改进贝叶斯网络模型在起重作业人机交互差错风险分析中的应用

为量化分析起重作业人机交互差错风险,根据安全工效学原理及安全技术规范将起重作业人、机、环相关影响因素作为根节点,按照事故致因层次关联关系确定子节点,构建起重作业人机交互差错的3层级贝叶斯网络模型(Bayesian Network, BN);基于模糊集理论,采用认知可靠性与失误分析方法(Cognitive Reliability and Error Analysis Method, CREAM),厘定贝叶斯网络父节点失效概率以及中间节点条件概率;利用逆向推理仿真技术分析起重作业人机交互差错发生的因果链,探究起重伤害事故发生的人机交互差错风险。结果表明:起重作业人机交互差错最可能致因链为起重设备安全检查不到位→管理人员失误→人员操作失误→起重伤害事故发生;单因素失效条件下,起重作业人机交互差错风险概率呈线性增长趋势;在多因素失效条件下,一级节点因素失效概率愈大则人机交互差错效应愈显著,且呈现非线性增长态势。

基于DEMATEL-ISM方法的水电站机组检修作业安全事故致因链分析

针对水电站机组检修作业种类和危险因素多、安全事故频发等问题,通过文献挖掘与专家访谈方式,对水电站机组检修作业安全影响因素类别进行了划分。基于DEMATEL-ISM方法,构建了安全事故致因多层次递阶ISM模型来确定事故致因因素层级,通过剖析事故致因因素的中心度和权重,挖掘关键致因因素和推求事故致因链的路径权重,厘定关键致因链。采用该模型对某水电站致因链进行了分析,结果表明,安全检查不到位为关键致因因素,“安全检查不到位→违规作业→设备的问题→粉尘、油漆等有害物质”为关键致因链。

“4·29”特别重大房屋倒塌事件舆情主题聚类及演化研究

研究房屋倒塌突发事件舆情主题及演化规律,可为应急主管部门引导和调控舆情提供实践指导。以长沙“4·29”特别重大房屋倒塌事件为对象,收集新浪微博平台上事件发生后8 d内的网民评论,运用词频逆文本频率(Term Frequency-Inverse Document Frequency,TF IDF)算法提取关键词,计算共现频率并刻画共现网络关系,耦合困惑度与K均值聚类(K Means)算法进行舆情主题聚类;采用对应分析方法,识别舆情主题的相关性,探究舆情主题随时间的热度变化趋势,揭示房屋倒塌事件舆情主题演化规律。结果表明:通过聚类得到的7个舆情主题依据相关性可耦合为救援善后T_(1)、调查追究T_(2)、安全防范T_(3)三大主题;以流言传播、官方召开发布会为最佳节点,将舆情传播划分为演化特征不同的前期、中期和后期。其中,前期主题T_(1)占优,中期主题T_(2)、T_(3)占优,后期主题T_(1)再次占优。通过类比分析化工爆炸事件舆情演化特征,验证了主题T_(1)、T_(2)、T_(3)对突发公共事件舆情演变起关键作用,满足公众对主题T_(1)、T_(2)和T_(3)的信息诉求是舆情平缓的关键。研究成果可为类似突发公共事件舆情治理提供参考。

耦合均值-相关性的起重伤害事故致因ZIP模型研究

近些年来,起重伤害事故高发频发,导致了较大的直接经济损失和人员伤亡,受到行业的高度关注。为探究起重伤害事故致因的影响程度,采集2011—2021年376份起重伤害事故调查报告,依据事故致因24Model和系统安全分析法识别事故致因,构建起重伤害事故致因的零膨胀泊松回归模型(Zero-Inflated Poisson,ZIP),并通过Vuong方法和拟合优度检验准则进行检验;综合考虑事故致因发生频次的均值、致因和事故发生的相关性,运用弹性分析方法对事故致因的影响程度进行定量排序。结果表明:ZIP回归模型拟合效果优于泊松回归模型,各事故致因对起重伤害事故的影响程度排序为安全监管不到位C_(6)(T_(k)=1.0221)、安全意识淡薄H_(1)(T_(k)=0.5117)、作业人员违规作业H_(3)(T_(k)=0.4758)、作业人员无证上岗H_(2)(T_(k)=0.2116)、专项施工方案不合格C_(7)(T_(k)=0.1234)和结构构件破坏或连接不可靠M_(3)(T_(k)=0.1045)。研究从事故致因发生频次的均值、致因和事故发生的相关性两个维度刻画事故致因对起重伤害事故的影响程度,为起重伤害事故风险分级管控提供了新的研究思路和方法。

