- 张福群;于泳儿;曹秀平;刘冰心;于立富;樊君玲;
氯化工艺在工业生产中广泛应用,但极易引发火灾、爆炸、中毒等事故。为全面识别和评估氯化工艺影响因素,确保生产过程的安全性和可靠性,提出了基于决策试验与评估实验法(Decision Making Trial and Evaluation Laboratory,DEMATEL)、解释结构模型(Interpretative Structural Modeling,ISM)和层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)的氯化工艺评价模型。首先,确定了36个氯化工艺评价指标,运用DEMATEL和ISM,分析氯化工艺影响因素间的因果关系和关键影响因素,并建立递阶层次结构模型。其次,以制备四氯化钛的氯化工艺为例,利用AHP计算因素的层次权重,并将由DEMATEL得到的中心度融入层次权重中,确定该氯化工艺影响因素综合权重。该模型在氯化工艺安全评价中具有较好的可行性和实用性,可为风险预警提供支持,推动化工工艺的安全稳定发展。
2025年05期 v.25;No.161 1649-1656页 [查看摘要][在线阅读][下载 1751K] [下载次数：337 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 吕靖;郭芷夷;范瀚文;
为科学评估海运通道关键节点的安全状况,研究构建了基于随机森林、改进博弈组合赋权法和模糊证据推理算法的海运通道关键节点安全评价模型。首先,从自然因素、航道航行因素、地缘政治因素和非传统安全因素多维度出发,初步构建了海运通道关键节点安全评估指标体系。其次,构建了一个基于随机森林算法、改进博弈组合赋权法和模糊证据推理算法的海运通道关键节点安全评价模型。其中,运用随机森林算法精简评价指标体系,运用改进博弈组合赋权法避免权重为负的情况以及运用模糊证据推理算法在不确定因素存在的前提下对定量、定性指标进行有效评价。最后,分析我国与各个国家和地区的进口原油贸易量,确定我国原油进口主要的海上通道及关键节点,并基于随机森林算法、改进博弈组合赋权法和模糊证据推理算法的安全评价模型探究我国原油进口海运通道关键节点的安全情况。结果显示:台湾海峡安全值最高,得分为0.675 3,马六甲海峡安全值最低,得分为0.289 1。台湾海峡安全主要受航道航行因素影响较多,而自然因素、航道航行因素以及非传统因素是导致马六甲海峡安全值低的原因。研究为评估我国原油海上通道安全情况提供了科学依据和决策参考。
2025年05期 v.25;No.161 1657-1665页 [查看摘要][在线阅读][下载 1615K] [下载次数：198 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王立;李智俣;何瑞春;王治利;徐重岐;赵冬;
为克服单一赋权法的局限性,结合山区干线公路交通特征及交通安全评价指标的选取原则,从社会因素、驾驶因素、环境因素、管理因素和道路因素五个维度出发,选取18个综合评价指标,运用序关系分析法(Order Relation Analysis Method,G1)-指标相关性权重确定法(Criteria Importance Through Intercriteria Correlation,CRITIC)确定各评价指标的权重,并结合折中妥协多属性决策法(VlseKriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje,VIKOR)对山区干线公路交通安全进行综合评价,提出了基于G1-CRITIC-VIKOR模型的山区干线公路交通安全综合评价及比选方法。以中国西部6条山区干线公路为例进行实证研究,结果表明,G1-CRITIC-VIKOR模型的评价效果与传统的秩和比(Rank-Sum Ratio,RSR)综合评价法及加权逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution,TOPSIS)的评价结果基本一致,且评价效果明显优于后者,具有更好的辨识性,验证了该模型的可行性和科学性。
2025年05期 v.25;No.161 1666-1674页 [查看摘要][在线阅读][下载 1933K] [下载次数：858 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：3 ] - 李杨;董雪;杨霄;李明丹;张扬冰;屈衍;孙海莹;
为了识别海上起重机人员转运事故发生的耦合风险因素,采用N-K模型探究该过程中的安全风险问题,以减少海上人员转运事故的发生。基于所收集的104例海上起重机人员转运事故,通过计算交互信息值T,量化分析风险的耦合情况。结果表明:(1)在多风险耦合分析中,人员、机器和环境因素耦合下的交互信息值最高,因此,在海上起重机人员转运的风险管控中,应重点关注人员培训、设备检修以及环境实时监测等问题,其中,对人员的风险控制更加重要;(2)当双因素风险耦合发生时,管理和环境的风险耦合更容易引起事故发生,因此应加强对管理风险的控制;(3)对于4个风险因素耦合情况,虽然本研究的交互信息的理论计算值为0,但该情况的可能性不容忽视。在实际工程中,应对每一个风险因素采取预防措施,以减少事故发生的概率。将N-K模型应用于海上起重机人员转运事故安全风险的定量分析,拓宽了N-K模型的应用领域,为海上作业安全管理提供了新的理论依据和实践指导。
