- 赵荣国;杨锦琛;李洁;周苏华;
随着我国城市化进程的推进，城市路网的韧性问题愈发凸显。构建了一种基于贝叶斯网络模型的城市路网韧性评价模型，并以粤港澳大湾区内地城市群为例，评估了2000—2019年该地区9个城市的路网韧性。基于韧性功能函数从容灾性、稳定性、重构性、恢复性4个方面建立功能层，选取稳定性、可变性、可维护性、可靠性、服务性、安全性、鲁棒性、可修性、适应性9个因素建立性能层，选取客运量、公共汽车数量、道路面积率、出租车数量、交通事故死亡人数、公共交通投资、每万人公共汽车数、道路运输从业人数、人均道路面积9个因素建立因素层。研究结果表明：路网韧性指数最高的为深圳(60%),而最低的为中山(43%);广州、深圳、珠海、东莞的路网韧性一直稳定增长，其余城市的路网韧性浮动较小；路网韧性并非总是随着城市GDP的增长而提高，还与人均GDP有关；敏感性分析表明，路网重构性、路网可靠性、交通事故死亡人数分别为各自所在层中对路网韧性影响最大的因素；加强中心城市与其他城市之间的联系可以提高城市路网韧性。研究成果可为粤港澳大湾区城市群交通路网功能完善与韧性提升提供技术参考。
2024年03期 v.24;No.147 825-835页 [查看摘要][在线阅读][下载 3257K] [下载次数：1182 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 余杨;张文豪;吴静怡;张鹏辉;余建星;
半潜式平台系泊失效会引发重大安全问题，为研究局部系泊失效下半潜式平台系泊韧性水平，构建系泊失效至恢复全过程的平台性能水平曲线，并将系泊韧性量化为吸收、适应及恢复3部分。基于平台运动响应及恢复操作构建相应的韧性定量评估指标，并利用CRITIC(Criteria Importance Through Intercriteria Correlation)法进行赋权，进而得到韧性评估3层指标体系。以规则波作用下的南海某半潜式平台为实例，在ANSYS@AQWA~(TM)中建立其数值模型以进行水动力计算，并运用构建的评估指标体系进行系泊韧性评估。结果显示：半潜式平台系泊韧性水平与吸收、适应和恢复能力具有一致相关性，且浪向对角线立柱下两根系缆同时失效时系泊韧性水平最高，同一立柱下两根系缆同时失效时系泊韧性水平最低。
2024年03期 v.24;No.147 836-845页 [查看摘要][在线阅读][下载 2286K] [下载次数：331 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 袁志群;陈敬旺;李曰瀚;胡永柱;林晓波;林立;
为厘清并行超车过程中“风-车-桥”的气动交互干扰及其对轿车侧风稳定性的影响，采用空气动力学与系统动力学耦合方法建立了侧风环境下桥上轿车分别超轿车和货车的风致安全评价模型，揭示了轿车超车过程中气动侧力和气动横摆力矩的变化规律及作用机理，基于线性二次最优控制的路径跟踪模型分析了轿车超车过程中有、无控制作用时侧偏运动和横摆运动的差异。结果表明，“风-车-桥”气动交互干扰形成的高速低压区和低速低压区对行车安全有显著影响，影响程度与被超车类型及所在车道有关：轿车超轿车时，在迎风侧第1车道超其他车道轿车时为较危险工况；轿车超货车时，在迎风侧第1车道超其他车道货车及在第2车道超第1车道货车时为较危险工况。研究结果可为提升桥梁风致行车安全能力提供参考。
2024年03期 v.24;No.147 846-856页 [查看摘要][在线阅读][下载 4038K] [下载次数：226 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陈雍君;李晓健;张丽;吴光晔;田诗雨;
地下综合管廊是城市的生命线，一旦出现问题就会对人们生命财产安全造成巨大损害。为了系统地分析管廊运维风险，建立了基于模糊贝叶斯网络的风险评估框架。首先，通过分析管廊运维风险源与风险形成的原因以确定风险事件和风险类别；其次，建立管廊运维风险故障树来梳理风险因素之间的逻辑关系，将故障树映射为贝叶斯网络；最后，结合专家模糊评价，构建地下综合管廊运维风险评估模型。案例分析结果显示：中间事件“火灾、爆炸”与“危害气体浓度过高”的发生概率较高。敏感性分析结果显示：“运维人员操作和维护不当”是导致管廊运维风险发生的根本事件，因此需要制定严格管理措施及规范，加强对运维人员的素质培训，以降低管廊运维过程中各种风险的发生概率。
2024年03期 v.24;No.147 857-866页 [查看摘要][在线阅读][下载 3088K] [下载次数：846 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李莎莎;崔铁军;汪培庄;
为了在系统故障演化过程中控制系统故障状态，提出了一种系统故障状态优化调整方法。其主要根据锥切割理论，以及非优理论和Hat投影建立方法的数学模型，设置了分析系统并给出了分析步骤。首先论述了相关理论的基本思想；其次研究了系统故障状态优化调整的基础和关键，描述了需要研究的问题；再次建立了系统故障状态优化调整方法模型及分析步骤；最后通过实例展示了方法流程，得到了定量结果和优化调整最优方案。结果表明：系统故障状态的优化调整可通过影响因素实现；通过比较原系统故障状态和新系统故障状态与目标系统故障状态的内积，基于非优理论选择需要实施的优化调整措施。当措施是优化调整措施时计算继续；是非优化调整措施时计算停止，这时得到的按照实施顺序组成的措施集合即为优化调整最优方案。最后论述了方法的先进性和有待研究的问题。
