采用云重心评判法的港口船舶溢油综合应急能力评价

为突破单环节评价港口船舶溢油应急能力的局限性,合理配置资源,采用云重心评判法全环节评估港口船舶溢油综合应急能力,面向应急准备、预警、行动、恢复全环节,参照人-机-环境-管理系统理论和国际国内规定,建立综合应急能力评价指标体系;针对传统评价指标因素未涉及模糊性和随机性的问题,用加权偏离度确定定性指标与定量数值间的转化关系;利用层次分析法(AHP)优化评价意见,弥补评价样本欠充分带来的精度缺陷;最后,以上海港为例,对船舶溢油综合应急能力评价作实证研究。结果表明:云重心评判法能合理评价港口船舶溢油综合应急能力,为健全和完备应急能力提供理论依据,为港口船舶溢油综合应急能力评价提供了一种新思路。

一种安全文化新概念模型及其评价应用

为提高船舶制造业安全文化建设水平,依据安全文化定义和客观实际,融合安全价值观(SV)与人-机-环境-管理系统(MMEMS),提出一种安全文化新概念模型,即SV-MMEMS模型。基于该模型的SV、人、机、环境、管理5个维度,调查W船企,经项目分析、信度分析、效度检验、因子分析等数据处理,构建由5个维度、14项一级指标、33项二级指标的船舶制造业安全文化评价指标体系;运用软件AMOS构建安全文化二阶验证性因素分析模型,以及安全文化影响因素间的因果关系路径分析模型。结果表明:5大要素两两之间存在正向的相互影响关系,以SV为核心,与MMEMS各要素的路径系数分别为0.766、0.553、0.720、0.839,归一化后占比为26.6%、19.2%、25.0%、29.2%;为该船企安全文化建设提供进一步改进的路径和程度依据。SV-MMEMS在企业和组织的安全文化建设与评价方面具有可观的开发应用前景。

自然灾害下横向转运的应急物资二次调度

突发自然灾害及其次生灾害易导致受灾点信息传递滞后、模糊,进而造成受灾点应急物资供应不足,为解决这一问题,在受灾点间引入横向转运方式进行应急物资协同调度。基于加权秩和比(WRSR)综合评价法,计算物资不足的受灾点物资紧迫程度,作为受灾点物资调度顺序的依据;考虑灾后道路损坏对调度时间和成本的影响,引入随机道路通行率系数,以时间最短和成本最低为目标,构建考虑横向转运的应急物资二次调度模型;采用遗传算法求解模型,并与无横向转运调度结果进行对比。结果表明:引入受灾点间横向转运,能有效减少调度时间,降低调度成本,缩短各受灾点应急物资“空窗期”,提升应急物流效率和应急物资配送网络韧性。

基于眼动追踪技术的引航员情景意识识别研究

情景意识(Situation Awareness,SA)缺失是引航作业人为失误的主要根源,有效识别引航员SA水平是保障引航安全的关键。针对现有测量方法的侵入性、主观性、间断性问题,设计典型场景引航模拟试验,利用眼动特征开展引航员SA水平识别研究。应用眼动追踪技术实时采集引航员的眼动试验数据;采用独立样本t检验和Mann-Whitney检验方法研究SA与眼动指标的关联效应;基于敏感眼动指标结合支持向量机(Support Vector Machine,SVM)构建引航员SA识别模型,实现引航操作任务下SA的有效识别。结果显示:高SA组的视觉搜索效率大于低SA组,高SA组主要关注窗外视景而低SA组更多关注电子海图,高SA组比低SA组获取信息的能力更强;平均扫视次数(Average Saccade Count,ASC)、注视总时间百分比(Fixation Duration Percentage,FDP)、平均注视持续时间(Average Fixation Duration,AFD)3个眼动指标与引航员SA水平具有显著相关性;采用“ASC+FDP+AFD”组合指标时且在5 s时间窗口长度下,SA识别准确率达到92.23%。研究结果表明了该识别模型的有效性。