2025年05期 v.25;No.161 1675-1682页 [查看摘要][在线阅读][下载 1896K] [下载次数：260 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘斌;徐志胜;胡贺松;梁湖清;
为了分析地下商业建筑火灾风险体系中风险因素的耦合机制和演化机理,提出了一种基于N-K模型和社会网络分析(Social Network Analysis,SNA)的火灾风险分析方法。首先,建立包含287起商业建筑火灾事故的案例库,从火灾致灾因素出发,基于统计分析方法得到包含电消建管4个一级因素和24个二级因素的火灾风险指标体系。然后,利用N-K模型对一级风险因素耦合机制进行分析。最后,基于SNA和专家咨询方法,实现火灾风险因素演化路径的可视化,并利用中心度分析确定地下商业建筑火灾风险体系中的关键风险因素和关键演化路径。结果表明:在地下商业建筑火灾风险系统中,四个风险因素参与耦合作用时造成风险的概率最大;设备设施安全管理、防火巡查及隐患整改、自动喷水灭火系统、电气设备、火灾自动报警系统是地下商业建筑火灾风险系统中的关键防控因素,可通过控制关键风险因素来切断风险演化路径。
2025年05期 v.25;No.161 1683-1690页 [查看摘要][在线阅读][下载 2321K] [下载次数：576 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]
- 姜学鹏;张琦;
在数值建模研究中,建模长度过长会浪费计算资源,过短则无法完整展现烟气蔓延特性。为了最大化节省研究资源,定量化研究烟气自由蔓延沉降接地长度,给学者提供不同隧道因素下的数值建模长度依据。定义坡度隧道下烟气蔓延沉降到地面的长度为“坡度隧道烟气自由蔓延沉降接地长度。通过理论分析,采用数值模拟与缩尺寸隧道试验方法,耦合不同火源功率、隧道坡度、隧道长度及隧道宽度等因素,构建坡度隧道火灾烟气自由蔓延沉降接地长度理论模型。结果表明:隧道坡度一定时火源下游烟气自由蔓延沉降接地长度与火源功率及隧道高度成正比关系,火源上游则与之相反,且隧道高度变化比隧道宽度对烟气蔓延长度的影响更为显著;随着隧道坡度逐渐增大,烟气自由蔓延沉降接地长度逐渐减小,火源上游烟气蔓延长度规律也与之相同;坡度对烟气自由蔓延沉降接地长度的影响较大。耦合多种因素给定量纲一烟气自由蔓延沉降接地长度模型,与量纲一隧道尺寸的0.53次方、量纲一火源功率的0.32次方、隧道倾斜的角度的0.44次方存在指数关系。
2025年05期 v.25;No.161 1691-1699页 [查看摘要][在线阅读][下载 3155K] [下载次数：497 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 刘秀梅;李贝贝;沈永训;刘利利;李伟;李世扬;邵逸磊;
阻火器是阻止火焰爆炸事故发生的最后一道安全屏障,特斯拉阀结构的阻火单元由于具有逆向大压降进行阻火、正向小压降实现可燃气体正常流通的单向阻火潜质受到越来越多的重视。为探究爆燃火焰在微细孔道内部的发展规律,研究了丙烷-空气预混气的爆燃火焰在传统波纹板式和特斯拉阀结构阻火单元内不同的火焰淬熄特性。结果表明:在微细流道传热和壁面作用、特斯拉阀流道的单向导通性共同作用下,特斯拉阀结构阻火单元具有更高效的阻火性能;在淬熄长度与火焰速度关系上,波纹式阻火单元内呈现线性关系,而特斯拉阀结构阻火单元呈现对数关系,表明特斯拉阀结构阻火单元在高速火焰条件下具有更强的火焰淬熄能力。此外,依据火焰锋面速度和体积变化图可将特斯拉阀结构阻火单元内的火焰淬熄过程分为三个主要阶段:初始拉伸阶段、减速萎缩阶段和动态稳定阶段。
2025年05期 v.25;No.161 1700-1709页 [查看摘要][在线阅读][下载 4152K] [下载次数：186 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陈一洲;陈霄;杨琳洁;
电池热失控造成的火灾爆炸事故频繁发生,其安全问题引发广泛关注。为研究磷酸铁锂电池热失控行为和气体产生规律,采用复杂热解模型和单步混合控制燃烧模型,基于前人磷酸铁锂电池单体的热滥用试验,使用FDS构建1∶1几何模型,模拟电池单体发生热失控、泄压阀打开及热失控发生后的连锁反应,分析磷酸铁锂离子电池在热失控时的温度、气体变化规律。结果表明,与试验结果进行对比,模型可以准确模拟出电池单体燃烧时冒烟、起火、剧烈燃烧﹑熄灭的火情演变过程,仿真温度曲线揭示了电池热失控时燃烧速度快、火焰强度大、热量爆发集中的特点,验证了模型的可靠性。同时分析了各种气体释放速率、压力变化曲线等数据,研究成果可为磷酸铁锂电池热失控研究方法提供参考。
2025年05期 v.25;No.161 1710-1717页 [查看摘要][在线阅读][下载 2081K] [下载次数：573 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 王旭明;潘玉蕊;张秋玲;许映杰;胡鑫;