2024年03期 v.24;No.147 867-872页 [查看摘要][在线阅读][下载 1117K] [下载次数：129 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张兆宁;高振方;
为了分析机坪管制系统风险因素的耦合性，将决策实验室分析(DEMATEL)模型与N-K模型相结合形成新的风险因素耦合分析模型。首先，利用N-K模型对2017—2019年机坪管制运行不安全事件进行耦合分析，计算不同耦合方式的耦合值；然后，利用DEMATEL模型计算安全风险因素的影响度和被影响度，确定要素的中心度排序，通过DEMATEL模型得到的综合影响矩阵计算可达矩阵，用来分析风险因素的可达性，最后，利用风险因素耦合值对各风险节点的中心度进行修正，获得关键的风险因素。基于实际运行数据，通过DEMATEL/N-K模型分析机坪管制系统的关键风险因素。结果表明，人为因素和机械因素之间的耦合程度明显更高，即更容易导致事故的发生，其中地面保障人员操作出错或未有效观察航空器造成航空器或地面保障设备故障是重点防控的对象。此外，在夜晚或雨天等视线条件下工作，更容易发生不安全事件，应当采取措施控制此类风险。
2024年03期 v.24;No.147 873-882页 [查看摘要][在线阅读][下载 1834K] [下载次数：298 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 姚锡文;许克强;刘清华;许开立;
为阐明生物质灰的沾污结渣特性及其趋势预测研究现状，使生物质能热转化利用过程更加安全，在综合分析生物质灰沾污结渣的危害及机制的基础上，从沾污结渣特性与沾污结渣预测两方面归纳国内外研究进展，梳理出影响结渣的主要因素——灰分组成、反应温度、气氛和添加剂等；并对沾污结渣趋势的预测方法和研究趋势进行分析。针对实际工程中锅炉受热面结渣和腐蚀问题，可以采用混烧、混入添加剂、水洗、酸洗、改变受热面材料、优化锅炉和烟道结构设计、优化反应条件等措施解决。在生物质灰沾污结渣趋势预测方面，目前并没有完整的统一标准，简单沿用煤灰的结渣指标存在严重的不适应性，且现有的预测方法通常只考虑固态或熔融成分对结渣的影响，而忽略了碱金属、氯、硫等元素挥发与温度变化的关系。因此，以热转化过程中碱金属的气-固分配趋势为基础，结合不同温度下生物质灰的特点及成灰特性，建立适用于不同温度下生物质灰的沾污结渣预测模型，是下一步研究应重点关注的问题。
2024年03期 v.24;No.147 882-890页 [查看摘要][在线阅读][下载 1586K] [下载次数：384 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 吴艳青;潘帅;江鹏;
炸药热损伤特征及演化行为对装药安全性具有重要影响。为探究高聚物黏结剂炸药(Polymer Binder Explosive, PBX)在不同温度载荷下的内部损伤和演化行为，对无约束状态下炸药进行烤燃试验，使用分析天平监测炸药的质量变化，并采用显微镜和扫描电子显微镜等技术对炸药样品的表面和内部损伤进行表征。结果表明：温度越高，炸药的质量损失越大且损失速率越快；加热过程中黏结剂先发生熔化，随着加热时间变长和温度升高，黏结剂熔化程度增大，流动性增强，气体从炸药表面孔洞内逸出，孔洞增多且尺寸变大；温度越高炸药内部出现的孔隙越多，孔隙尺寸越大，孔隙主要是由于气体从试样内部逸出形成；炸药内部比表面积变化趋势为上升—下降—上升，其变化趋势受到化学反应速率和黏结剂的流动及损失影响。黏结剂材料的热稳定性是影响炸药热损伤演化行为的重要因素。
2024年03期 v.24;No.147 891-897页 [查看摘要][在线阅读][下载 2096K] [下载次数：336 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 黄萍;林煦东;刘春祥;曾凡捷;林开虹;杨明理;余龙星;
为了更有效地防控综合管廊电缆桥架火灾，在全尺寸综合管廊中开展了电缆桥架火灾试验，系统研究了电缆层数和卷吸条件对电缆桥架火灾烟气温度分布的影响。在电缆桥架附近垂直和水平布置一系列热电偶，分别用于测量管廊内垂直和顶棚水平温度分布。基于管廊内的垂直温度分布，揭示了火灾场景下管廊垂直温度分层规律。结果表明，管廊内发生电缆桥架火灾时，管廊内从上往下可以分为三部分：顶部射流层、中间热烟气过渡层和下部冷空气层。通过分析管廊不同端口的顶棚横向温度分布，发现顶棚温度在半封闭端的衰减速度比全封闭端更快，建立了考虑热释放速率和火源距离顶棚距离的全封闭端顶棚下方无量纲纵向温度分布模型。最后根据卷吸条件与顶棚最大温升的对应关系，发现整体火源功率越大的电缆桥架火灾受到侧壁和端壁的热反馈影响越强烈，针对不同卷吸条件下的电缆桥架火灾分别建立了顶棚最大温升预测模型。通过将模型预测值与试验值对比，发现模型误差在16%以内。
