08-28

上一期   

安全科学理论与方法

中国安全科学自主知识体系建构研究:学科、学术与话语

佟瑞鹏, 李鑫, 王乐瑶, 赵云昊, 许素睿

2026, 36(8):  1-10.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.0188

摘要 ( 7 )   HTML ( 0 )   PDF (11413KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为回应中国自主知识体系建设的时代命题,探索中国安全科学自主知识体系的建构路径。采用文献分析与理论建构方法,阐释学科体系内涵与发展脉络,凝练学术体系理论积淀与范式演进,解析话语体系生成逻辑与层次结构,提出自主知识体系的建构维度与运作方式。结果表明:学科体系方面,安全科学具有横断交叉属性,历经萌芽探索、体系初建、快速发展、交叉创新4阶段演进,形成“源-防-控-救-管”全链条谱系;学术体系方面,学与术的有机统一构成理论根基,学术范式实现从被动应对到主动预防、从人防物防到智能防控的双重跃迁,呈现纵向贯通、横向融合、动态演进的框架特征;话语体系方面,遵循文化、学理、实践三重生成逻辑,形成价值性、理论性、制度性、实践性4层结构,本土引领与国际表达有效衔接。基于上述分析,从知识维、实践维、主体维提出自主知识体系建构路径。学科体系提供面状支撑,学术体系贯穿理论主线,话语体系形成主体触点,三者在点、线、面结构中相辅相成,共同构成中国安全科学自主知识体系的立体架构。

驾驶舱梯度对航线飞行员情境意识的影响研究

汪磊, 白羽

2026, 36(8):  11-20.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.0841

摘要 ( 7 )   HTML ( 0 )   PDF (4934KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为优化驾驶舱梯度下的最佳机组搭配,探究梯度要素对航线飞行员情境意识(SA)的作用机制,招募30名航线飞行员作为被试,引入"经验丰富但具有冒险倾向"的飞行教员作为机组搭配,结合被试的飞行经验、权力距离取向及角色分配构建不同驾驶舱梯度情境;在全动模拟机中,被试分别以监控飞行员(PM)和操纵飞行员(PF)的角色各执行一次低能见进近任务;通过主观量表与客观眼动数据(注视及访问指标)测量被试的SA水平。结果表明:飞行经验对SA存在显著主效应;角色分配与权力距离取向的交互作用对访问次数具有显著影响;飞行经验与权力距离取向的交互作用对注视次数具有显著影响;飞行经验、权力距离取向及角色分配三者的交互作用对注视次数占比具有显著影响;被试作为PF时的注视与访问主要集中在主飞行显示(PFD)上,作为PM时则主要集中在导航显示(ND)、发动机/警告显示(E/WD)和窗外视景(OTW)上。

人-智能系统认知适配对人机协同决策绩效的影响

牛莉霞, 李波, 李国, 潘力航, 张国建

2026, 36(8):  21-28.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.0813

摘要 ( 5 )   HTML ( 0 )   PDF (1704KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为解决煤矿智能监控任务中作业人员与智能系统认知差异引致的人机协同决策绩效受限问题,基于认知负荷理论,以人-智能系统认知适配为切入点,引入任务复杂性(信息负荷、任务结构)与系统透明度(信息透明度、过程透明度)作为情境调节变量,构建认知适配影响人机协同决策绩效的理论模型;采用多阶段问卷调查方法,实证分析煤矿一线作业人员数据。结果表明:“人-智能系统”认知适配显著正向影响人机协同决策绩效(标准化回归系数β=0.253,显著性指标p<0.001);信息负荷、任务结构、信息透明度和过程透明度均显著正向调节认知适配与人机协同决策绩效之间的关系,即在相应水平较高时,认知适配对协同决策绩效的促进作用更强。其中,高信息负荷和高过程透明度情境下,该促进作用尤为显著。

基于主动学习的民航不安全事件风险因素识别与耦合

李丽, 邢瑞杰, 包随义

2026, 36(8):  29-36.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.1066

摘要 ( 6 )   HTML ( 0 )   PDF (3485KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为探究民航不安全事件的风险因素耦合关系,基于22 439起民航不安全事件文本数据,在风险因素识别中引入主动学习(AL)策略,构建基于变换器的双向编码器表示模型(BERT)与双向门控循环单元(BiGRU)融合的风险因素识别模型,自动识别风险因素;在此基础上,应用N-K模型耦合分析民航不安全事件风险因素。研究结果表明:在18 000条训练集上,AL策略将人工标注成本降低70%(12 600条),而模型性能(精确率和召回率的调和平均数F₁=0.907 5)比使用全量数据训练的BERT-BiGRU风险因素识别模型下降1%;在风险耦合值较高的组合中,人、航空器、环境是引发民航不安全事件的关键风险因素;随着参与耦合的因素数量增多,风险耦合值普遍呈现上升态势,其中六要素耦合值最大,为0.371,在民航安全管理中需要避免多因素共同作用。