氢气在实际应用中存在着许多负压场景,确定负压工况下的燃爆参数是对氢气进行科学评估和有效防控的首要前提。采用高精度配气及爆炸压力采集系统研究氢气在负压场景下的燃爆特性,明确氢气的爆炸上限、爆炸下限、临界爆炸压力、最大爆炸压力、最大爆炸升压比等燃爆参数;并通过Python中的Matplotlib等软件库对试验数据进行拟合,分析压力对氢气燃爆参数的影响。结果表明:在室温、空气条件下,初始压力从100 k Pa降至3.5 k Pa的过程中,爆炸范围不断缩小,特别是从初始压力低于10 k Pa开始,爆炸范围缩小速度明显增加,该现象与分子间距受压力影响的变化趋势存在强关联;当初始压力低至3.72 k Pa时,爆炸上、下限重合在12.58%体积分数的位置,该压力称为临界爆炸压力,低于该压力时体系将失去爆炸性;一般认为最大爆炸压力通常在理论当量体积分数29.6%附近取得,试验发现此规律仅适用于初始压力大≥5 k Pa的场景,当初始压力<5 k Pa时,理论当量体积分数将随着压力的减小而发生改变,逐渐偏离至体积分数10%～15%;最大爆炸升压比会随着初始压力的减小而降低,从常规的7.30降低至4.63,特别是在初始压力<5 k Pa的体系中,该比值大幅降低。
2025年05期 v.25;No.161 1718-1723页 [查看摘要][在线阅读][下载 1842K] [下载次数：238 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 郭志国;杨雨润;郑彪华;魏康伟;叶文浩;
为揭示热力耦合驱动下深部氧化煤自燃行为特征及其微观动力学,通过试验测试分析深部不同氧化程度煤自燃特性参数及活性基团与自由基的演变特征。结果表明,深部开采原煤的耗氧速率与指标气体(CO、CO_2和C_2H_4)产生率大于深部开采氧化煤,氧化程度在临界温度之前的氧化煤自燃特性参数更接近于深部开采原煤;说明深部氧化煤的自燃能力弱于原煤,但氧化程度越低的深部氧化煤自燃能力更强。其微观诱导原因在于深部原煤自燃过程还原性官能团数量和自由基浓度增长率大于深部氧化煤,氧化煤较原煤与氧的结合能力削弱,自燃性相比原煤下降,而氧化程度低于临界温度的氧化煤还原性官能团数量和自由基浓度增长率更趋近于深部开采原煤。因此,深部氧化煤较强的自燃倾向性亦值得重视。
2025年05期 v.25;No.161 1724-1731页 [查看摘要][在线阅读][下载 2744K] [下载次数：366 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 董建军;郭雅雯;张莹;
为探明辽宁省南票区某风电项目拟建场地的安全稳定性,采用短基线集合成孔径雷达干涉测量(Small Baseline SubsetInterferometric Synthetic Aperture Radar,SB AS-InSAR)研究南票区2017—2023年的43景Sentinel-1A数据,精细化分析拟建场地4个风机代表点位的时序形变演化规律,并进行安全稳定性监测与风险评价。结果表明,采煤沉陷区风电场地的最大形变值为-63.97 mm,最大时序形变速率为-30.75 mm/a,最大倾斜为0.44 mm/m,最大曲率为0.003 mm/m~2,形变速率呈下降状态,各类移动变形在趋势上逼近稳定。结合SBAS-InSAR的监测结果,分析风机点位服役年限内的沉降值,最大预测沉降值为-13.14 mm。根据沉降风险评价分析可知,采煤沉陷区风电场地处于稳定状态,风电场地地基基础处于安全状态,采煤沉陷区沉降对风电机组的影响程度小,综合考虑3种指标,采煤沉陷区风电场地沉降风险等级为低,具有建设风电光伏发电基地的可行性。
2025年05期 v.25;No.161 1732-1742页 [查看摘要][在线阅读][下载 3832K] [下载次数：302 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 苗作华;李苗苗;徐厚友;王梦婷;严蔚涵;陈勇;
煤矿井下弥漫着粉尘和雾气且多数区域为狭长巷道,仅依赖矿灯照明会导致视频监控图像出现细节模糊、局部过曝及目标尺寸多变等问题。这些因素增加了井下安全帽目标检测的难度,现有目标检测算法直接应用于煤矿井下场景时,通常面临精度不足的挑战。针对这些问题,研究提出一种基于YOLOv8n(You Only Look Once version 8n)的煤矿井下安全帽检测算法。首先,采用空间到深度机制将YOLOv8n主干网络中的Conv模块重新构建为空间到深度卷积(Space-to-Depth Convolutional,SPDConv)模块,以便从特征图中充分提取浅层细节信息,提高模型对细节模糊图像中小目标安全帽的检测精度;其次,引入基于注意力机制的尺度内特征交互模块,减少局部过曝对安全帽特征提取的干扰,增强模型对目标区域的关注能力;最后,借鉴高层次筛选特征融合金字塔对YOLOv8n的颈部网络进行重设计,改善模型对不同尺寸安全帽的检测能力,进一步提升检测精度。试验结果显示,该算法在CUMT-Helme T数据集上的平均精度均值达91.7%,相较于YOLOv8n提升了3.2百分点,同时模型参数量减少了1.9×10~5。与单次多边框检测(Single Shot MultiBox Detector,SSD)、快速区域卷积神经网络(Region-based Convolutional Neural Networks,Faster RCNN)、YOLOv5s、YOLOv6n、YOLOv7及YOLOv7-tiny等当前主流目标检测算法相比,该算法的平均精度均值最高,且参数量和浮点运算量较低,在实现较高检测精度的同时还具备一定的轻量化特性。