2024年03期 v.24;No.147 897-906页 [查看摘要][在线阅读][下载 2930K] [下载次数：214 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 王永东;任雨桐;赖宜;胡志豪;史林猛;薛威;
为探究隧道相向射流排烟系统中火灾发生时烟气的流动特性，通过FDS数值模拟研究隧道内不同上、下游风速工况下的上、下游烟气质量流率变化。基于等效风速、理论分析和数值模拟结果得到上、下游风速与烟气质量流率比例系数的关系式。结果表明：当等效风速小于临界风速时，上、下游烟气质量流率比值和烟气质量流率比例系数随等效风速增加而减小，并且等效风速与上、下游烟气质量流率比值存在线性关系；当等效风速大于临界风速时，上、下游烟气质量流率比值和烟气质量流率比例系数为0。
2024年03期 v.24;No.147 907-913页 [查看摘要][在线阅读][下载 2254K] [下载次数：270 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王文才;赵婧雯;李建伟;张海龙;
为揭示浅埋深近距离煤层群开采过程中地表裂隙发育对上覆采空区遗煤自燃的影响规律及影响范围，以苏家沟煤矿为研究背景，建立采空区流场流动及低温氧化的数学模型和三维几何模型。采用FLUENT模拟软件模拟了下煤层工作面推进过程中上覆采空区的氧气分布情况，得到了浅埋近距离煤层上覆采空区基于裂隙动态发育的氧气场和风流场的分布规律。依据采空区自燃危险区域判定理论，对上部煤层采空区内的自然发火危险区域进行预测。结果表明：连通地表与采空区的裂隙数量随工作面的推进而增加，上覆采空区氧化升温区域主要集中在滞后工作面0～20 m范围内，采空区深部的氧化带分布在新、老裂隙附近，在进风侧靠近地表且在回风侧靠近裂隙底端；当工作面推进120 m,即产生3条贯通型裂缝时，采空区自燃危险性最大，结合风流场云图确定上煤层底板自燃危险区距工作面水平距离为97.5 m,是煤矿开采过程中的重点防护区域。
2024年03期 v.24;No.147 914-922页 [查看摘要][在线阅读][下载 2233K] [下载次数：113 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 侯克鹏;包广拓;孙华芬;
准确预测岩爆烈度等级能有效指导岩爆灾害的防控。根据影响岩爆发生及烈度等级的3个因素构建岩爆评价指标体系，提出一种基于改进多元宇宙算法(Improved Multi-Verse Optimizer, IMVO)优化广义回归神经网络(General Regression Neural Network, GRNN)的岩爆预测模型。在普通多元宇宙算法(MVO)的基础上，运用自适应平衡机制调节MVO算法中的虫洞存在概率(V_(WEP))和旅行距离率(V_(TDR))两个重要参数来改进该算法；再运用改进的多元宇宙算法优化广义回归神经网络的光滑度，通过训练数据优选出最佳光滑因子σ,得到IMVO-GRNN神经网络岩爆烈度预测模型；最后结合工程实例验证模型的性能。研究表明，该模型相比传统模型寻优能力更强，精度更高，为岩爆预测提供了一种新的思路。
2024年03期 v.24;No.147 923-932页 [查看摘要][在线阅读][下载 1823K] [下载次数：631 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 赵江平;张雪莹;侯刚;
面对施工现场外脚手架隐患信息的多样性，传统的基于传感器监测的单一信号预警研究存在容错力不佳、含有信息有限等问题。针对施工现场外脚手架“图像+监测”数据，提出一种基于数据层和特征层信息融合的脚手架隐患分类预警方法。首先，利用Revit三维建模软件建立外脚手架实体模型，对不同初始隐患下的外脚手架进行有限元分析，划分隐患预警等级；其次，利用无迹卡尔曼滤波算法(Unscented Kalman Filter, UKF)及卷积长短时记忆网络(Convolutional Neural Network-Long Short Term Memory Network, CNN-LSTM)实现脚手架同类信息数据层融合及异类信息特征层融合；最后，通过实时收集西安市某在建项目落地式双排扣件式钢管脚手架隐患信息，对其进行分类预警，并使用鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm, WOA)对CNN-LSTM网络进行参数优化，发现隐藏节点个数为30、学习率为0.007 2、正则化系数为1×10~(-4)时分类效果最佳，优化后预警精度达到了91.452 6%。通过可视化WOA-CNN-LSTM、CNN-LSTM、CNN-SVM(Support Vector Machine,支持向量机)及CNN-GRU(Gate Recurrent Unit,门控循环单元)分类预警结果，证实了优化后的CNN-LSTM网络在脚手架分类预警方面的优越性。
2024年03期 v.24;No.147 933-942页 [查看摘要][在线阅读][下载 4175K] [下载次数：477 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陈樑;朱君烨;金龙;雷坚;郭冰;吕元双;
