不同用途房屋结构安全隐患影响因素及其作用机制研究

为深入研究不同用途房屋结构安全隐患的主要影响因素,以某省37 670条房屋隐患排查数据为基础,将17种使用用途房屋划分为工业用途、居住用途和公共用途三大类,以房屋结构安全隐患的有无为因变量,选取用地性质等12个指标作为自变量;采用卡方检验分别筛选出三类用途房屋的显著影响因素;构建三类用途房屋的二元Logistic模型进行对比分析。结果表明:构建的Logistic模型拟合效果较好,地区发达程度等6个因素对三类房屋的结构安全隐患影响显著,房屋类别等5个因素仅对两类或个类房屋影响显著,而是否委托资质单位施工对三类房屋均无显著影响,研究结果可为房屋隐患排查整治工作提供一定的参考依据。

“三合一”自建房结构安全智能预警模型

“三合一”自建房虽便于业主生产、储存、经营活动,但因其功能复合,其结构安全性常存在较多严重的问题。为提前预警此类建筑的安全隐患,本研究基于机器学习算法构建了“三合一”自建房结构安全预警模型,并先后应用集成思想和智能优化算法,对预警性能进行了2次提升。首先,采用独热编码、过采样等方法对某地获取的数据进行预处理;其次,选择总体准确率、召回率和AUC值3项指标分别选出最佳的基分类器;之后,使用袋装法和提升法等集成思想优化预警模型的性能;然后,应用鲸鱼、金豺、粒子群等智能优化算法对预警模型性能进一步优化;最后,综合以上模型运算结果,挖掘预警指标中的关键指标。结果表明:(1)经鲸鱼算法优化的Bagging(KNN)模型可更高效地对“三合一”自建房的结构安全进行预警,其召回率为0.802;(2)经鲸鱼算法优化的Boosting(SVM)模型具有更稳定的预警鲁棒性,其AUC值为0.933;(3)默认参数的XGB模型整体预警效率更佳,其总体准确率为0.915;(4)建筑年份、砖混结构、地上层数、建筑面积等14个指标是“三合一”自建房结构安全预警的关键指标。

改建房结构安全的三阶提升预警模型

为研究改建房结构安全问题并提升模型预警精度,采用“文本-图像融合”、“信息再生成”和“智能优化模型参数”3个方法建立三阶提升预警模型。首先构建基础预警模型:选取VGG16、ResNet50等4种图像识别模型进行迁移学习,将性能最优者作为基础预警模型;之后进行第1次预警精度提升:收集测试集中对应的文本信息,经独热编码等预处理后与图像信息“融合”,优选随机森林等5种算法以提升预警精度;然后进行第2次精度提升:采用过采样-深度卷积生成对抗网络(SMOTE-DCGAN)策略提高模型对隐患改建房的“捕捉”能力;最后,使用金豺优化算法进行第3次提升。研究结果表明:DenseNet121模型更能抓取到隐患改建房图像特征;改建房结构安全预警模型最优的是支持向量机(SVM),准确率为82.5%;使用SMOTE-DCGAN策略后,表现最佳的SVM和XGBoost,其隐患改建房的召回率分别提升10和5个百分点;金豺优化算法下的“SMOTE-DCGAN-SVM”准确率、召回率、精确率和F 1值再次提升7.0、7.5、10.5和9.1个百分点。研究结果可为相关部门排查改建房安全隐患提供技术支持。

台风灾后存留房屋安全隐患自动辨识及位置定位研究

台风及其引发的洪涝灾害会对大量房屋造成损伤,灾后存留房屋排查任务又急又重,而人工排查房屋隐患耗时费力,研究提出一套可对台风灾后存留房屋隐患部位自动辨识、定位,并对房屋安全水平自动分级的模型。首先,采集台风“海葵”后福州受灾房屋图像,以数据增强的方法使3个安全等级房屋样本达到基本均衡的水平;其次,通过试验对比得到更适合作为ConvNeXt网络对房屋安全分级的图像尺寸处理方式,并进一步通过学习率预热机制提升模型分类准确率;再次,以消融试验探究门控通道注意力(Gated Channel Transformation,GCT)嵌入ConvNeXt的相对最佳的方式;最后,利用Ablation-CAM(Ablation Class Activation Mapping)技术提供模型对隐患位置定位的可视化结果,验证模型辨识台风灾后房屋隐患的准确性。试验结果显示,研究提出的模型在台风灾后存留房屋安全分级任务中准确率达到了93.87%、F_(1)为93.95%,均高于其他主流网络;同时,与ConvNeXt相比,GCT-ConvNeXt的隐患位置定位结果更加精准,可为台风灾害后房屋隐患排查工作提供参考。