2025年05期 v.25;No.161 1743-1751页 [查看摘要][在线阅读][下载 2615K] [下载次数：515 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张林华;王国荣;刘强;于明;杨洪斌;宋永兴;
为研究埋地热力管道泄漏的影响因素及信号特征,通过热力管道泄漏数值模拟和搭建热力管道泄漏试验系统,分析管内压力、泄漏孔径等参数对管道泄漏压力脉动信号的影响及特征。结果表明,随着泄漏孔径增大,泄漏孔内最大流速增大,最大流速为45.2 m/s。流体流速由中心沿径向逐渐减小,最小流速为21.2 m/s。泄漏孔与管道连接入口处的湍流流动增强。随着泄漏孔径增大,最低点压力逐渐降低,低压区域面积增大,随着泄漏孔径增大,未泄漏工况压力脉动信号的特征频率为88.30Hz,1 mm泄漏工况压力脉动信号的特征频率为100.02 Hz,3 mm泄漏工况压力脉动信号的特征频率为97.68 Hz。随着管道压力增大,管道压力为0.6 MPa时的特征频率为97.68 Hz,管道压力为0.8 MPa时的特征频率为329.77 Hz,幅值相较于0.6 MPa泄漏工况增大0.372 2 MPa,管道压力为1.0 MPa时的特征频率为365.71 Hz,其幅值相较于0.6 MPa泄漏工况增大0.358MPa,其特征频率增大,对应的幅值增大。
2025年05期 v.25;No.161 1752-1760页 [查看摘要][在线阅读][下载 2585K] [下载次数：125 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 范振宁;梁海宁;房茂立;赫一凡;于帅;闫兴清;赵坤;喻健良;
基于工业规模CO_2管道节流试验装置,开展了两组不同节流阀门开度的二级管道节流试验。利用等焓节流模型和GERG—2008状态方程绘制等焓曲线,用以探究CO_2管道多级节流放空特性并为实际管道节流放空操作提供相关建议。结果表明:在靠近三相点附近,等焓节流下游温度会随下游压力的微小变化而有明显下降,定义该区为快速温降区;节流阀开度的减小可以提升一级节流阀下游最低温度(阀门开度均为100%时为-32.01℃,开度均为50%时为-12.75℃),但会使二级节流阀下游温度降低(100%阀门开度时为-35.96℃,50%阀门开度时为-44.58℃);阀门开度的减小可使一级节流管内CO_2相变过程远离三相点附近的快速温降区,但会使二级节流管内CO_2相变过程靠近快速温降区。
2025年05期 v.25;No.161 1761-1769页 [查看摘要][在线阅读][下载 3219K] [下载次数：202 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 骆正山;王良雨;高懿琼;骆济豪;
针对海洋油气弯管剩余寿命预测问题,建立了基于改进麻雀搜索算法(Improved Sparrow Search Algorithm,ISSA)优化混合核极限学习机(Hybrid Kernel Extreme Learning Machine,HKELM)的腐蚀深度预测模型。通过最优拉丁超立方初始化种群分布,采用黄金正弦、Tent混沌扰动和柯西变异提高麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)的收敛速度和搜索能力,运用ISSA算法优化HKELM的网络参数,构建海洋弯管腐蚀深度预测模型。依据改进的ASME B31G剩余强度评价准则,计算最大允许腐蚀深度,结合管道腐蚀发展趋势模型,对薄弱弯管进行腐蚀剩余寿命预测。以某海洋管道弯管试验数据为基础对模型进行验证,模型预测精度高达0.989 7,能较好地预测海洋弯管的最大腐蚀深度及未来腐蚀发展趋势。寿命预测结果表明,部分弯管剩余寿命未超过其预期服役时间,为海洋弯管的安全运维及维修更换提供了决策支持。
2025年05期 v.25;No.161 1770-1779页 [查看摘要][在线阅读][下载 2141K] [下载次数：373 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 张凌博;杨攀;赵川;苑宗双;吴海涛;刘京红;
早拆模板支架体系能够显著提高架体构件的周转速度和使用效率,进而有效降低现浇混凝土工程的施工成本。准确预测模板支架体系的受力变形状态,提出合理的早拆施工方案,是保障模板支架体系早拆施工安全的关键。结合实际工程案例,综合考虑工程架体的几何结构、材料特性和加载方式等因素,对施工现场模板支架体系的施工过程进行数值模拟,并基于数值模拟结果将模板支架体系中受力及变形较小的杆件移除,初步建立了模板支架体系早拆模型。在此基础上,进一步对模板支架体系早拆施工过程进行数值模拟,并基于早拆模型的受力及变形结果对早拆施工方案进行优化,确定了适用于该实际工程的早拆施工方案。研究对早拆模板支架体系承载状态分析及施工方案优化具有参考价值。
2025年05期 v.25;No.161 1780-1788页 [查看摘要][在线阅读][下载 6753K] [下载次数：143 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 郑晓卿;徐凯;张雨帆;于广涛;彭万标;陈川;刘东星;