对复杂化工过程异常工况进行智能推理溯源是实现安全关口前移、降低灾难性事故发生的有效途径。提出了一种基于Spearman-Apriori的化工过程异常智能溯源分析方法，旨在研究复杂化工过程异常工况发生的前置原因，并形成一种智能决策模型。针对化工工艺参数之间耦合性强、关联关系分析难度大的特点，引入Spearman相关系数，通过Spearman实时在线分析过程参数间的相关关系，并设置强关联阈值将Spearman相关系数分析与Apriori算法进行关联耦合，利用Apriori算法中的支持度和置信度二维挖掘各参数之间的超强关联规则。将该方法应用于合成氨工艺中合成工段的异常工况智能推溯，并选取氢氮比、管路工艺气流量、给水换热器冷凝剂流量等8个关键监测指标，研究发现氢氮比增大和给水换热器冷凝剂流量升高分别是导致合成塔入口压力超压、合成塔第一床层温度过低两组异常工况的前置原因，该分析结果与实际生产工艺相符，证明该方法可以有效地对化工过程异常原因进行推溯并筛选主要影响因素。研究为使用生产过程大数据实现化工过程异常智能溯源提供了理论基础，为进一步完善过程风险精细化管控提供了新思路。
2024年03期 v.24;No.147 942-951页 [查看摘要][在线阅读][下载 2184K] [下载次数：110 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 章赛;纪凡;卢才武;江松;李萌;刘力;刘迪;朱兴攀;
为解决地下煤矿光照不足进而导致无人电机车脱轨、撞车或侧翻等问题，提出了一种低照度多特征融合的YOLOX-CBAM目标检测算法，对矿井无人电机车轨道障碍物进行有效识别与分类。首先，通过实际场景采集及标注构建地下煤矿障碍物数据集，并将其输入微光数据处理Zero＿DCE模型中；其次，对YOLOX目标检测网络进行改进，分别在骨干网络CSPDarknet和特征金字塔(Feature Pyramid Networks, FPN)部分增加双通道CBAM注意力模块，解决了特征提取环节通道单一的问题；最后，将预测头部分的损失函数替换成SIoU,加快了模型迭代的速度。结果表明，与传统两阶段Faster-RCNN网络、YOLOv4网络、YOLOv5网络和原YOLOX网络相比，本模型精确率分别提高了4.65百分点、2.65百分点、2.19百分点、1.35百分点，召回率分别提高了9.39百分点、4.36百分点、0.82百分点、0.76百分点，速度分别提高了28.6帧/s、16帧/s、13.6帧/s、2.9帧/s,同时本模型与分别添加CBAM、SA、SA+SIoU、SE、SE+SIoU,YOLOX-CBAM模块的YOLOX模型相比，其精度分别提高了0.64百分点、0.84百分点、1百分点、1.29百分点和0.76百分点，速度分别提高了0.5帧/s、0.4帧/s、0.3帧/s、0.2帧/s和0.4帧/s。所提出的方法能实现地下煤矿井下无人电机车轨道障碍物的快速准确检测，并为地下矿运输设备的智能化升级及安全运行提供理论支撑。
2024年03期 v.24;No.147 952-961页 [查看摘要][在线阅读][下载 2804K] [下载次数：523 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王兴隆;许晏丰;王友杰;
机场飞行区现使用的场面监视方法存在着定位偏差较大、不稳定、易跳变、皆为点源定位等问题。针对这些问题，设计了基于视觉图像的飞行区监视方法，实现快速准确的目标检测和轮廓定位，使飞行区监视更加稳定精确。提出了一种基于MobileNetV3和YOLOv5的网络模型(以下称为MobileNetV3-YOLOv5),即在YOLOv5的主干中使用MobileNetV3,来提高对目标的检测速度和准确度；提出了一种基于优化特征点提取的改进定向快速旋转简报(Oriented FAST and Rotated BRIEF,ORB)算法，将图像分割成多个区域，分别提取每个区域的特征点，从而提高目标识别框内区域的特征点识别数量，再进行特征点聚类筛选，最后根据识别目标类型采用最小包围盒进行轮廓划分，得到目标的轮廓定位。试验结果表明：MobileNetV3-YOLOv5方法对比原始YOLOv5模型，在识别目标准确率方面提升5百分点，在效率方面提升14张/s;同时在0～60 m的范围内，轮廓估计误差仅为2.9%;体现了所提出的监视方法的有效性，可以提升飞行区监视定位准确性和运行安全性。
2024年03期 v.24;No.147 962-970页 [查看摘要][在线阅读][下载 2330K] [下载次数：245 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 骆正山;于瑶如;骆济豪;王小完;