船舶修造企业火灾事故特征挖掘与致因分析

为探究船舶修造企业(SRBE)火灾事故的特征和致因,运用数理统计方法研究118起火灾事故,从事故的时空属性、火灾三要素和伤害严重程度进行事故特征挖掘;并基于改进的人因分析与分类系统(HFACS-SRBE)事故致因模型,采用卡方检验、让步比(OR)、克莱姆V系数(Cramer's V)方法,分析致因因素之间的相关性及其强弱。结果表明:14:00—16:00最易发生火灾事故和人员伤亡;火灾事故主要发生地点在船舶区域,占比为33.90%;59.19%的点火源是动火作业;无人员伤害、轻伤和轻微伤、重伤和死亡数量比值为61:54:3。通过相关性及其强弱检验后确定15组相邻层级致因因素存在相关性,并得到26条完整事故致因链。其中,沟通与协调→运行计划不适当→不良心理状态→决策差错是导致船舶修造火灾事故发生关联性强度最大的事故致因链。

我国较大及以上生产安全事故特征及严重程度分析

为实现我国较大及以上生产安全事故(MWSA)数据的有效管理,减少事故发生及降低事故严重程度,基于2010—2022年国务院安委会挂牌督办的278起MWSA,建立通用的MWSA数据库,从事故发生时间、空间、行业、类型维度探究事故特征分布,并依据事故严重程度的综合量化指标,构建分位数回归模型全面识别事故严重程度的影响因素。结果表明:在时空分布上,6—9月的事故起数和死亡人数处于高峰,日照充足的白天(7:00—18:00)事故起数和死亡人数占比多达2/3,经济发达省/直辖市(京津江浙沪闽)事故较少;爆炸和车辆伤害为主要事故类型。在0.05的显著性水平下,事故类型、发生日期、季节、日照条件、天气、平均温度、企业员工规模、企业成立时长等8个因素分别在不同分位点处与事故严重程度显著相关。其中,天气、平均温度是低严重度事故中影响事故后果的重要因素,100人以下的企业员工规模因素增大了极端严重事故发生的可能性。

基于SD模型的交通密集水域安全脆弱性影响因素阈值测度方法研究

交通密集水域事故频发,为科学界定水域交通安全系统薄弱环节的安全底限,通过基于脆弱性理论的交通密集水域安全研究,提出一种基于系统动力学(SD)模型的交通密集水域安全脆弱性影响因素阈值测度方法。以交通密集的长江口南槽航道水域为例,首先根据该水域交通事故案例,基于海事预控理论识别该水域交通安全脆弱性的影响因素;然后分析各影响因素间相互作用关系,构建该水域交通安全脆弱性SD模型,并结合专家咨询确定该水域交通安全脆弱性警级;最后选取关键因素进行灵敏度分析,评估这些关键因素的脆弱性阈值。结果表明:阈值仿真结果与专家评价结果的误差绝对值在10%以内,总体符合专业经验认知,表明提出的阈值测度方法合理,可适用于其他交通密集水域,为海事监管部门的交通安全脆弱性动态监测与实时预警提供理论依据,对于保障辖区交通的安全高效运行具有重要的参考价值。

船舶避碰路径规划研究综述

对船舶避碰模型和路径规划方法进行分类综述和评价,将评价碰撞危险的船舶避碰模型分为碰撞危险度模型和船舶领域模型,将现有的船舶避碰路径规划方法分为确定性方法和智能优化方法,并分别对其研究成果进行总结,分析船舶避碰路径规划发展趋势。

海上交通资源与船舶污染环境承载力预测模型

近年来我国港口对资源与环境的需求发生了深刻的变化,给资源环境承载力带来新的挑战。为此提出海上交通资源与船舶污染环境承载力概念。通过海上交通资源和船舶污染环境承载现状评估,构建了评价海上交通资源和船舶污染环境承载力指标体系,分别建立了海上交通资源承载力和船舶污染环境承载力两个计量分析预警模型及其情景分析预测,形成海上交通资源与船舶污染环境承载力综合预测预警系统,并对未来海上交通资源与船舶污染承载状态作出预测预警。验证结果表明,海上交通资源和船舶污染环境承载力系统较准确地评估和预测了当前和未来海上交通资源和船舶污染的承载力状况,为航运资源的科学规划和可持续发展提供技术支撑。