为揭示隧道爆破荷载作用下既有隧道的动力扰动特征,采用数值模拟和相似模型试验结合的方法,从应力、振速和结构振频等因素研究了爆破振动对既有隧道衬砌结构的影响。结果表明:既有隧道结构迎爆侧受到的振动荷载和应力影响显著大于背爆侧;迎爆侧右拱腰处所受有效应力峰值最大,易首先出现拉伸破坏,且检测面前后5 m范围内振动应力衰减较小,需重点监测;最大振动速度在迎爆侧边墙处最大,拱腰次之,仰拱最小,右边墙处可能因振动速度过大而最先产生破坏;右边墙处受到的X方向应力波远大于其他方向,产生较大振动频率,随着爆破距离增加,振动峰值减小,其中Z方向减小幅度最大。
2025年05期 v.25;No.161 1789-1796页 [查看摘要][在线阅读][下载 3225K] [下载次数：259 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 范金洋;吴济涛;杨镇宇;刘立超;文沛然;
盐穴储存天然气的过程中围岩长期处于蠕变和疲劳的状态,盐穴产生大量的塑性变形和体积收缩。为研究盐岩在循环围压作用下的变形特性,开展了盐岩分级循环围压试验,研究了轴向力、围压上下限对盐岩变形的影响,分析了分级循环围压过程盐岩弹性变形、残余应变及残余应变占比的变化规律。结果表明:(1)在分级循环围压试验过程中,盐岩弹性模量并不会发生改变,当围压上下限比较低时,盐岩疲劳变形过程会暂时进入加速阶段,并且也会出现轴向力上升后累计残余应变突降的现象;(2)盐岩残余应变及残余应变占比随循环次数增加、轴向力减小、围压上下限增大而减小。残余应变和残余应变占比主要受到轴向力和围压上限影响,而轴向力对于盐岩残余应变的影响是线性的。
2025年05期 v.25;No.161 1797-1804页 [查看摘要][在线阅读][下载 2300K] [下载次数：122 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]
- 汪敏;田大平;
安全生产事故的预测一直是研究的热点,许多模型在处理长时间序列数据时往往会丢失信息,影响了预测精度。提出了一种将改进粒子群算法(Improved Particle Swarm Optimization,IPSO)与卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)、长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)网络和注意力(Attention)机制相结合的新方法,建立了IPSO-CNN-LSTMAttention模型以提高对安全生产事故和死亡人数预测的准确性。首先,引入了一种改进的粒子群算法,建立动态非线性惯性权重来寻找模型中重要超参数的最优值,利用CNN从输入数据中提取退化特征,然后结合LSTM捕捉历史序列的时间相关性。最后,引入注意力机制,增强关键信息的影响,优化了整体预测模型。将该模型与CNN模型、CNN-LSTM-Attention模型和PSO-CNN-LSTM-Attention模型进行比较,结果表明,该模型能有效地捕捉数据的变化趋势,且模型的平均绝对百分比误差、均方根误差、平均绝对误差和决定系数均优于其他模型,证实IPSO-CNN-LSTM-Attention模型达到了很好的拟合优度和预测精度。分析了各变量对预测的贡献程度,研究结果可为安全生产预警和预防提供参考。
2025年05期 v.25;No.161 1829-1837页 [查看摘要][在线阅读][下载 2309K] [下载次数：1762 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：2 ] - 霍一鹤;周巍;刘怡美;张海林;宋士昭;王永岗;
为探究公路客货运输重特大事故中不同碰撞形态的关键致因,以及事故影响因素间的关系,使用Apriori算法对170起事故数据进行关联规则挖掘,并基于强关联规则构建单车、多车事故致因网络。研究通过分析强关联规则探究不同碰撞形态的关键致因,并利用度、中介中心度等指标分析事故风险的传播路径并识别关键因素。结果显示:在单车事故中,自行改装对起火事故的提升度最高,为8.2;在多车事故中,自行改装对侧面刮擦或磨损事故的提升度最高,为2.35;多车事故致因网络节点间的联系较单车事故更紧密;超速驾驶在事故致因网络中的入度均最大,表明该因素易受到其他因素的影响;操作不当和非法营运对事故的发生起中介作用;对权重中心度分析发现,在单车事故中超车行为会促使驾驶员违规驾驶,而雨雪天气易诱发多车事故。基于分析结果,研究提出了安全防范措施。
2025年05期 v.25;No.161 1838-1846页 [查看摘要][在线阅读][下载 2409K] [下载次数：458 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 田水承;张筱雅;李红霞;毛俊睿;白旭腾;聂玉蓉;尕永泰;
为识别矿工体-脑综合疲劳程度,降低煤矿人因风险,精准防控因矿工疲劳所致的煤矿安全事故,招募24名矿工,设计实施矿工体-脑综合疲劳诱发试验,并测量其进行1-back任务时的脑电信号、统计矿工执行任务期间的正确率和反应时间。此外,收集矿工主观疲劳数据作为矿工体-脑综合疲劳特征指标。在此基础上,基于XGBoost算法,构建矿工体-脑综合疲劳程度识别模型。研究显示:(1)在矿工作业时,随着体力疲劳增加,清醒度会短暂提高,但随后大脑会保持高度警惕并产生疲倦感,达到体-脑综合疲劳状态;(2)所构建的矿工体-脑综合疲劳识别模型的总体识别准确度为90.48%,并引入混淆矩阵对模型的性能进行评价;(3)模型对矿工各级体-脑综合疲劳识别效果良好,可为矿工体-脑综合疲劳调控措施和检测装备的研发提供理论支撑。