针对储气库注采管柱的内腐蚀速率预测问题，建立了基于阿基米德优化算法(Archimedes Optimization Algorithm, AOA)与核极限学习机(Kernel Extreme Learning Machine, KELM)相结合的模型提高腐蚀速率预测精度。通过引入佳点集、改进密度降低因子、采用黄金正弦算法缩小搜索空间，提高局部开发能力，利用改进阿基米德优化算法(Improved Archimedes Optimization Algorithm, IAOA)优化KELM正则化系数(C)和核函数参数(γ),进而建立IAOA-KELM储气库注采管柱内腐蚀速率预测模型；使用MATLAB软件运用该模型对某注采管柱内腐蚀数据集进行学习与预测，将IAOA-KELM模型与KELM、粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization, PSO)-KELM、AOA-KELM结果进行预测误差对比。结果表明，IAOA-KELM模型的预测值与实际值较为拟合，其E_(RMSE)为0.65%,E_(MAE)为0.39%,R~2为99.83%,均优于其他模型。研究表明，IAOA-KELM模型能够更为准确地预测储气库注采管柱内腐蚀速率，为储气库注采管柱的运维及储气库的健康管理提供参考。
2024年03期 v.24;No.147 971-977页 [查看摘要][在线阅读][下载 1657K] [下载次数：288 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陈颖辉;蔡祎;欧明喜;
为改进单一方法改良膨胀土存在的不足，选用木质素纤维和粉煤灰复合改良膨胀土，提升改良土强度和破坏韧性，抑制膨胀变形。分别开展了自由膨胀率、有荷膨胀率(50 kPa)、无侧限抗压强度试验、低应力直剪试验获得单掺粉煤灰时的最优掺量，再掺入木质素纤维进行力学强度试验、水稳试验和微观试验，以力学特性变化结合微观结构特征分析复合改良效果。结果表明：单掺粉煤灰能够抑制膨胀土的膨胀特性，提升改良土强度，最佳粉煤灰掺量为20%;加入木质素纤维进行复合改良能够进一步提升土体强度，增强破坏韧性，水稳性也大大增强，20%粉煤灰和1.0%木质素纤维复合改良效果最好；复合改良能够很好地改善孔隙分布，抑制土体裂缝延伸，增强土体密实度。
2024年03期 v.24;No.147 978-985页 [查看摘要][在线阅读][下载 2459K] [下载次数：622 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 陈应显;王鹏飞;
露天矿含弱层边坡稳定性分析是露天开采领域中的一个重要研究内容，实际工程问题复杂多样，基于二维计算会导致结果偏于保守，有时无法满足复杂工程的需要，因此，开展含弱层边坡三维稳定性分析的研究是很有必要的。基于标准椭球，对其进行空间几何变换，与边坡插值生成一种由x_a等6个参数控制的椭球危险滑面，将椭球滑面与弱层结构面进行组合插值，构建含弱层边坡三维危险滑面；使用三维剩余推力法和遗传算法计算边坡稳定性系数并进行最危险滑面搜索，使用经典算例对方法进行验证，发现含弱层边坡随着滑体宽度增加稳定性系数逐渐降低。以锡林浩特某露天矿为应用实例，对东北帮含弱层边坡进行三维稳定性计算，验证了方法在实际工程中的适应性。
2024年03期 v.24;No.147 986-992页 [查看摘要][在线阅读][下载 2990K] [下载次数：213 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 梁永平;李盛;赖国泉;
针对高边坡变形呈现非平稳性及数据“噪声”多源的问题，提出了一种定向滤波的变形信息提取方法。首先，利用集合经验模态分解方法分解变形时序数据，结合定量分析法判别模态分量信号频段；然后，对高频模态分量中的“噪声”利用小波函数进行“靶向”消噪处理，并对趋势项进行傅里叶级数拟合；最后，重构高边坡变形分析模型，实现真实变形量的提取。结果表明，对比分析各项检验指标，通过“靶向”消噪，各高频模态分量消噪效果明显，重构后的集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition, EEMD)-小波高边坡变形分析模型较原始形变和其他模型在精度指标方面提升显著，该方法可用于高边坡的变形预测分析和真实变形量提取。
2024年03期 v.24;No.147 993-1000页 [查看摘要][在线阅读][下载 1370K] [下载次数：224 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 李华;薛曦澄;吴立舟;王岩彬;钟兴润;
为解决危大工程中吊装作业安全管理的问题，基于深度学习构建目标检测算法(You Only Look Once version 5,YOLOv5)网络模型，针对进入吊装作业区域内人员的防护装备进行多目标融合检测，并对吊钩在施工过程中的状态进行检测。在原始的检测网络模型中引入4种注意力机制，并通过5种训练模型的结果对比分析，进而选择卷积块注意力模块(Convolutional Block Attention Module, CBAM)最优模型。优化后的检测模型对安全帽的平均识别精度达86.5%,对反光衣的平均识别精度达83.0%,对吊钩的状态识别精度达92.0%。将训练好的人员检测模型和吊钩检测模型打包成exe执行文件，应用到施工安全管理人员的中控平台，可帮助管理人员更好地判断吊装作业的工作情况，进而及时进行风险管控。
2024年03期 v.24;No.147 1027-1035页 [查看摘要][在线阅读][下载 2160K] [下载次数：380 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李乃文;房小凯;