矿工不安全行为影响因素概念模型构建及验证

刘娇, 孟煜晖, 郝立敏, 王露露, 佟瑞鹏

2026, 36(8):  37-45.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.1906

摘要 ( 9 )   HTML ( 0 )   PDF (1881KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为有效预防矿工因职业倦怠引发的不安全行为(UB),提升矿工安全生产水平,基于刺激-机体-反应(SOR)理论框架,采用混合研究法系统分析矿工UB的成因及防控策略。首先,结合深度访谈与问卷调查数据,从个体、设备、作业环境与组织管理4个维度,解析职业倦怠与风险感知对UB的作用机制;然后,构建包含上述4个维度、职业倦怠、风险感知及UB的理论模型;最后,利用智能偏最小二乘法软件进行结构方程建模,依据实证结果向监管机构、企业及矿工群体提出针对性防治建议,并验证职业倦怠与风险感知对矿工UB具有显著的正向预测作用。结果表明:职业倦怠构成风险感知影响UB的关键传导机制,其4个维度的作用均完全通过此中介变量实现,而设备、作业环境与组织管理亦通过风险感知的中介效应间接作用于UB(p < 0.05);个体、设备、作业环境与组织管理不仅直接影响职业倦怠,还通过职业倦怠的中介作用间接影响UB;同时,设备、作业环境与组织管理既直接影响风险感知,又通过风险感知的中介路径间接作用于UB。

自我效能感对建筑施工安全管理人员安全行为的影响机制

王琳, 苏义坤, 郑志哲

2026, 36(8):  46-54.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.0522

摘要 ( 5 )   HTML ( 0 )   PDF (1943KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为提升建筑行业施工安全管理人员的安全行为水平,探索自我效能感对安全行为的影响机制,厘清自我效能感与安全动机、安全知识间的关系,基于社会认知理论和自我决定理论,引入安全动机和安全知识作为中介变量,提出研究假设并构建理论模型;采用自我效能感量表、安全动机量表、安全知识量表及安全行为量表开展问卷调查,获有效样本287份;运用SPSS和AMOS软件开展实证分析和假设检验。结果表明:自我效能感在安全动机和安全知识的链式中介作用下,及安全知识的独立中介作用下,均对安全行为产生间接影响;自我效能感显著正向影响安全动机和安全知识;安全动机和安全知识显著正向影响安全行为;提升安全管理人员自我效能感、增强安全动机和安全知识储备,可有效改善安全行为、优化安全管理水平。

安全技术与工程

基于多尺度残差卷积神经网络的矿山微震识别

陈晓红, 蔡诚成, 刘晓亮, 安庆贤

2026, 36(8):  55-64.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.1863

摘要 ( 5 )   HTML ( 0 )   PDF (5654KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为解决矿山微震波形分类中传统算法模型识别准确性低、泛化性差及部署成本高的问题,针对微震波形时频结构复杂、尺度变化显著等特征,设计一种融合多尺度卷积与残差连接的多尺度残差卷积神经网络(MSRCNN),利用多尺度卷积捕获微震波形的局部细节与全局趋势,并通过残差连接增强深层特征传递与梯度稳定性;将MSRCNN与双向长短期记忆网络(BiLSTM)及自注意力机制相结合,构建MSRCNN-BiLSTM-Attention模型,采用交叉熵和有监督对比学习的加权损失函数优化训练,并在多个矿山微震监测工程数据中验证。结果表明:所构模型在准确率、召回率及精确率方面均显著优于传统图像识别模型,且在不同矿山的迁移测试中保持较高精度,鲁棒性与泛化能力较好;MSRCNN模块是模型性能的核心来源,其单独使用即可达到接近完整模型的识别精度,且参数量较少,适合部署于算力受限的矿山实时监测系统;完整模型参数量较高,但识别性能最优,更适用于深部高应力区域、冲击地压易发区及微震触发频繁的高安全风险场景,可为微震预警提供更可靠的识别能力。

定容条件下甲烷-乙炔爆炸及火焰演化特性

梁运涛, 白洁琪, 王琳, 田富超, 苏伟伟, 赵鹏涛

2026, 36(8):  65-73.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.0988

摘要 ( 4 )   HTML ( 0 )   PDF (13459KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为探究甲烷(CH₄)裂解制备乙炔(C₂H₂)过程中混合气体的爆炸风险评估依据,采用20 L球形爆炸压力测试系统,获取小范围掺混工况下该混合气体的爆炸极限并修订经验式;同时用Fluent模拟其在球形压力容器中的爆炸特性,选取乙炔掺混比5%、50%、95%的3种化学计量混合物开展数值模拟。结果表明:测试与数值模拟结论的吻合性较好,阶段Ⅰ和阶段Ⅲ混合气体反应特性与单一组分可燃气体相近,阶段Ⅱ中甲烷与乙炔反应相互耦合、更稳定;容器内气体密度分布与温度云图趋势一致,以火焰锋面为界呈内外密度差异;同一监测点温度变化时间随掺混比增大而提前,各监测点密度呈差异性变化。

高速公路平纵组合段行车风险场内换道决策模型

胡立伟, 马思月, 陈家乐, 潘江雄, 杨灿, 龚麒

2026, 36(8):  74-83.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.0657

摘要 ( 5 )   HTML ( 0 )   PDF (12016KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为刻画车辆在平纵组合路段换道过程中的驾驶风险并保障换道安全性,首先,建立行车风险统一场模型,定义道路条件影响因子(坡度和圆曲线曲率),量化道路条件对车辆动态风险场的放大效应;其次,将道路条件影响因子引入最小安全换道距离模型,提出道路安全度,以反映不同平纵组合路段对最小安全换道距离的差异化影响;最后,建立考虑平纵组合路段的车辆换道模型(MLC),通过不同速度、加速度及平纵组合形式下的实车试验验证模型。结果表明:车辆速度和加速度协同影响最小安全换道距离;道路条件影响因子越大,所需最小安全换道距离越长;仿真与实车数据相关系数达0.996,模型精度较高;与基于椭圆模型的换道模型相比,MLC模型F₁分数达89.45%和90.99%,分别提升7.49%和8.10%;相较于安全势场换道模型,提升4.57%和4.32%。