负面舆情演化下的应急物资优化调度研究

在突发事件发生后,应急物资短缺及分配不均等问题会使灾民产生心理焦虑,负面情绪的释放会进一步发酵成为负面舆情,进而影响应急救援效果。首先,构建以降低负面舆情为主、兼顾公平和效率的应急物资调度模型;其次,提出相对重要度优先、最短路径优先及比例分配3种调度策略;然后设计多目标改进算法和多目标传统算法求解模型;最后,以2022年上海疫情为参考进行案例求解分析。结果表明:(1)考虑舆情演化的调度模型可更均衡地满足各灾区的应急物资需求,各地区物资满足率均达到75%以上,能有效减缓负面情绪;(2)传统多目标算法求解时间较短但物资满足率较低,多目标改进算法耗时较长但物资满足率均达到70%以上;(3)采用“相对重要性优先策略”救援效果较好,各地区物资满足率达90%以上,采用“按比例分配策略”在救援初期能有效降低舆情影响。

改扩建砖混隐患房屋机器视觉辨识模型

改扩建砖混房屋存量巨大,且易发生坍塌事故。仅靠人工方式辨识隐患房屋较为低效,尝试引入机器视觉模型更智能地辨识隐患房屋。首先,收集已标注安全现状的相关房屋图像7 114幅,经一定处理后按6∶2∶2的比例划分训练集、验证集与测试集;之后,选用ConvNeXt、Swin Transformer、ResNeXt、DenseNet和MobileNet五种视觉模型,以迁移学习的方法,进行适应本识别任务的微调训练,并与引入“随机裁剪拼接(Random Image Cropping and Patching, RICAP)”图像数据增强方法的训练结果对比;最后,综合运用多种指标评价各个模型表现。结果表明:引入RICAP方法训练的ConvNeXt模型,在测试集上取得0.945 9的准确率、0.974 2的召回率,比未使用该方法训练的表现最优的模型分别提升0.014 8、0.044 4,可更准确地辨识隐患房屋。

我国地质灾害时空分布特征及演变分析

本文分析了2011-2020年我国地质灾害时空分布特征及其重心移动轨迹。基于2012-2021年《中国统计年鉴》中的地质灾害灾情数据,使用分级地图展示地质灾害时空分布,再运用全局和局部空间自相关分析探讨地质灾害的空间关联性和聚集特征,最后利用ArcGIS平台对地质灾害的重心移动轨迹进行分析。结果表明:我国地质灾害的发生虽然总体呈下降趋势,区域分布呈“南多北少”态势,但空间聚集性逐年增强,且西南地区高-高聚集区域不断扩大,应对地质灾害高发区进行重点防控。

基于蒙特卡洛模拟和主客观综合权重的化工园区配电系统模糊综合评价

化工园区配电系统网络结构及装置配备复杂,因配电系统故障导致的用户停电故障占总故障的大多数,合理的配电系统评价是化工园区正常运转的保障。采用模糊综合评价法,专家打分阶段选择"给出得分区间"、"给出得分分布"及"精确打分"等任意一种方法实现打分,结合蒙特卡洛模拟产生服从给定区间或分布的随机得分,并据此求取随机模糊评判矩阵;依据蒙特卡洛可随机产生多组数据的特点,求各指标得分的标准差以反映得分的分散情况,并据此求算客观权重,将客观权重作为指标层次结构中的指标层权重,应用AHP方法求取主客观综合权重;在以上工作基础上,迭代求取并汇总各次模糊评价结果,最后得出的综合评价结论与实际情况相符。

基于FCM和CBR-GRA双重检索的应急救援物质需求预测

运用多项数据分析及推理技术提高物资需求预测速度及可靠性.首先利用历史案例信息求救援案例指标权重;之后建立模糊聚类(FCM)及案例检索相结合的算法,案例检索采用CBR-GRA双重检索技术,在得到相似度向量与灰色关联度向量之后,再次应用灰色关联分析求取案例相似-关联度向量,从而保证可靠案例检索;最后建立救援物质需求模型.经实例验证可知:案例聚类实现数据初步筛选,提升了检索速度,2种检索方法融合,提升了检索可靠性.