为探究睡眠剥夺对矿工风险感知的影响机理及作用效果，将72名矿工被试分为控制组和睡眠剥夺组，通过2种睡眠状况(正常、睡眠剥夺)×2种任务片段(基线段、逃生任务片段)的试验设计，分别记录分析不同任务片段下皮肤电活动(Electrodermal Activity, EDA)和心率变异性(Heart Rate Variability, HRV)的部分指标的变化特征。试验结果表明：逃生任务可以有效激活矿工的风险感知，在执行逃生任务时，矿工的C_S、L_(SC)和F_L/F_H显著上升，I_(BI)和P_(NN20)显著下降；睡眠剥夺会损害矿工的风险感知能力，研究发现，控制组被试逃生任务片段唤醒情绪和打破交感神经平衡的程度更大。研究结果可为睡眠剥夺相关的生理研究提供证据和参考，有助于提高煤矿的安全生产水平。
2024年03期 v.24;No.147 1036-1043页 [查看摘要][在线阅读][下载 1997K] [下载次数：317 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张静;布雯;
为了从组织层面探究提升安全氛围的策略，基于组织理论和制度理论提出了以组织结构(正规化、专业化、集权化)为自变量、强制压力为调节变量、安全氛围为因变量的理论模型，以建筑行业管理人员为样本收集有效问卷266份，采用偏最小二乘法结构方程模型(Partial Least Squares Structural Equation Modelling, PLS-SEM)进行理论模型的验证。结果表明：正规化、专业化正向影响安全氛围；集权化对安全氛围的影响不显著；强制压力正向调节正规化、专业化对安全氛围的影响。研究为建筑企业从组织层面以及政府、行业协会从制度环境角度提高安全氛围提供了理论依据。
2024年03期 v.24;No.147 1043-1051页 [查看摘要][在线阅读][下载 1275K] [下载次数：306 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 栗婧;蔡忠杰;任远;孔维珖;柳慧妍;
为了研究危险化学品仓储事故的关键人因，通过人因分析与分类系统-煤矿(Human Factors Analysis and Classification System-Mine, HFACS-MI)改进模型从员工的不安全行为、影响不安全行为的前提条件、监督行为、组织影响和企业外部因素5个层次系统地分析65起危险化学品仓储事故，并运用卡方检验和让步比分析了产生不安全行为的原因和各层次间的内在关系。结果表明，外部管理、组织过程、监督不充分、个人因素、技能差错和违规是导致危险化学品仓储事故发生的重要因素。HFACS-MI改进模型上下层级的人为因素间存在显著的因果关系，且主要的危险化学品仓储事故致因路径共有5条，其中“外部管理因素—组织过程漏洞—监督不充分—个人因素—违规”是最关键的致因路径。改进的HFACS-MI模型可以有效分析危险化学品仓储事故人因因素。
2024年03期 v.24;No.147 1052-1060页 [查看摘要][在线阅读][下载 1730K] [下载次数：518 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张道文;董鑫驰;雷毅;黎华惠;罗晶;张诚龙;赵成一;汤楷文;
为探究影响新能源汽车与行人交通事故严重程度的诱因，基于英国近4 a发生的1 819条新能源汽车与行人交通事故数据，从驾驶员、行人、新能源车辆、道路、时空和环境5个方面选择了19个影响因素作为协变量，并根据数据特征将因变量分为轻伤和严重伤害两类。考虑到数据异质性，首先通过因子分析法与k-means聚类进行聚类分析，然后采用Logistic模型对聚类分析得到的两类集群进一步分析，从预测准确率和协变量共线性指标两个方面确认了模型的适用度。结果表明：基于聚类分析构建的Logistic模型预测准确率均达到80%以上；变道或超车、车龄、支路及环形交叉口、双幅路(有中央分隔带)对事故伤害严重程度有异质性影响；行人年龄大于46岁和夜间行车会明显增加事故严重程度；其中，变道或超车和行人年龄对新能源汽车事故严重程度的影响比传统人-车事故更加显著。
2024年03期 v.24;No.147 1061-1069页 [查看摘要][在线阅读][下载 1177K] [下载次数：611 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 隋东;董金涛;
针对航路上的飞行冲突解脱问题，提出了基于相对熵逆强化学习的飞行冲突解脱方法。首先基于相对熵的逆强化学习算法从历史飞行轨迹数据中学习隐含的管制员先验知识，并以奖励函数的形式进行量化表达。然后，将奖励函数引入基于深度强化学习的冲突解脱模型，以指引训练模型不断向与管制员解脱方案相似的方向更新。试验结果表明，解脱模型能够学习管制先验知识，且在测试集中冲突解脱率超过73%。研究对于减少管制员工作负荷和提升空中交通管制安全性有借鉴价值。