三轴条件下煤样瓦斯运移全过程变形特征

孔祥国, 贠泽昊, 林海飞, 季鹏飞, 和递, 杨送瑞

2026, 36(8):  84-94.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.1534

摘要 ( 6 )   HTML ( 0 )   PDF (14787KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为揭示煤岩瓦斯动力灾害发展过程中瓦斯运移和煤体变形耦合关系,通过不同煤样瓦斯吸附-解吸-渗流全过程变形试验,系统分析煤体瓦斯运移全过程变形特征与三轴条件关联性,明确瓦斯压力与轴向应力对煤体变形的影响。结果表明:煤体吸附瓦斯变形与渗流瓦斯变形的时间演化特征高度一致,均呈初期快速增长、中期缓慢增长和末期相对稳定趋势;煤体瓦斯解吸变形表现为初期快速衰减、中期缓慢衰减和末期相对稳定趋势;瓦斯压力对煤体吸附-解吸-渗流瓦斯变形过程具有促进作用,而轴向应力起抑制作用;瓦斯压力对煤体变形的影响程度比轴向应力更为显著,孔隙连通性较差的煤体变形达到相对稳定的时间显著延长,孔隙连通性较好的煤体对瓦斯压力和轴向应力响应更加敏感。

化工园区储罐动态热力响应与失效模式的数值研究

陈超, 肖屾彬, 魏利军, 曾涛, 莫丽

2026, 36(8):  95-101.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.0925

摘要 ( 5 )   HTML ( 0 )   PDF (6316KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为揭示化工园区火灾中储罐在强热载荷下的失效机制,并为灾害预防与安全设计提供依据,首先,采用双层圆柱火焰模型来模拟储罐表面的热力学行为;其次,结合人工阻尼法(ADM)与欧洲钢结构公约(ECCS)中的屈服强度与温度关系,对储罐在火灾中的动态响应与失效模式进行数值分析,通过数值求解得到储罐的温度场与应力应变场的分布;最后,根据失效时间判断储罐的失效模式,并对比储罐的罐间距、y液位高度和池火焰高度对储罐失效模式的影响,采用无量纲分析方法量化不同影响因子与失效时间的关系,揭示火灾场景下储罐的热力响应与失效规律。结果表明:储罐失效包括屈曲和屈服失效;当罐间距在12~21 m时,储罐发生屈曲失效;在3.56~8.90 m的液位高度下,储罐优先发生屈曲失效;在池火高度为6~18m时,储罐发生屈曲失效;当池火焰高度为21 m时,储罐发生屈服失效。

基于五流协同理论的智能安全管理及风险防控机制

徐波, 张建文, 韩毅, 及燕铭, 马世海

2026, 36(8):  102-107.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.0738

摘要 ( 7 )   HTML ( 0 )   PDF (6015KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为弥补现有智能安全研究重实操、轻机制的理论短板,完善智能安全领域底层理论体系,提出基于五流协同理论的智能安全管理及风险防控机制。通过梳理物质流、能量流、数字流、信息流、控制流的内在协同逻辑,揭示单流异常、多流耦合失衡的事故演化机制,提出针对五流事故致因特征的靶向防控机制;搭建包含“感知层-网络层-平台层-执行层”的4层技术架构与“云-边-端”三级协同架构;建立兼具数据贯通、责任追溯、跨域联动特征的五流协同管理机制,形成“全域感知-动态评估-智能预警-协同控制”的全链条主动风险防控体系;并结合化工生产、应急救援等典型工业场景完成模式有效性验证。研究结果表明:基于五流协同理论构建的安全生产管理模式,可合理解释新型工业安全事故成因,支撑风险全域感知、智能研判与闭环处置。

高速磁浮列车安全运行综合监控模型

胡启洲, 雷爱国, 王晨

2026, 36(8):  108-113.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.0310

摘要 ( 5 )   HTML ( 1 )   PDF (3828KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为实时监测高速磁浮列车在复杂环境中安全运行状态并评估风险,首先,采用数据驱动方法,基于多源异构运行数据,融合故障模式影响分析法(FMEA)和概率风险分析法(PRA),建立高速磁浮列车安全运行监控模型;其次,通过列车悬浮间隙、牵引电流、运行姿态、轨道状态等关键物理量的特征提取与分析,综合评估安全数据并识别异常行为;最后,提出主客观因素结合的综合监控方法,设计监控指标权重确定及危险等级划分方案,并通过3列高速磁浮列车监控试验验证。结果表明:3列高速磁浮列车的综合监控值分别为0.988 4、0.961 5和0.984 8,均处于五级(稍有危险)区间,运行状态总体安全;不同监控指标对应的致命度和风险值存在差异,悬浮间隙、牵引电流等关键指标对运行风险影响较为明显;监控系统具备列车运行状态监测、故障跟踪、日志告警及气象预警等功能,可反映列车运行风险变化。