2025年05期 v.25;No.161 1847-1857页 [查看摘要][在线阅读][下载 3189K] [下载次数：415 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 张益静;汪洋;杨兴燚;刘华飞;罗超良;袁达;
核安全文化评估是预防核电厂安全事故的有效途径,而评估模型是提高评估结果准确性和有效性的关键。针对现有核安全文化评估模型及方法存在的局限,研究提出了一种改进贝叶斯网络模型的核安全文化评估方法。该模型集合网络分析法(Analytic Hierarchy Process,ANP)、区间二型模糊逻辑系统(Interval Type-2 Fuzzy Logic Systems,IT2FLSs)、云模型(Cloud Model,CM)、改进的Dempster-Shafer(D-S)证据理论和贝叶斯网络(Bayesian Network,BN),有效地处理了评估过程中的模糊性、随机性、不确定性和冲突信息。将改进贝叶斯网络模型应用于我国某运行核电厂F的核安全文化评估,并与行业权威机构评估结果进行对比分析,验证了该模型的有效性和可靠性。结果显示:F核电厂的核安全文化达到了最高级别(Ⅰ级),但在安全沟通、激励、经验反馈和培训方面存在薄弱环节,需要及时采取针对性的改进措施。因此,改进贝叶斯网络模型适用于核安全文化评估,可为核电厂的安全管理与决策提供重要参考。
2025年05期 v.25;No.161 1858-1869页 [查看摘要][在线阅读][下载 1798K] [下载次数：552 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 屈健;曲凡玉;王万平;刘琪;王静虹;赵坤;
受各种理论、社会因素影响,高校实验室危化品安全监管复杂且极具挑战。将监管系统细化为人员、设备、环境和管理四个影响因子子系统,借助层次分析法确定各子系统及各影响因素的重要程度,使用Anylogic软件构建高校实验室危化品安全监管系统动力学模型并进行仿真模拟,通过投入产出视角预测系统安全监管水平在不同时间段内的动态变化趋势。结果表明,当系统的安全监管水平较低时需要持续进行较大的安全投入,当系统安全监管状况处于良好的状态时,可以适当缩减安全投入,增加管理子系统和人员子系统的安全投入比例对安全监管整体水平的提升有重要正向作用。通过改变安全投入比分析各子系统的实际作用效果,进而确定应重点管控的影响因素和最佳投入策略,可为实验室危险化学品安全监管工作提供理论依据。
2025年05期 v.25;No.161 1870-1879页 [查看摘要][在线阅读][下载 2671K] [下载次数：383 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ]
- 雷婷;回晓靖;
识别在不同应急救援环节中影响救援组织应急能力提升的关键因素,是增强多元主体自然灾害应对能力的核心问题。研究基于行动者网络理论,利用系统动力学方法,梳理自然灾害背景下救援组织内部的因果反馈关系,并建立反映其应急能力的仿真模型。将甘肃省积石山6.2级地震救援作为实例验证,识别影响政府部门、专业救援力量、行业保障单位及辅助救援力量在应急响应、人员搜救、群众安置和善后恢复4个环节中应急能力的关键因素,探讨提升各行动者应急处置效率的有效途径。研究结果显示,救援组织的应急能力随时间推移逐步上升,但其在灾情研判和人员搜救环节仍有提升空间;在极端气候与自然灾害叠加的情况下,基础设施恢复是救援组织应急能力发挥的前提;不同救援环节中各行动者所需提升的能力指标不同;抗震救灾指挥部作为核心行动者,需关注多环节同时出现的应急能力指标以维持网络稳定性。整体而言,救援组织善后恢复能力、应急响应能力、人员搜救能力和群众安置能力的提升潜力依次递减。
2025年05期 v.25;No.161 1880-1890页 [查看摘要][在线阅读][下载 3085K] [下载次数：912 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 阮雪景;孙海;韩果芮;
受气候变化和人类活动的共同影响,洪灾的发生频率和损失程度持续增加。为解决传统洪水疏散模拟中忽视行人绕行机制和洪水对行人移动实时影响的问题,构建了融合元胞自动机模型和涟漪扩散算法优化的实时洪水疏散仿真系统,并开展了微型场景试验和珠海市华平社区动态洪水疏散案例研究。结果表明:优化后的涟漪扩散算法通过提升出口吸引力,实现了对行人绕行障碍物的模拟,与传统模型相比,成功疏散人数显著提升;增加洪水排斥力将人群移动和洪水演进同步耦合,使行人实时感知洪水变化并做出最佳的出口选择;行人提前7 min响应,全员成功撤离并使总疏散时间减少26.1%;高熟悉度人群比例达到30%时,拥堵现象明显缓解,在此基础上进一步提高熟悉度对疏散效果作用不显著。
2025年05期 v.25;No.161 1891-1899页 [查看摘要][在线阅读][下载 2318K] [下载次数：166 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张晓涛;刘云璐;贾胜辉;陆愈实;陆凯华;