2024年03期 v.24;No.147 1070-1078页 [查看摘要][在线阅读][下载 1891K] [下载次数：226 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李政道;曾佳;吴恒钦;
当前建筑业迅速发展，但随之而来的是频频发生的建筑安全事故，造成不可逆转的损失和伤害。虽然近些年来在建筑安全事故控制方面的研究已取得一定的成果，但建筑安全事故仍未得到有效控制。针对建筑业市政工程安全事故总数和死亡人数，探究二者之间的关系，构建灰狼优化算法-支持向量回归机(Grey Wolf Optimization and Support Vactor Regression, GWO-SVR)组合模型，收集2008—2020年每个月的建筑安全事故数据及死亡人数数据集，发现二者之间成正向相关关系，以建筑安全事故数为特征对建筑死亡人数进行预测，精度达到95%以上，对建筑安全资源与人力投入有较大参考价值，有助于提升建筑安全管理水平。
2024年03期 v.24;No.147 1079-1086页 [查看摘要][在线阅读][下载 2142K] [下载次数：546 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 郑霞忠;石博元;陈云;胡其林;
为探究施工现场隐患识别视觉注意与搜索特征，提升识别绩效水平，融合虚拟现实(Virtual Reality, VR)和眼动追踪技术，开展VR施工场景内的隐患识别试验，收集不同隐患识别经验群体的眼动数据；运用统计学方法，对比分析累计注视时间、注视百分比等眼动指标的差异性，揭示隐患识别经验与注意力资源分配方式的内在联系；基于眼动轨迹匹配法，聚类首次视觉搜索轨迹，结合施工现场空间布局，探究隐患识别经验影响下搜索习惯的差异。结果表明：经验知识水平对隐患识别绩效具备驱动作用，但隐患专业度过低则会弱化经验知识的效果；被试的注意资源大多集中于具有视觉显著性特征的无关要素，仅有小部分分配于隐患，然而，具有较高经验知识水平的被试对隐患信息更加敏感，分配于隐患的注意资源占比更高；相较于新手组同一区域多次重复的搜索习惯，专家组大多采用某一区域的详细搜索再切换到下一区域的方式。
2024年03期 v.24;No.147 1087-1095页 [查看摘要][在线阅读][下载 1752K] [下载次数：302 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 潘伟;龚维立;刘子慧;向义;廖志刚;申海瑛;
为提高特种设备安全管理的效率，实现特种设备管理资源的高效配置，提高特种设备企业的安全管理水平，首先，建立特种设备的三级风险评价指标体系；其次，基于层次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)计算各级风险评价指标的权重，进而建立三级风险评价模型；最后，结合分类预警及协同治理2个环节，构建了特种设备风险控制管理模型，并运用所建模型剖析具体案例。研究表明，特种设备风险控制管理模型可为开展特种设备安全管理工作提供重要的数据支持和技术方法，具有一定的科学性和有效性。
2024年03期 v.24;No.147 1096-1105页 [查看摘要][在线阅读][下载 2426K] [下载次数：514 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 王文刚;余波;李箫宁;严寒;沈鹏飞;
随着经济的快速增长，水中重金属离子污染对人类生活以及工业生产产生了严重影响。生物质基材料是一种环境友好型材料，具有产量高、可再生和官能团丰富等优势。对生物质材料进行物理、化学修饰可获得一系列集检测和吸附于一体的双功能型生物质材料，且在废水重金属的检测和处理中具有广阔的应用前景。通过阐述近年来多个学者以纤维素、壳聚糖和海藻酸钠等生物质材料为基材合成双功能型荧光材料以及对水中重金属离子的检测和吸附应用的研究，分析相关的检测和吸附机理，进而对集检测和吸附一体化的双功能型生物质基荧光材料目前存在的问题以及未来研究方向进行总结和展望。
2024年03期 v.24;No.147 1153-1162页 [查看摘要][在线阅读][下载 1644K] [下载次数：522 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王真然;彭藴斓;刘义青;付永胜;
针对Fe(Ⅱ)/过二硫酸盐(Peroxydisulfate, PDS)高级氧化技术存在的pH值应用范围窄、铁泥产量大等缺陷，研究构建Fe(Ⅲ)-氨三乙酸(Nitrilotriacetic Acid, NTA)/羟胺(Hydroxylamine, HAm)/PDS体系，以在中性条件下高效降解水中新污染物磺胺甲恶唑(Sulfamethoxazole, SMX)。研究结果显示，Fe(Ⅲ)-NTA/HAm/PDS体系在pH=7条件下对SMX的降解率可达91%,该体系降解SMX的主要活性物种为·SO_4~-和·OH。SMX在Fe(Ⅲ)-NTA/HAm/PDS体系中的降解效率随溶液pH值的升高而降低，且增加Fe(Ⅲ)、PDS的用量会加速SMX降解。NTA的引入可将Fe(Ⅱ)/PDS体系的pH值应用范围由酸性拓展至弱碱性，与此同时，向体系内加入HAm可有效减少铁泥的产量。根据检测到的降解产物，提出SMX在Fe(Ⅲ)-NTA/HAm/PDS体系中可能的降解途径包括断键反应、羟基化反应、氨基氧化反应。双酚AF、双氯芬酸、土霉素等其他新污染物也能在Fe(Ⅲ)-NTA/HAm/PDS体系中被高效去除，表明该体系在新污染物的降解领域有较大的应用潜力。