酸激发偏高岭土-脲醛树脂复合胶凝封堵材料研究

窦国兰, 王静宇, 霍帅, 陈鹏, 仲晓星, 唐芙蓉

2026, 36(8):  114-123.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.1440

摘要 ( 5 )   HTML ( 0 )   PDF (5879KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为应对煤矿井下漏风引发的煤自燃灾害,针对传统碱激发地质聚合物封堵材料收缩开裂、碱性腐蚀,以及磷酸激发体系依赖热固化等问题,提出一种酸激发偏高岭土-脲醛树脂复合胶凝材料(GM-3),通过引入纳米Al₂O₃改性三聚氰胺-脲醛发泡树脂(AMUF),使其室温固化,并系统分析其力学性能、热稳定性、阻燃性与堵漏性能。结果表明:AMUF掺量为3%时,GM-3可使室温固化,7和14天抗压强度分别达8.77、14.05 MPa,显著优于磷酸激发偏高岭土地质聚合物(MKG);热重(TG)分析显示,GM-3具有更高的残炭率与热稳定性;阻燃测试表明其峰值热释放速率(PHRR)和总烟释放量(TSR)大幅降低,且无法被点燃,防火安全性优异;在堵漏风模拟试验中,GM-3在气流速度1~6 L/min、压力0.05~0.2 MPa条件下平均堵漏效率超过90%,性能优于对比材料木质素改性碱激发煤基固废地质聚合物胶凝堵漏材料(LFGS)。

数据不均衡下教练机致命事故识别与分析

张庆峰, 曹宇飞, 周悦, 付川云

2026, 36(8):  124-132.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.0848

摘要 ( 4 )   HTML ( 0 )   PDF (4882KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为降低教练机飞行训练伤亡率,明确教练机事故致命性机制及影响因素,首先,采用美国国家运输安全委员会(NTSB)通用航空教练机事故数据,提取时间、飞行、飞行员、飞机运营、气象及机场6大维度变量;其次,通过合成少数类过采样技术(SMOTE)、自适应合成采样(ADASYN)等重采样技术处理数据不均衡问题;最后,训练多类可解释机器学习模型,解析事故致因及致死事故影响因素。结果表明:结合边界线SMOTE(采样比例0.12)的轻量级梯度提升机(LightGBM)模型在事故致命性识别中性能最优,准确率为96.04%,宏F₁为88.19%;在特征影响因素中,事故出现在飞行-机动阶段、飞行-起飞阶段,以及出现飞行-空中失去控制事件与致命事故的发生正相关,飞行-着陆阶段与之负相关,同时飞行员年龄>65岁产生混合影响。

双金属复合管抗内压强度力学模型建立与验证

谷天平, 韩宇航, 王鑫, 吴泽, 翁光远

2026, 36(8):  133-141.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.1935

摘要 ( 10 )   HTML ( 0 )   PDF (10946KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为降低双金属复合管在腐蚀性环境中因强度设计问题而导致重大安全事故的风险,以X65-316 L复合管为研究对象,建立基于平面应变假设的理论解析和有限元力学模型,对比分析仅基管、等效管和复合管在不同内压(5~30 MPa)下的力学行为。结果表明:双金属复合管结构显著优于仅基管,极限承载能力得到有效提高。载荷主要由高强度的基管承担(等效应力峰值位于基衬界面),衬管主要发挥耐腐蚀作用,其中,等效管模型在弹性范围内具有良好的工程适用性。经误差分析,理论模型与有限元计算结果吻合良好,仅基管模型和复合管模型的理论计算结果与有限元计算结果相对误差不超过0.8%和14%。

智能调度模式与排名压力下矿卡司机心理负荷研究

饶彬舰, 江松, 张雅岚, 卢才武, 顾清华

2026, 36(8):  142-149.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.1470

摘要 ( 4 )   HTML ( 0 )   PDF (8768KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为探究矿山智能化转型中调度模式与排名压力对矿卡司机心理负荷的影响,以24名矿卡司机为被试,基于脑电(EEG)生理测量方式开展诱发心理负荷的驾驶模拟试验;针对心理负荷监测获取功率谱积分值,并结合主观量表评分、驾驶行为绩效指标分析调度模式、排名压力2类影响因素;比较各指标在不同的任务组别下的变化。结果表明:主观负荷维度,由“绑定模式”向“派单模式”转换时,尤其在叠加“排名压力”后,操作者的认知需求与主观投入度评分显著增加;行为绩效维度,“绑定模式”下司机呈现出更高的平均时速与更少的刹车频次,而“派单模式”在突发任务的系统响应时间与调度灵活性上表现更优;生理特征维度,EEG功率谱积分值的变化证实,单一的“派单模式”能使心理负荷维持在适度水平,但当“派单模式”与“排名压力”双重应激并存时,产生显著的协同放大效应,导致司机心理负荷进入过载状态。

乙烯爆炸诱发沉积低密度聚乙烯粉尘燃烧试验研究

龙慧敏, 吕鹏飞, 袁毓君, 刘振东

2026, 36(8):  150-159.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.1212

摘要 ( 4 )   HTML ( 0 )   PDF (17740KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为揭示气体爆炸与沉积粉尘相互作用下的燃烧演化机制,借助自主研发的气体爆炸诱发沉积粉尘燃烧试验平台开展乙烯爆炸诱发沉积低密度聚乙烯(LDPE)粉尘发生燃烧试验;采集爆炸腔体内的压力、温度、火焰传播行为;系统分析乙烯的体积分数、沉积LDPE质量对爆炸的影响特征。结果表明:当乙烯的体积分数为3%~7%,LDPE质量为0、0.5、1、1.5、2、2.5 g时,爆炸压力时程曲线表现为先上升后下降,在相同LDPE质量条件下,随着乙烯体积分数增加到达峰值,压力时间整体呈减少趋势,在相同乙烯体积分数条件下,随着LDPE质量增加,爆炸峰值压力基本保持稳定,但随着乙烯体积分数增加,爆炸峰值压力显著增大。不同乙烯的体积分数、LDPE质量下,爆炸温度时程曲线均呈现先升后降的趋势,在相同LDPE质量条件下,随着乙烯体积分数的增加,到达爆炸峰值温度时间整体呈减少趋势,当乙烯体积分数从3%增加至4%~7%时,随着LDPE质量增加,爆炸峰值温度曲线变化趋势由先降后升2个阶段变为先降、后升、再降3个阶段。保持乙烯体积分数不变,当LDPE质量从0 增加至0.5、1、1.5、2、2.5 g时,随着燃烧反应进行,火焰颜色演变特征由蓝色—亮蓝色—黄色变为蓝色—亮蓝色—亮黄色—暗红色,当乙烯体积分数不变时,随着LDPE质量增加,燃烧火焰面积、连续性、燃烧反应持续时间均呈现先增后减的趋势。