光伏产业政策叙事主题时序演化特征研究

首先,定义光伏产业政策叙事的3W框架,抽取光伏产业政策结构化内容,基于词频-逆文档算法,挖掘2011—2022年光伏产业政策叙事主题关键词;其次,采用共现网络方法,可视化分析光伏产业政策叙事主题;最后,耦合时序要素,对应分析光伏产业政策叙事主题焦点。结果表明:2011—2019年光伏产业政策叙事主题聚焦于推广分布式光伏应用、解决光伏消纳等问题,而2020—2022年光伏产业政策叙事主题逐渐转向提升储能、保障消纳等方面。省域政策对国家政策的执行度较高,政策主题基本保持一致,但省域政策会根据自身发展实际因地制宜地施策,各地发展方向均有所侧重。从对应分析来看,不同阶段国家政策的叙事主题以及不同阶段省域政策的叙事主题均存在显著差异。省域政策年际间衔接紧密,政策执行力度强,政策寿命长;国家层级与省域层级的叙事主题和时间变量之间都存在非连续的局部相关性。

建筑工程施工安全生产事故致因的共现特征分析

解析事故致因之间的关系图谱,厘清事故致因的共现特征,对于揭示建筑工程施工安全生产事故的发生、发展规律至关重要。收集近10年来300起典型建筑工程施工安全生产事故调查报告文本数据,通过对文本数据进行分词处理和特征项降噪,基于事故致因理论提取建筑工程施工安全生产事故致因要素;通过改进词频-逆文件频率(TF-IDF)算法,挖掘高权重事故致因关键词,构建可视化共现网络图谱,探究事故致因的共现规律;运用层次聚类分析方法,探究事故致因特征相关性,确定事故致因类团。结果表明:建筑工程施工安全生产事故致因具有显著的共现规律,部分直接致因与间接致因之间呈现出耦合共现特征,部分事故致因呈现显著的类团结构,可将共现致因联系起来作为“集群”风险进行重点防控。

基于暴雨灾害短视频的多模态情感特征研究

为提高灾害应对效率,将“河北暴雨”“黑龙江暴雨”作为典型跨区域研究案例,收集短视频的文本-图像-音频多模态数据;面对海量的非结构化数据,运用深度学习技术,构建多模态情感智能分类模型,实现短视频情感特征的提取、跨模态融合与智能情感分类;并综合利用时空大数据,在时空维度上深度挖掘与分析暴雨灾害短视频多模态情感特征。结果表明:该模型准确率达85%以上,能有效实现短视频多模态情感智能分类任务。在时间维度上,网民情感波动与暴雨灾害周期大致相符,可作为判断灾情严重程度和舆情走向的依据;媒体及政府的干预对暴雨灾害情感演化具有重要作用。在空间维度上,消极情感随灾情转移呈现“低—高—低”变化趋势,且消极情感的共鸣和扩散效应呈现明显的地域性特征,需重视灾区、我国部分东部地区及类似灾害频发的非灾区舆情引导工作。

基于DEMATEL-AISM的起重驾驶员态势感知与行为响应模型

为深入挖掘起重驾驶员态势感知信息-行为的因果关系,结合ENDSLEY态势感知模型与决策实验室分析(DEMATEL)-对抗解释结构模型(AISM)方法,构建起重驾驶员态势感知与行为响应模型。首先,以起重作业任务为研究对象,使用态势感知理论分析驾驶员行为响应过程,获取信息要素;其次,基于DEMATEL法,量化研究要素间的相互关系,得到综合影响矩阵,进而分析要素的属性及特征值,确定模型的关键要素;最后,采用AISM获得原因-结果属性稳定的层级结构,据此构建起重驾驶员态势感知与行为响应信息模型。结果表明:得到包含轨迹预测与规划、避碰等关键要素的22个要素及影响关系构成的5层信息模型;而且,模型明确了信息要素属性特征、影响关系及影响程度,较好地解释了驾驶员态势感知及行为响应过程。

融合案例挖掘与贝叶斯网络的溃坝事故致因风险分析

为了更加深入、全面探究溃坝事故致因风险发生机理,提出了融合历史溃坝事故案例挖掘与贝叶斯网络的溃坝事故致因风险计算方法。该方法在采集国内外大量历史溃坝事故案例的基础上,采用24Model识别和提取溃坝事故致因及致因链,构建了溃坝事故致因拓扑结构,利用贝叶斯正向因果推理计算了溃坝发生概率,并结合反向诊断推理分析溃坝成因机理,基于贝叶斯敏感性分析挖掘影响溃坝关键风险因素。结果表明:在人为因素方面,闸门控制问题比例较高;在管理因素方面,施工问题、运维管理缺陷、设计问题是溃坝重要间接诱因;洪水漫顶、渗透侵蚀和渗透管涌是导致溃坝的主要风险因素。