基于隶属度权重的化工园区供电工程模糊综合评价

供配电系统作为化工园区的公用工程,其一旦发生故障将会引起园区众多企业故障,合理的配电系统评价是化工园区正常运转的保障。首先通过类比基于可拓学的简单关联度动态指标权重等理论,建立基于模糊隶属度的动态权重模型,一方面避免人为主观因素的影响,使权重只随指标得分浮动变化,另一方面实现"理论闭包",即权重求解方法只基于模糊综合评价自身,然后应用层次分析法(AHP)求算准则层各指标主观权重,并建模实现模糊隶属度动态权重与主观权重的糅合,最后将该方法应用于化工园区配电系统模糊综合评价,评价得分为77.81分,评语为"良好",与经典AHP权重的模糊评价结果基本一致。

基于指标重要度及代价的系统评价后续决策

当系统某次评价不达标,选取怎样的方案使系统整改后达标便是评价后续决策问题。首先类比事故树基本事件重要度,建立能综合反映指标重要度的模型及改善代价的模型;之后对最大重要度所对应指标得分进行固定步长、渐升步长以及渐降步长等3种形式的增值,再求新的系统评价得分,直到系统评价满足阈值,并确定3种迭代模型的取舍策略;最后分析迭代过程及结果,建立指标改变先后度模型,确定指标改变的轻重缓急次序。文中以模糊综合评价方法为对象分析,实例验证切实可行,并可推广应用于灰色评价、可拓学评价以及集对分析等常规评价方法。

新入职起重机司机操作失误研究

以门式起重机和塔式起重机2类典型起重机为研究对象,探究影响新入职起重机司机失误的因素。首先统计司机的各项数据(性别、驾驶经验等),对司机分组;然后利用起重机模拟器仿真,使司机分别操作这2类起重机,记录操作时的环境和司机的失误,通过分析对比不同组司机的失误情况,探讨影响司机失误的因素。结果表明,首次操作时,女性司机失误率低于男性,但耗时高于男性;近视对塔式起重机司机的影响大于门式起重机;复杂操作会增加司机的失误率;有驾驶经验的司机首次操作的失误率比没有经验的低,但形成的思维定势会阻碍司机学习新的知识,在司机对起重机进一步操作时,有驾驶经验会增加司机的失误。

面向小样本安全生产数据的事故集成预警模型

现有事故预警模型多依赖大量数据训练,而许多中小企业的安全生产数据积累不足。为了利用少量样本数据训练出相对精确的事故集成预警模型,首先,运用合成少数类过采样(SMOTE)算法对小样本数据进行预处理;其次,基于相关数据训练单个机器学习算法,选择最优机器算法作为集成方法的基分类器;同时,利用特征重要性优化企业事故预警指标;最后,通过投票法、装袋法、提升法、堆叠法4种集成方法进行拟合,提高企业事故预警模型精度。结果表明:SMOTE方法能较好地模拟出企业事故预警数值,增加其数据量,较好地解决了小样本数据不平衡问题。此外,在基于4种集成方法的企业事故预警模型的比较中,发现基于装袋法的企业事故集成预警模型拟合效果最佳,测试精度可达到88.46%。

基于改善代价的模糊综合评价后续决策研究

当某次评价不达标,选取怎样的方案使系统整改后达标是评价后续决策问题。从经济角度研究模糊综合评价的后续决策问题,即如何以最少花费达到评价阈值要求。首先建立指标得分成本、单位成本及改善代价等模型。在此基础上,将各指标得分编码为一条遗传信息,应用遗传算法迭代求取既满足模糊评价得分阈值要求,又能使总改善代价最优的各指标得分。最后分析迭代过程及结果,建立指标改变先后度模型。在经济预算紧张或系统运转困难时,可用该模型确定指标改变的轻重缓急次序。本文实例经2 000次迭代使系统达标并确定了各指标的改变先后顺序。该方法切实可行,可用于灰色评价、可拓学评价以及集对分析等常规评价。