基于瓦斯流监测可视化的矿井风网实时解算

目前计算机解算矿井通风网络己被广泛应用于教学、科研和实际生产中。而大多数风网解算软件操作复杂,相对滞后。为了适应瓦斯流监测可视化系统实时监测的要求,在分析各种解算方法的基础上,运用Visual Basic程序设计技术以及结合SQL Server数据库管理功能实现了矿井风网的实时解算。

高校实验室现状分析及发展探讨

高校实验室是进行实验教学、科学研究和培养创新人才的重要基地,对于培养学生的动手能力和创新能力具有重要的意义。本文总结了高校实验室发展现状,包括实验室建设和实验室管理中存在的观念、体制和队伍问题,提出了未来高校实验室在健全实验教学制度、实行开放式实验、加强实验室队伍建设等方面的发展方向。

延时煤与瓦斯突出的实时预警理论与应用研究

结合煤矿井下瓦斯涌出实时监测图,利用神经网络技术判断瓦斯异常情况.选取4个参数作为瓦斯延时突出预测的特征指标:井下瓦斯涌出峰值、瓦斯上升梯度、瓦斯超限时间和瓦斯下降梯度.瓦斯异常涌出超限3%,并持续时间超过10 s为瓦斯延时突出敏感指标的临界值.结合VB+ADO的编程及数据库访问技术,建立了人工智能神经网络的瓦斯预警理论模型、瓦斯预警模型的自学习训练方法和瓦斯预警技术.模型预测结果与实际情况完全相同.

海工企业安全文化MMEM-SV评价模型的构建及实证研究

为深化安全文化内涵,拓展MMEM系统理论边界,先从人-机-环-管-安全价值观5个维度构建新安全文化理论框架——MMEM-SV理论模型;然后通过文献和实地调研,在新安全文化理论模型的基础上构建包含43个指标的海工企业安全文化评价指标体系;最后运用李克特5等级量表对某典型海工企业安全文化进行问卷调研获取数据,采用项目分析、信效度检验和因子分析方法分析初始评估指标的关联性,并建立可合理测评该海工企业安全文化的评价指标集,实现海工企业安全文化合理有效的定量测评。结果表明:数据分析后共剔除14个不合理指标,留用29个指标重构安全文化评价模型,分析结果验证了该模型的合理性和有效性。

煤矿火区密闭过程自燃诱发瓦斯爆炸的规律研究

为了研究煤矿火区安全封闭技术,进行了火区封闭过程诱发瓦斯爆炸的规律研究。对火区封闭过程中的自燃诱发爆炸的数学物理模型进行了分析,主要涉及巷道流场模型、采空区自燃模型、采空区瓦斯运移模型、瓦斯爆炸模型。以黑龙江鹤岗矿业集团兴安矿综采工作面停采封闭火区期间发生爆炸事故为原型,对火区封闭过程诱发瓦斯爆炸进行研究。得出,火区封闭过程中的风速下降,会引发巷道或采空区瓦斯积聚现象,高温火源存在的情况下易引发瓦斯爆炸事故。瓦斯积聚区与高温区存在较大的距离时,积聚瓦斯运移到高温区域引发爆炸;瓦斯积聚区与高温区距离非常近时,高温烟气逆向运移到瓦斯积聚区引发瓦斯爆炸;采空区自燃火势如果加强,也有可能引发采空区瓦斯爆炸。为了保证自燃火区密闭过程安全性,密闭期间应加强通风,增加进回风密闭间的风压,保持进回风密闭构筑的同步性。