为了探索人群空间分布对高校教学楼疏散效率的影响,以高校教学楼为研究背景,基于计算机仿真与理论分析,研究了人群在竖直方向与水平方向空间分布差异性对疏散效率的影响规律与机制。结果表明:在竖直方向上,1层人群数量比例对整体疏散效率影响程度较大,但2层以上人群空间分布的差异性对疏散效率影响却并不显著;人群期望速度会影响疏散效率,但不会改变竖直空间分布对疏散效率的影响规律;在水平方向上,人群水平分布会显著影响疏散出口使用的均衡性,继而影响疏散效率。为了合理规划人群空间分布,推导了人群水平分布的优化模型,并验证了该模型的有效性,同时提出并验证了人群预先优化分布后再基于最短路径疏散管理模式的可行性。研究结果可为高校教学楼的人群疏散管理提供理论依据。
2025年05期 v.25;No.161 1900-1910页 [查看摘要][在线阅读][下载 4721K] [下载次数：331 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王昱晨;骆正山;骆济豪;
有毒重气的扩散预测是环境保护与安全管理的核心问题,对生命与环境构成的威胁尤为突出。针对现有模型在捕捉污染物扩散时间序列动态变化与空间相关性方面的不足,提出了一种时空融合预测模型(Spatio-Temporal Fusion-ResNet,STF Res Net)。该模型集成了增强型图卷积网络(Augmented Higher-order Graph Convolutional Network,AH Graph Net)对空间关系的分析与时间卷积网络(Temporal Convolutional Network,TCN)对时间依赖的挖掘,并通过残差网络(Residual Network,Res Net)对时空特征进行整合与优化,从而显著提升了预测精度。试验结果表明,STF Res Net在均方根误差、平均绝对误差和决定系数方面均优于同类模型,分别达到12.213 7 mg/m~3、6.033 1 mg/m~3和0.973 1的最优水平。此外,为了提升研究的实用价值,通过全局敏感性分析(Global Sensitivity Analysis,GSA),识别了对输出贡献较大的参数,为实际应用中最优输入组合的选择提供了依据。根据保护行动标准(Protective Action Criteria,PAC)中对二氧化硫不同危险阈值的规定,对最大顺风危险距离进行了可视化分析,为科学评估有毒气体扩散的潜在危险范围提供了可靠依据。
2025年05期 v.25;No.161 1911-1919页 [查看摘要][在线阅读][下载 2993K] [下载次数：304 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 宋珂;贾瑞丽;
为研究车库内氢气意外泄漏后发生的爆炸事故,采用Hy RAM软件建模,对氢气爆炸进行了数值模拟。研究了不同环境温度、通风体积流量、通风口面积及通风口高度对氢气爆炸超压的影响,并针对降低氢气爆炸风险提出了安全措施。结果表明:泄漏直径越大,氢气爆炸风险越高;车库内氢气泄漏的爆炸超压与环境温度及通风条件等因素密切相关;环境温度越高,产生可燃氢气云的时间越快,氢气最大爆炸超压越小;增大通风体积流量、通风口面积与通风口高度均有利于氢气向车库外扩散,在一定程度上降低氢气最大爆炸超压,降低爆炸风险。研究结果可为氢燃料电池汽车车库等受限空间的设计及相关安全措施的制定提供参考。
2025年05期 v.25;No.161 1920-1927页 [查看摘要][在线阅读][下载 2486K] [下载次数：238 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]
- 陈久美;孙芬芳;汪晓红;余学聪;
随着电动汽车的推广,退役动力电池回收已成为各方关注的焦点,如何破解“马粪效应”,实现退役动力电池有效回收是当下亟须解决的重要问题。探究回收意愿的多重影响因素及其不同组合方式,可从源头上回答以上问题。研究基于组态视角,从“主观行为规范-感知行为控制-利他心理-经济激励-部环境-回收态度”出发,利用第三方调研公司及自行调研,共收集500份问卷数据,分析各因素对新能源退役动力电池回收意愿的影响,探究提高回收意愿的组态效应。研究发现了3种导致高回收意愿的组态:以主观行为规范、感知行为控制、经济激励和回收态度为核心条件的驱动型;以主观行为规范、经济激励、外部环境为核心条件的驱动型;以利他心理、回收态度为核心条件的驱动型。研究为如何提高退役动力电池回收率提供了学理依据,为产业链相关企业的运营策略制定及政府政策优化提供重要启发。
2025年05期 v.25;No.161 1928-1936页 [查看摘要][在线阅读][下载 1476K] [下载次数：397 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 王一新;张佳;刘德林;缑文娟;
研究以建筑废弃物跨区域资源化处置障碍因素为对象,基于文献研究法与专家访谈法从政策法规、市场经济、外部环境、技术设施、组织管理5个维度识别出17个障碍因素,运用决策试验与评价实验室-解释结构模型-交叉影响矩阵相乘法(Decision Making Trial and Evaluation Laboratory-Interpretative Structural Modeling-Matriced Impacts Corises Multiplication Appliance Classment,DEMATEL-ISM-MICMAC)计算障碍因素的中心度和原因度,分析重要性与因果关系、层次结构和驱动-依赖关系,确定关键障碍因素,并以深圳市为例开展实证分析。结果显示:建筑废弃物跨区域资源化处置的关键障碍因素可分为高驱动性因素、高相关性因素、高可控性因素3类,分别是专项法律法规不完善,调配成本大,缺乏经济利益激励,缺乏排放、运输、接收单位等多方协同管理机制,跨区域资源化处置标准化处理程序不完善,加大接收地的环境压力,监管措施不完善。在此基础上,研究提出了政策激励建议。研究成果有助于破解建筑废弃物跨区域资源化处置面临的困境,为提升建筑废弃物资源化水平提供一定参考。