基于集成算法的工贸企业安全预警系统优化

为了提高工贸企业安全预警预报能力,在构建了工贸企业生产安全预警指标体系的基础上,基于集成算法优化工贸企业安全预警系统。首先,将集成算法中的随机森林(RF)和XGBoost模型进行比较,基于随机森林来优化指标因素。为检验各指标因素之间是否存在相关关系,先用相关系数的方法计算各因素之间的相关程度,然后对其进行显著性检验;其次,在确定各指标因素的相关关系后,采用差分法解决序列相关性的问题;最后,基于差分得出的数据和优化后的指标,运用随机森林模型再次进行模拟,得出优化后预警模型的精度和平均绝对误差。结果表明,在数据量较小的情况下,一定程度上随机森林的集成效果比XGBoost模型更佳。运用差分法解决各因素相关性问题后得到的数据及用RF优化后的指标因素,使得随机森林的企业安全预警模型精度得到提升,平均绝对误差显著降低。

基于云模型的木制品加工企业火灾事故诱因分析

木制品加工企业火灾事故诱因防控是其安全工作的重点,基于云模型综合确定各危险因素的防控排序,首先构建火灾事故因素模糊分析图,将因素分为企业安全管理、消防设施、火灾引发因素、人员疏散4个一级指标,并进一步细分为24个二级指标;在此基础上,考虑数据的随机性和离散性,利用云模型结合AHP和模糊综合评价法,将权重和评价矩阵定量云化,构造出基于云模型改进的综合评价模型;最后运用该模型对某木制品加工企业火灾事故进行风险分析。结果表明,该方法能较为客观地对危险因素进行排序,不仅适用于火灾事故诱因分析,对企业其他类事故安全评价也有一定参考价值。

基于修正离散权的事故应急救援任务终止条件确定及评价

应急救援任务繁重、现场复杂,易造成应急救援活动结束条件的模糊,这样不但浪费救援成本,而且不利于事故调查,结合《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》,研究应急任务结束条件的界定问题。首先按"导则"建立指标体系,之后根据专家的打分矩阵求取各指标信息熵及标准差,建立能综合反映指标分离散度的客观权重模型,然后应用预先危险性分析(PHA)修正客观权重,最后应用层次分析法(AHP)求算主客观综合权重;在此基础上应用模糊综合评价确定各名专家的评价结果,设定得分阈值及人数阈值,只有当达到得分阈值的人数不少于人数阈值时方可确认应急结束。最后经实例证实该方法简洁易行。

压缩空气在风量较大巷道的降温效果分析

首先探讨了矿井应用压缩空气膨胀降温手段的适用范围,在此基础上,与直接应用压气降温回采面的方法进行了比较。本文着重对压气在一段巷道中的降温效果进行了分析。具体探讨时,以压气膨胀为研究对象,针对其在热传导公式中的不同作用,采用两种方法研究膨胀降温效果。最后对通风降温和膨胀降温进行了经济分析,并给出综合实例。

斑马线“人-车”博弈仿真

我国自2017年开展“车让人”活动以来,斑马线事故得到有效控制。但本文经统计发现,近两年交通事故量并未明显降低,即“车让人”虽有效控制了斑马线事故,但并未明显影响整体交通安全形势。为此论文设计了3种人车博弈仿真实验,分析不同典型情况下的礼让司机心态:在没有规定车让人时,积极礼让率约20%;在规定车让人时,积极礼让率约50%;当给予司机正向反馈时,积极礼让率约70%,仿真结果验证了:如果没有很好地兼顾司机情绪,“车让人”并不能实现本质安全,即大量交通事故只不过是从斑马线推移到了公路的其他地方(事故外溢)。论文最后建议在斑马线处分别设计给司机和行人阅读的2套标语,综合调控司机心境,有效防控“斑马线事故外溢”。

关于局部阻力与正面阻力较大井巷通风的热力计算分析

探讨局部阻力功和正面阻力功对矿井热力计算的影响。论文首先对常用矿井热力计算基本理论做简单概述;之后从热力学第一定律开始探讨矿井沿程阻力对矿井热力计算的影响;最后在以上两方面工作基础上,探讨局部阻力和正面阻力对矿井的热力影响,并最终对矿井热力计算理论作局部补充,得到适用于局部阻力和正面阻力较大井巷的矿井热力计算公式。