低噪型超音速雾化装置的降噪与降尘特性研究

陶爽, 张天, 佟林全, 葛少成, 李胜, 王长友

2026, 36(8):  160-168.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.1307

摘要 ( 4 )   HTML ( 0 )   PDF (18676KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为降低超音速雾化降尘技术所产生的的高频噪声,研发应用泡沫金属喷管的低噪型超音速雾化装置。通过Comsol仿真喷嘴声场,结合喷雾噪声测试、雾化特性测试及降尘特性测试研究泡沫金属材料参数、气动压力对喷雾噪声、雾滴粒径及降尘效率的影响;分析多孔泡沫金属对跨音速流动致噪过程的降噪机制,确定喷管降噪理想材料。结果表明:不同材料下,多孔泡沫铝降噪效果更优,声辐射方向处约降低16.3%,达60 dB以下,远低于国标;相同材料下,随着孔隙平均等效直径的增大,声源处及声辐射方向处中高频段声压级整体呈上升趋势;随着压力的增大,各喷嘴各频段声压级呈上升趋势;相同工况下,数量分布为50%时,各喷嘴雾滴粒径皆在11 μm左右,降尘时间在3 min时,其总降尘效率在84%以上;泡沫金属拉瓦尔喷管内复杂孔隙结构可有效吸收气动雾化过程对喷管的振动传导能量,使声源通过喷管侧壁径向传播的声压级大幅降低。

铁路集装箱液体动态响应对车辆安全影响研究

柴国伟, 朱大鹏

2026, 36(8):  169-178.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.1376

摘要 ( 4 )   HTML ( 0 )   PDF (7270KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为明确铁路集装箱在纵向连挂冲击下载荷对车辆动力学性能及结构安全性的影响,建立Fluent与Simpack软件结合的双向流固耦合联合仿真模型,以20 ft国际标准集装箱为研究对象,设定70%充液比,对比分析无挡板及不同挡板数量(1~3块)条件下,铁路集装箱车辆在5 km/h纵向连挂冲击载荷作用下的动态响应特性,系统研究液体晃动对集装箱结构应力变形及车辆动力学性能的影响。研究结果表明:在5 km/h纵向连挂冲击下,集装箱内液体晃动产生的纵向冲击力峰值为146.78 kN,俯仰晃动力矩峰值为-347.6 kN·m;与运输等质量刚体货物相比,运输液体货物使车辆纵向加速度峰值从2.45 g(g为重力加速度)降至2.05 g,但导致车体俯仰角显著增大,一位轮对脱轨系数峰值升至0.37;在无挡板条件下,液体冲击导致集装箱前壁面出现显著的应力集中与结构变形;加入3块挡板后,液体纵向冲击力峰值降低36.9%,俯仰晃动力矩峰值减小66%,集装箱前壁面最大等效应力减小22.9%,最大形变减小18.6%,车辆一位轮对脱轨系数峰值降低64%,车体俯仰角显著下降。

基于机器学习的氢基燃料爆炸下限预测研究

张智超, 李艳超, 张锎

2026, 36(8):  179-186.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.1140

摘要 ( 5 )   HTML ( 0 )   PDF (9625KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为保障氢基燃料在生产、储运与使用过程中的安全,收集H₂、NH₃、CH₃OH在不同初始温度、初始压力下的爆炸下限(LEL)试验数据,构建包含498组样本的机器学习数据库;基于该数据集开展特征相关性分析,按8∶2比例划分训练集与测试集,并采用5折交叉验证策略提升神经网络预测模型训练的稳定性和可靠性;建立多元线性回归模型与深度神经网络模型,对比不同激活函数和优化算法以及不同神经元数量,确定神经网络超参数与网络结构;采用一维层流预混火焰模型与详细反应机制开展燃烧反应动力学计算,将3种方法进行系统对比与精度验证。结果表明:神经网络最优结构为5-10-12-1,采用修正线性单元(ReLU)激活函数与自适应矩估计算法优化器的预测性能最佳,模型的决定系数R²为0.983 6,均方根误差(RMSE)为0.248 6,平均绝对误差(MAE)为0.201 2,与试验值的最大MAE为0.25%;燃烧反应动力学方法精度次之,试验值的最大MAE为0.58%;多元线性回归模型精度最低、泛化能力较差,模型的R²为0.911 9,RMSE为0.296 5,MAE为0.225 1,试验值的最大MAE达1.89%。

垂域大语言模型下盐穴储氢库风险分析与处置方法

刘行, 张巍, 李安康, 吉虎, 孙昌健, 叶霄

2026, 36(8):  187-196.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.0251

摘要 ( 5 )   HTML ( 0 )   PDF (8849KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为准确分析盐穴储氢工程中的潜在风险并生成科学有效的处置方案,提出一种融合复合风险指数、检索增强生成(RAG)和低秩自适应(LoRA)微调的风险分析与应急处置方法。首先,建立分层监测指标体系,计算复合风险指数并判定预警等级;结合RAG技术,构建融合地质报告、学术文献、历史案例等专业知识的多模态知识检索库;采用低秩自适应方法微调基座大语言模型;最后,根据风险状态、检索证据和结构化提示生成应急处置方案。研究结果表明:在独立测试集上的风险分析、策略生成与场景泛化3项核心任务中,所提处置方法的F₁值分别达到0.91、0.93和0.84;消融试验结果表明:RAG-LoRA融合模型的F₁值达到0.88,较基座模型提高0.16;系统延迟测试显示处置方案生成平均耗时低于5 s,满足工程应急处置的实时性要求。