重型施工机械安拆吊装作业视觉可达性BIM仿真分析

为提高重型施工机械安拆吊装作业安全工效,改善安拆作业过程中人员的可视性,提出基于可视锥法的多主体视觉可达性建筑信息模型(BIM)仿真方法。首先,通过重型施工机械视觉任务分解,得到重型施工机械多主体视觉任务;其次,以wk-35型电铲安拆作业为研究对象,分析起重驾驶司机-信号工-司索工多主体视觉任务,运用计算机辅助三维交互应用(CATIA)人因仿真模块,构建安拆吊装作业多主体视觉的BIM仿真场景;然后,采用可视锥法,计算安拆吊装作业过程多主体视觉可达性量值,测度多主体视觉可达性水平,构建重型机械施工机械多主体视觉评价模型;最后,调节BIM模型的过程参数,推演多主体视觉变化趋势,评价安拆吊装作业多主体视觉可达性。结果表明:安拆作业中起重司机在起升下降过程中视觉可达性较差,在平移过程中视觉可达性较好;信号工和司索工的位置与其视觉可达性联系紧密,当信号工处于视野刚好覆盖起重司机和司索工的位置时,其视觉可达性最好,而司索工需不断调整位置,使其视觉可达性达到最佳。

施工-地质双驱动的地下洞室有害气体浓度智能预测方法

地下洞室有害气体浓度与开挖方案、地质条件等密切相关,开展施工-地质影响下的有害气体浓度精准预测对于施工安全管理具有重要意义。然而,有害气体监测数据有用信息难被提取,爆破参数、基岩类别等特征与有害气体浓度间存在非线性耦合,基于此,本研究提出融合沙普利加性解释(SHAP)理论的集成学习有害气体浓度智能预测方法。通过主成分分析(PCA)进行特征预处理,运用树结构贝叶斯优化(TPE)算法迭代寻求CatBoost有害气体浓度预测模型最优超参数组,引入SHAP解释框架,探寻有害气体排放浓度重要影响因子。以金沙江旭龙水电站导流洞工程为例,研究结果表明:对比CatBoost、TPE-XGBoost以及TPE-LightGBM模型,TPE-CatBoost模型均方根误差(RMSE)分别降低了48.9%、40.2%、36.8%,具有更高预测精度;融合SHAP理论发现PM_(10)、PM_(2.5)浓度与爆破方案关联更为密切,CO、CO_(2)浓度受地下水状态等地质条件影响更大。

露天梯段爆破粉尘体积分散度的分形表达

为研究露天梯段爆破粉尘体积分散度的分布规律和特征,采用分形几何理论建立分形分布函数,以Rosin-Rammler分布函数为基准函数,将猴子岩水电站桃花料场流纹岩爆破开采的工作边帮、出入沟、工作平盘以及爆破区作为取样点,收集粉尘样品。通过激光粒度分布仪测量样品分散度,求出函数特征值,定量表达料场粉尘分布规律。结果表明,爆破粉尘分散度具有良好的分形特征,可用分形维数D定量表示,其分形维数D为2.110-2.251;采样点的分形维数D与至爆破区距离负相关,Rosin-Rammler分布参数n与至爆破区距离正相关;远离料场爆破区采样点的样品中,悬浮颗粒、可吸入粉尘、呼吸性粉尘所占比例较大。

隧洞钻孔作业工效及低位作业姿势研究

为探究隧洞钻孔作业过程中钻工身体疲劳程度与作业姿势关系,从人因工程理论视角,运用CATIA软件建立隧洞钻孔作业模型,并模拟6种典型钻孔作业姿势。测算钻工在不同孔位作业姿势疲劳程度评估值,分析钻工疲劳程度与身体下蹲参数的关系。研究表明:脚踝和大腿是钻孔作业最易疲劳部位,需重点保护;下蹲作业姿势极易疲劳,推荐坐姿为低位钻孔作业姿势。为减轻脚踝和大腿受力,应采用作业支持系统。

绿色施工方案评价的OWGA和CWGA集成方法

绿色施工评价走向标准化,但对绿色施工等级评价却没有统一方法.在总结已有评价方法的基础上,通过建立绿色施工方案评价的典型指标,评价绿色施工方案的节能环保性.运用有序加权几何平均算子(OWGA算子)和组合加权几何平均算子(CWGA算子)的集成评价方法,结合绿色施工影响因素和社会、生态效益发挥影响因素,通过对各指标的专家打分值进行纵向和横向集结,消除专家受个人感情等主观因素的影响,增加中间值的作用,使得方案的评价结果更加科学合理.最后,通过工程实例验证该方法的实用性、有效性和可行性.