矿井平巷木材火灾烟流滚退理论分析与实验研究

为了研究矿井火灾产生的滚退烟流的危害,理论分析了矿井火灾后烟流发生滚退的条件及滚退特征,进行了真实巷道木材火灾实验。从烟流滚退滞止点的压力平衡和最小经验进风风速两个角度进行了烟流滚退的条件判别;基于环境流体力学、传热学和前人研究成果对滚退烟流的滚退特征数学模型进行了探讨和分析;并进行了真实矿井木材火灾实验,对相关实验数据和实验现象、烟流滚退特征数学模型进行了相互对比、分析和验证。结果表明,滚退烟流的特征参数数学模型和实验数据、实验现象吻合较好。

瓦斯爆炸引起支护木材起火的分析和判定

为了研究木材的支护煤层发生瓦斯爆炸后引起次生火灾的危险性,进行了瓦斯爆炸情形下支护木材次生火灾的发生机理的分析和研究。对包括不同初始浓度和体积的瓦斯爆炸火焰波的特性、爆炸后爆源临近区域的动态热环境进行了分析和研究。基于对爆炸后热环境的分析,应用快速热裂解仪开展了支护木材的快速热裂解实验,实验选取温度处于592～1 313 K,热作用持续时间分别为1,2,5,10 s。结合燃烧学基础理论,分别从可燃物、燃烧浓度极限、最低助燃氧浓度、感应期4个方面对瓦斯爆炸热环境下支护木材的起火可能性进行了分析和判定。得出,如果木材支护的煤层发生初始瓦斯浓度处于5.0%～9.25%之间的某个体积的瓦斯爆炸,则在爆炸后距爆源一定距离范围内就构成了引发支护木材着火的必要条件,就有瓦斯爆炸引起了支护木材次生火灾的可能。

基于模糊神经网络的瓦斯爆炸危险性评价模型

煤矿瓦斯爆炸事故的复杂性和随机性决定了煤矿瓦斯爆炸重大危险源的变化不会按照某一特定的规律或函数变化。模糊神经网络具有较强的非线性函数逼近能力和较强的自学习、自适应和联想能力。通过简化易燃、易爆、有毒重大危险源评价模型,确定了网络的输入参数,应用模糊神经网络对各参数之间的关系进行计算,验算结果表明:该网络模型在评价煤矿瓦斯爆炸危险性方面效果良好。

神经网络理论在延时煤与瓦斯突出预警中的应用

为提高煤与瓦斯突出预警的准确性,利用人工神经网络特有的非线性适应性信息处理能力,选择瓦斯涌出峰值、上升梯度、下降梯度、超限时间四个延时突出预警指标,实现煤与瓦斯延时突出的预警。瓦斯样本学习和突出预警结果与实际情况对比表明,前馈神经网络预警模型准确率很高,可以克服传统预警方法存在的瓦斯突出漏报和误报的缺陷。

高压输电杆塔防恐风险评价指标体系

电力防恐是电力安全运营的重要保证。通过风险指数评价方法构建高压输电杆塔遭受恐怖袭击评价的基本层级,以技术接受模型确定防恐风险指标选取原则和特点,结合高压输电杆塔的实际参数,设定单个指标的判断方法并建立高压输电杆塔防恐风险值的算法。实例验证表明,该算法能准确辨识高风险袭击对象,能有效提升高压输电线路防恐能力。

循证安全设计理论的探索

为丰富安全设计理论体系并提高其实用性,运用归纳法和文献分析法,对循证安全设计理论方法进行探索。基于安全科学、系统科学、安全设计理论和循证思想从理论高度对循证安全设计的定义、内涵、特性、功能和方法进行剖析。结合循证安全设计整体结构对其研究内容概括,提炼出循证安全设计的8大特性和5大功能。应用安全设计的“方位-方向-方法-方式”程序构建循证安全设计通用模型,阐释循证安全设计实践步骤和循证安全设计证据系统的建构,并对循证安全设计应用进行理论和实践层面展望。研究表明:循证安全设计是安全设计实践的延伸,循证安全设计实践模式的8大步骤,“提出问题—找寻证据—评估分析—制定决策—预期假设—效果评价—形成新证据—持续改进”等为安全设计提供一种新方法,作为安全设计的外延,循证安全设计丰富了安全设计理论的内容,为其应用提供了新视角。