公共安全与应急管理

救治能力受限情况下的有限应急防护物资动态分配

周林, 李娟, 罗静, 王祥雨

2026, 36(8):  197-205.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.1324

摘要 ( 5 )   HTML ( 0 )   PDF (6645KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为应对重大突发疫情初期医疗救治能力和应急防护物资受限给疫情防控带来的重大挑战,开展应急防护物资动态分配研究。首先,考虑疫情演化过程中感染者症状严重程度的时变性特征,提出融合应急防护物资分配和感染者救治改进的易感-潜伏-感染-康复-死亡(SEIRD)传染病演化模型模拟疫情演化过程;然后,构建救治能力受限情况下的有限应急防护物资多周期动态分配决策模型,并根据问题特征设计模拟退火(SA)算法求解;最后,结合具体算例开展所提方法验证以及关键参数的敏感性分析。结果表明:构建的动态分配决策模型可有效提高有限应急医疗资源效用,且动态分配策略在疫情初期的运用对疫情防控效果最佳;此外,应急防护物资增加和医院救治能力扩张均存在边际递减效应。

城市道路交通系统雨涝韧性评价与时空特征分析

杨金顺, 高晓涵, 王召强, 张法辉, 郭传威, 栾偲良

2026, 36(8):  206-215.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.0926

摘要 ( 4 )   HTML ( 0 )   PDF (10827KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为应对雨涝事件对城市道路交通系统运行造成的干扰,增强系统的适应与恢复能力,构建道路交通雨涝韧性评价模型,分析韧性时空演化特征。首先基于地理信息系统(GIS),构建包括下层雨涝分析模型及上层二维水动力学模型的道路网双层雨涝分析平台;其次引入动态权重函数构建路网拓扑结构动态评价模型,以行程时间比值为交通性能评价指标,综合构建雨涝情景下道路交通系统韧性评价体系;然后运用核密度估计法进行韧性时空动态演化分析,并基于网络全局莫兰指数和冷热点空间分析技术进行韧性空间相关性分析,以揭示雨涝情景下道路交通韧性的时空特征;最后以青岛市开发区道路网为例进行不同降雨强度下道路交通系统韧性案例分析。结果表明:随着降雨强度从10年重现期到100年重现期,道路积水范围、深度及持续时间呈增大趋势,积水峰值时间由105 min提前至90 min,淹没道路占比由4.75%升至20.08%;路网韧性呈衰减趋势,最小值从0.86降至0.74;恢复时间呈延长趋势,滞后幅度达67%。雨涝韧性热点(高值)与冷点(低值)呈聚集分布态势,冷点与雨涝区重合度达80%,热点区域随雨涝范围扩散发生空间转移;道路技术等级越低,受雨涝影响越大,支路失效会形成连片脆弱区;高密度路网在低强度降雨下功能稳定性良好,稀疏路网中关键路段失效会引发空间溢出效应。

烟叶仓储火灾风险演化与动态评估

柯巍, 王勇, 罗军, 李鑫, 杨昂滨, 佟瑞鹏

2026, 36(8):  216-224.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.0055

摘要 ( 6 )   HTML ( 0 )   PDF (6514KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为应对烟叶仓储系统中火灾致因复杂、管理与人因因素难以量化以及风险随时间持续累积等问题,提出融合模糊集理论与动态贝叶斯网络(DBN)的火灾风险动态评估方法。基于蝴蝶结模型辨识致因路径与防控屏障结构,引入模糊集理论将专家模糊判断映射为DBN先验概率以解决数据稀疏问题;构建含时间维度的DBN模型刻画风险动态演化,并结合反向诊断与风险降低值重要度(RRW)分析溯源关键致因。结果表明:静态管理条件下,火灾顶事件发生概率在10个管理周期内从16.76%累积至64.75%,灾难性后果概率从0.011%升至9.27%,风险呈显著的非线性增长特征;反向诊断显示,电气线路故障以57.25%的后验概率成为首要物理致因,而消防管理人员疏于职守(49.92%)与隐患排查治理流程不规范(41.38%)构成关键管理致因;RRW分析进一步揭示,管理与人因因素的风险削减敏感性显著高于物理因素,其中,消防管理人员疏于职守(RRW=1.351 2)与隐患排查治理流程不规范(RRW=1.248 7)分居前2位,表明强化人员履职监督与隐患排查闭环管理较单纯技术升级具有更高的风险削减效率;物理因素是火灾发生的物质基础,但管理缺陷的累积效应是驱动系统风险非线性攀升与多重防线失效的深层根源,动态风险评估应将管理与人因因素纳入核心监控维度,以支撑双重预防机制下差异化防控策略的制定与实施。