施工度汛的分割多目标风险模型及应用

施工度汛风险量化分析普遍采用风险期望值模型,这将导致高损失低概率与低损失高概率的计算结果可能相同。分割多目标风险法(PMRM)给定分割概率,计算给定概率范围内的条件概率,得到多种风险函数,最后将这些风险函数加入到风险决策模型的目标函数中进行风险决策。在湖北鄂坪面板堆石坝施工度汛中,应用分割多目标风险方法,计算不同措施组合的风险,结果合理,能克服传统风险期望值模型的缺点,能为决策者提供科学依据。

水电厂电力设备事故应急响应FPN-MC模型及效能分析

为更好地利用信息技术研究水电厂电力设备事故应急效能,提高应急救援效率和应急处置能力,综合考虑应急响应过程中各个环节时间的随机性与模糊性,运用模糊Petri网(FPN)和马尔科夫链(MC)理论,构建水电厂电力设备事故应急响应FPN-MC模型,求解模糊稳态概率值并分析系统效能指标。最后,以ZLB水电厂电力设备事故Ⅲ级应急响应作为实例,进一步剖析应急流程信息拥挤的瓶颈环节及事件应急处置的关键节点。结果表明:应急资源使用完毕、相关人员现场处置到位、确定完善的处置方案时的状态最为繁忙;利用资源实施救援、相关人员进行现场处置、完善处置方案等实施过程需要重点监督和管理。

水电工程施工物料优化调配的模糊约束模型及应用

水电工程物料运输很大程度影响到工程建设的费用和工期控制,建立物料调配数学模型,有利于物料调配决策.施工物料调配模型的约束条件是由施工计划确定的,但是施工计划往往是不精确的,因而需要考虑调配模型约束条件的模糊性.在物料调配模型中加入模糊约束条件,建立模糊约束的施工物料调配模型,能克服确定型物料调配模型刚性的缺点.在求解模糊约束物料调配模型时,引入三角模糊数排序准则,使得变换后的模型约束条件少,算法简单.模型在工程实例中得到验证,结果合理,可以为决策者提供科学依据.

施工度汛应急资源的动态调度网络研究

为在有限的施工度汛应急资源状态下安全、经济地度汛,考虑度汛风险的不确定性,采用动态博弈网络技术,建立不同危机处理点的应急资源动态网络调度模型。根据模型计算结果选择适宜的危机处理点,制订施工度汛应急资源的最佳调度方案,将度汛风险造成的危害程度降到最低。用该模型能在不完全信息下制定方案,并统筹兼顾到在信息完全情况下的及时调整。将模型应用于枕头坝工程施工度汛应急资源调度方案的制定中。结果表明:枕头坝施工度汛时,为避免发生更大灾难,无论处于哪种危机状态,施工决策者都应按模型计算得出的相应方案,将应急资源调动到危机处理点处进行抢险救灾,以减少损失。

水电工程人工砂石生产的成组作业排序研究

针对水电工程人工砂石生产线容易出现无序化导致生产进度滞后和成本增加的问题,考虑人工砂石生产线的特点对人工砂石生产作业进行优化排序,根据不同人工砂石在加工上的相似性,在满足约束条件的情况下以总加工流程时间最小化为目标函数,建立了砂石生产线的成组作业排序模型,并利用CDS启发式算法进行求解,达到人工砂石生产系统最优化的目标。通过工程实例验证了该模型及算法的合理性。

考虑旅客携行行为的安检系统服务参数优化研究

为提高公共交通安检系统服务效率,考虑旅客“绕行取行李”“等待取行李”的携行行为,分析安检系统服务流程,构建安检系统的Jackson排队网络模型;分析旅客人体安检和行李安检之间的速度差,厘定在携行行为条件下及不同情境中旅客提取行李前的等待时间,并修正安检系统的Jackson排队网络模型;优化安检系统服务参数,实现系统服务设施的最优配置;以某公共客运站为研究对象,进行案例验证分析。结果表明:优化模型不仅能改善安检服务设施配置效率,而且显著降低系统稳态条件下的平均等待队长;增加“绕行取行李”行为的旅客比例能显著降低旅客提取行李前的平均等待时间。