2024年03期 v.24;No.147 1163-1172页 [查看摘要][在线阅读][下载 2131K] [下载次数：208 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 马会强;闫首龙;韩佳琪;李爽;
为了绿色且高效地治理多环芳烃萘污染地下水，采用高铁酸钾-过硫酸钠体系降解萘，考察高铁酸钾和过硫酸钠的摩尔比、pH值和温度对萘降解效果的影响，并探究反应动力学和降解机理。研究显示，当温度为25℃,pH值为5.0,高铁酸钾和过硫酸钠的摩尔比为1∶2时，在50 min时萘最佳降解率为82.3%。采用一级反应动力学方程对萘的降解曲线进行拟合，发现其反应速率k为0.030 2 min~(-1),远高于高铁酸钾体系的0.007 4 min~(-1)和过硫酸钠体系的0.003 4 min~(-1)的总和，表明高铁酸钾-过硫酸钠体系存在协同作用。通过对高铁酸钾-过硫酸钠体系中Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)质量浓度变化测定，显示该体系可以活化过硫酸钠且Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)质量浓度变化与萘的降解试验结果吻合。采用自由基猝灭试验和电子顺磁共振(Electron Paramagnetic Resonance, EPR)技术探究高铁酸钾-过硫酸钠体系中的活性氧化物种，发现羟基自由基(·OH)和硫酸根自由基(·SO~-_4)都参与了萘的降解过程。采用气相色谱-质谱联用仪(Gas Chromatography and Mass Spectrometry, GC-MS)分析确定了3种萘的中间产物，并提出了一种可能的降解途径。研究发现，萘在降解过程中可被转化为低毒或无毒物质，表明高铁酸钾-过硫酸钠体系对萘的降解是一个渐进降低毒性的过程，可以有效降低环境风险。总之，高铁酸钾-过硫酸钠联合体系作为一种高效的清洁技术，可为治理多环芳烃萘污染地下水提供一定的理论指导。
2024年03期 v.24;No.147 1173-1181页 [查看摘要][在线阅读][下载 2005K] [下载次数：226 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 谷振超;张力;宋翠芳;陈莉荣;
混凝工艺因成本低廉、操作简单而成为地表水处理的常见工艺，但现有混凝剂存在对地表水中溶解性有机物去除率较低的问题。针对我国地表水体普遍存在的有机微污染问题，设计一种通过壳聚糖/羧甲基纤维素钠于水中原位生成的复凝聚絮体以代替传统混凝剂并去除污染物的新工艺，进而将复凝聚技术原位生成网状絮体应用于水污染处理中。选取高岭土和盐酸四环素分别模拟黄河水中的无机胶体和有机微污染物，探究初始浊度、壳聚糖/羧甲基纤维素钠投加质量浓度对两类污染物的去除效率和机理，并进一步对混凝后产生污泥的吸附性能进行研究。结果显示，壳聚糖/羧甲基纤维素钠对不同模拟污染水的浊度去除率都在99%以上，对盐酸四环素-高岭土和黄河水-盐酸四环素中盐酸四环素的最佳去除率分别为40.02%和56.72%,效果明显优于聚合氯化铝(Polyaluminium chloride, PAC)。壳聚糖/羧甲基纤维素钠和高岭土共沉淀产生的污泥能够对水中盐酸四环素进行化学吸附，最高吸附质量比达4.81 mg/g。壳聚糖/羧甲基纤维素钠复凝聚体系对地表水中的无机污染物和有机污染物均有较好的去除效果，且所得污泥具有回用价值，具有良好的应用前景。
2024年03期 v.24;No.147 1182-1191页 [查看摘要][在线阅读][下载 2536K] [下载次数：508 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 董方;王成;王菁菁;
合理的诊断方法和控制策略是实现厌氧处理工艺安全性和稳定性的必要手段。为了对氨氮厌氧工艺的处理过程进行准确的诊断与控制，基于在线监测系统对氨氮扰动冲击情境下上流式厌氧污泥床(Up-flow Anaerobic Sludge Blanket, UASB)反应器的气液相参数进行实时监测，并根据指数平滑异同移动平均算法，建立各参数相对应的异同移动平均线指标。根据各参数的指标响应特征与反应器之间的状态关系，通过建立诊断规则，构建氨氮厌氧工艺诊断推理数据库。诊断推理数据库结果显示，气相参数指标整体上比液相参数指标响应快，适合作为识别氨氮扰动抑制发生的敏感性指标；综合气相和液相多参数异同移动平均线指标的响应特征，不仅能够对扰动抑制程度和厌氧生化系统的恢复情况做出准确、全面的诊断，还能够提供快速的预警和有效的控制策略。
2024年03期 v.24;No.147 1192-1199页 [查看摘要][在线阅读][下载 1861K] [下载次数：82 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]