面向工业仓储安全的风险感知概率轨迹预测方法

李鑫, 宋轩宇, 王乐瑶, 未宗帅, 柯巍, 佟瑞鹏

2026, 36(8):  225-232.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.0054

摘要 ( 6 )   HTML ( 0 )   PDF (9206KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为提高工业仓储安全(IWS)关键场景中未来轨迹预测、碰撞风险识别及概率评估的可靠性,提出风险感知概率轨迹预测(RAPTP)方法。该方法利用二维特殊欧氏群(SE(2))等变状态空间编码器表征多智能体交互,结合流匹配与神经危险场联合生成未来轨迹并估计碰撞风险,引入分布鲁棒优化和蒙德里安共形预测进行概率校准。同时,构建IWS基准数据集,并基于nuScenes公开数据集、IWS基准数据集和独立采集的湖北某物流中心数据集开展对比、消融及零样本迁移实验。结果表明:RAPTP在nuScenes数据集上的最小最终位移误差(minFDE)为1.50 m,较EqMotion降低16.2%;在IWS基准上,未遂事故检测曲线下面积(AUC)较碰撞时间(TTC)基线提高34.4%,预警提前时间由1.5 s提升至3.8 s,90%目标覆盖率下预测区间覆盖率达94.2%;在湖北数据集遮挡场景中的检测AUC达89.2%。RAPTP能够兼顾轨迹预测、碰撞预警、概率校准和跨场景迁移性能。

基于双波长特征的线型光束式烟雾-甲烷复合探测算法

李泊宁, 王力, 张曦, 吕寻斋, 时屹嵩

2026, 36(8):  233-242.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.1432

摘要 ( 4 )   HTML ( 0 )   PDF (5515KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为解决长距离空间中火灾烟雾与甲烷泄漏共存时,传统单一探测系统成本高、信号不同步、复合场景下误漏报率高的问题,提出一种基于双波长特征的线型光束式烟雾-甲烷复合探测算法。搭建总长 120 m 的长光程光谱测量平台,系统分析烟雾减光与甲烷吸收的光谱特性,设计850与1 653.7 nm双波长探测架构。算法采用三分支并行结构:烟雾探测分支通过双输入通道学习双波长信号的时序衰减特征;甲烷探测分支结合注意力机制提取吸收峰形态特征,再经门控循环单元(GRU)捕捉动态变化;合并分支通过特征融合与时序累积逻辑实现3类场景的综合研判。对比6种传统火灾与气体探测算法的试验结果表明:该算法准确率达 95.0%,误报率 2.3%,漏报率 1.7%,响应时间 6.9 s,推理时间 0.28 s,综合性能显著优于传统方法。

防灾减灾技术与工程

基于对称交互熵的地质灾害风险评估

于忠海, 王璐, 刘茜, 闫立波, 方强, 段龙妹

2026, 36(8):  243-250.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.1447

摘要 ( 4 )   HTML ( 0 )   PDF (6562KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为精准识别济南市南部2 630 km²丘陵山地地质灾害风险分布,支撑区域精细化防灾减灾,提出一种融合多源数据的村居尺度评估方法。首先,基于国产陆探一号(Lutan-1)L波段合成孔径雷达(SAR)数据,利用短基线集干涉测量(SBAS-InSAR)技术获取地表形变场;然后,综合地质灾害、社会经济、地形地貌、气象等多源信息,构建“风险源-承灾体”风险评估指标体系;最后,采用级差最大化组合法对层次分析法(AHP)与熵权法(EWM)进行主客观组合赋权,并引入对称交互熵(SCE)多属性决策模型构建风险评估方法。结果表明:研究区1 095个村居中存在163个高风险村居,主要集中分布于章丘区与莱芜区;地表最大沉降速率、地质灾害点数量和常住人口数量是影响研究区地质灾害风险的3个主要因子。针对高风险村居,建议优先加强露天矿山安全生产监管、自建房隐患排查整治、山体修复、内涝防治及地质灾害监测预警。

北京市地下空间内涝灾害易损性测度模型构建与参数分析

娄和壮, 江浩

2026, 36(8):  251-259.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.0264

摘要 ( 5 )   HTML ( 0 )   PDF (12217KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为探究地下空间内涝灾害风险,以北京市中心城区3 980个地下空间样本为研究对象,采用齐普夫分布描述其规模面积的非正态长尾分布特征,构建多源数据融合的地下空间内涝易损性测度模型,量化不同淹没阈值情境下风险动态演化特征,并揭示距离敏感性k、人口密度p和用途重要性系数c对易损性的影响机制,进而针对不同用途地下空间提出差异化防治措施。结果表明:北京市中心城区地下空间内涝灾害风险呈核心-边缘分异特征,随淹没高度阈值由0.2 m增至0.8 m,风险空间分布由点状聚集演化为带状延伸,低风险地下空间抗灾能力随淹没高度阈值增加而快速衰减;距离敏感性k的倒数与内涝灾害易损性呈显著负相关,人口密度则呈显著正相关;随用途重要性系数提升,综合用途地下空间风险显著上升,通过消除周边积水点、降低内涝时该区域人员活动等工程措施可显著降低风险。

基于机器学习的PBM细观参数标定及卸荷岩爆模拟研究

喻豪, 王超, 贺子旺, 刘宇, 金子浚, 亓帅

2026, 36(8):  260-268.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.1168

摘要 ( 4 )   HTML ( 0 )   PDF (6423KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为科学准确获取平行黏结模型(PBM)细观参数,首先,采用正交设计、拉丁超立方采样和分层采样构建细观参数样本,结合PFC^2D自动化批量单轴压缩数值试验建立宏-细观参数映射数据库;然后,采用粒子群优化算法(PSO)、麻雀优化算法(SSA)、指数三角优化算法(ETO)分别对随机森林(RF)、反向传播神经网络(BP)、支持向量回归(SVR)和K近邻(KNN)模型开展超参数优化,并构建16种机器学习模型进行比较优选;最后,以锦屏二级水电站大理岩为例,基于优选模型开展细观参数标定及卸荷岩爆数值模拟试验。结果表明:ETO-BP模型预测性能优于其他模型;基于优选模型标定的5种岩样单轴抗压强度、弹性模量和泊松比误差均小于5%;卸荷条件下岩样破坏过程经历平静期、小颗粒弹射期、片状剥离伴颗粒弹射期和全面崩垮期,并呈现颗粒弹射、片状劈裂及块状崩落等破坏形式。

职业健康

轨道车辆装配作业人员WMSDs参与式工效学干预研究

金旭, 曹磊, 董一丹, 金宪宁, 王世娟, 何丽华

2026, 36(8):  269-275.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.0399

摘要 ( 5 )   HTML ( 0 )   PDF (3627KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为有效预防我国相关人群工作相关肌肉骨骼疾患(WMSDs),评价参与式工效学(PE)干预对轨道车辆装配工人WMSDs症状、工效学负荷暴露和WMSDs认知水平的影响,对某轨道车辆制造企业装配车间181名工人开展12个月干预研究。采用梯凳优化和工效学培训进行干预,使用《中国肌肉骨骼疾患问卷》和快速暴露检查法(QEC)分别在基线、中期随访(干预后约6个月)和末次随访(干预后约12个月)评估WMSDs发生率、工效学负荷及认知水平,并使用广义估计方程(GEE)分析纵向数据。结果表明:末次随访中,WMSDs边际发生率从基线52.77%降至33.44%,比值比OR为0.63(显著性水平P=0.002),风险降低37%;工效学负荷中,颈部、肩部、背部及手腕评分均显著下降,回归系数β分别为-1.61、-9.20、-3.20和-5.98(均P<0.01),工作节奏与心理压力无显著变化;WMSDs认知得分从基线1.35提升至3.80(P<0.001)。PE干预可有效降低车辆装配工人WMSDs风险,长期干预(≥12个月)对关键部位工效学负荷改善效果显著。

智能安全技术

数智技术赋能燃气安全的产学研多主体微分博弈分析

张华, 张智慧, 曹策俊

2026, 36(8):  276-286.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.1589

摘要 ( 7 )   HTML ( 0 )   PDF (12477KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为提高城市燃气安全治理水平,在数智技术赋能燃气安全管理的基础上,构建一个包含上、下游企业与科研机构的三方微分博弈模型,重点探讨上游企业分担下游企业各项成本的情形,系统比较4种情形下的均衡策略与利润,并结合数值算例探讨关键参数对帕累托改进效果的影响。研究结果表明:下游企业引入数智技术不仅能提升燃气安全水平,还可实现各成员利润的增长;上游企业实施双重成本分担机制能够给各成员带来更优的帕累托改进效果;在双重成本分担机制所引致的帕累托改进中,需求价格弹性、燃气安全管理效率及其成本对上下游企业影响显著,而数智技术贡献及其投资成本则影响科研机构的利润与帕累托改进效果。

人工智能辅助化工本质安全决策的适用性研究

徐洪龙, 郝金庆

2026, 36(8):  287-293.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.0898

摘要 ( 8 )   HTML ( 0 )   PDF (1867KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为探究人工智能(AI)助力化工本质安全决策的可行性,针对化工过程本质安全设计中风险识别滞后、参数控制边界无法动态确定及复杂工况下决策支撑不足等问题,建立数据采集-风险识别-策略生成的3层决策模型,将深度学习、知识图谱及强化学习方法融入到化工本质安全设计流程,对放热反应系统、轻质可燃气体储运、高压气体压缩系统、酸碱中和工艺及含氧有机物反应等典型工艺场景展开分析,结合仿真结果和案例数据,验证模型在风险识别、路径优化及策略生成方面的效能。结果表明:模型可实现高危工艺路径的动态识别和参数关联分析,在放热反应控制、泄漏风险区识别、高压系统异常预警、酸碱度指数(pH)漂移调控及爆炸极限判定等场景中,均输出相应决策;模型应用受可解释性、数据质量、接口兼容性及合规衔接等因素制约;AI可嵌入化工本质安全决策流程,在多源数据整合、复杂风险识别及设计策略生成方面发挥支撑作用,其适用性具有显著的工艺场景依赖性,工程化应用尚需依托模型透明化、数据标准化及系统集成能力的持续提升。

基于3D作业姿态的动车组作业者疲劳程度评估

夏钰翔, 宋宇博, 莫俊文

2026, 36(8):  294-302.  doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2026.08.0135

摘要 ( 6 )   HTML ( 0 )   PDF (2345KB) ( 0 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为探究作业姿态与作业者疲劳程度的关系,提出一种基于3D作业姿态特征的疲劳程度评估方法,研究作业过程中姿态特征、能量消耗与疲劳累积之间的关联机制;构建基于3D人体关键点的作业姿态数字化评估体系,提取作业者动作特征;在此基础上,结合能量消耗计算方法与热传导理论,建立由耗能向散热量再到疲劳度的转化模型,量化描述作业者疲劳程度;基于某动车段提供的实测数据,开展疲劳评估方法对比试验及耗能计算方法与生理指标的相关性分析。结果表明:该方法在准确性方面平均值达到90.22%,高于其他方法的结果,同时,精确率和F₁值也显著高于其他方法,且其评估结果与生理指标之间存在显著相关性。作业姿态特征、能量消耗与疲劳程度之间存在可量化关联关系,所提出方法可动态刻画作业过程疲劳状态。