2025年05期 v.25;No.161 1937-1946页 [查看摘要][在线阅读][下载 1974K] [下载次数：239 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 张扬;陈艳美;
“十四五”规划提出建设韧性城市,重点指出“加强历史文化保护”。工业遗产活化项目作为城市文化建设的重要部分,面对城市现代化发展,如何调整自身结构以适应外部环境变化和内部压力,并为城市在应对突发事件时提供局部响应,是其活化中亟待解决的关键问题。研究将韧性理念引入工业遗产活化领域,在广泛调查文献及相关标准规范的基础上,耦合行动者网络理论,构建并形成了6个一级指标(文化行动者、公众行动者、市场行动者、环境行动者、资源行动者、政府行动者),26个二级指标的工业遗产韧性活化因子体系;运用社会网络分析方法,从整体网络和个体网络明确了各韧性因子之间的相互作用关系,并揭示了其关键因素和路径。此外,基于研究结果突出工业遗产韧性活化发展的策略,为实现韧性城市建设目标提供了理论基础。
2025年05期 v.25;No.161 1947-1957页 [查看摘要][在线阅读][下载 2283K] [下载次数：762 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 詹良通;赵润泽;吴林波;张益豪;
为量化水文地质条件对固废填埋场地下水污染范围的影响,研究建立了使用数值模拟与反向传播(Back Propagation,BP)神经网络的估算模型。基于我国填埋场地概化水文地质模型,结合正交试验原理,模拟了3类水文地质类别下的填埋场渗滤液渗漏后50 a的地下水污染物迁移距离。基于5个水文地质参量,建立了迁移距离的BP神经网络预测模型。数值模拟结果显示,影响迁移距离的关键因素为下卧层渗透系数、堆体底面相对地下水位面高差、堆体渗滤液液位相对地下水位面高差,以及背景地下水水力梯度。BP神经网络结果显示,模型可有效预测迁移距离,决定系数为0.87,结果得到了3个场调案例的支撑。研究推广了填埋场地概化水文地质模型的应用,为填埋场地下水污染的影响范围提供了快速预测工具。
2025年05期 v.25;No.161 1958-1968页 [查看摘要][在线阅读][下载 2532K] [下载次数：447 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 张雪乔;肖利;魏于凡;黄俊文;杨潇;张虹;张仕豪;
为进一步提高溴氧化铋(Bi OBr)复合材料在可见光区域的响应,以柠檬酸为碳源,利用水热法制备石墨烯量子点(Carbon Quantum Dots,GQDs)改性Bi OBr复合光催化材料(GQDs/Bi OBr),以研究其在模拟可见光照射下对微污染景观水的净化效果。通过X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、高倍透射电子显微镜、瞬态光电流和光致发光光谱等方法对材料的晶体结构和光电性能进行了详细表征。结果显示,GQDs/Bi OBr复合材料在模拟可见光照射4 h后,对校园景观水中化学需氧量、UV_(254)、总磷、总氮和氨氮的去除率分别达到59.23%、64.26%、62.00%、79.76%和37.77%,且水质可从GB 3838—2002《地表水环境质量标准》的Ⅴ类改善至Ⅲ类。研究制备的GQDs/Bi OBr复合光催化剂可显著提高Bi OBr的光催化性能,有效改善景观水水质,具有广阔的应用前景。
2025年05期 v.25;No.161 1969-1978页 [查看摘要][在线阅读][下载 3658K] [下载次数：246 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 高飞;张子琪;贾喆;张芸鸣;
为寻找一种适用于煤炭脱硫的高效、环保型氧化剂,研究对过碳酸钠的脱硫效果、最佳反应条件及反应机理进行了探究,并采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱及离子色谱等测试揭示了过碳酸钠脱硫反应的机理。研究结果显示:过碳酸钠可以有效降低煤的全硫质量分数,较相同浓度的过氧化氢其脱硫效果更显著。随着过碳酸钠浓度的增加、反应温度的升高、反应时间的延长,脱硫率均呈先上升后趋于平缓的趋势。当过碳酸钠反应浓度为0.4 mol/L、反应温度为30℃、反应时间为60 min时,脱硫率最高可达22.98%。过碳酸钠不仅能脱除煤中无机硫分,还能使煤中含硫键断裂,从而有效脱除煤中的有机硫。脱硫后煤中硫铁矿的含量有所下降,硫醇、硫醚含量显著减少,(亚)砜含量显著增加,且溶液中检测到了硫酸根离子,表明过碳酸钠能将硫铁矿等无机硫氧化成可溶性硫酸盐硫,将硫醇、硫醚、噻吩等有机硫氧化成(亚)砜、硫酸盐等高价态产物。研究结果为氧化脱硫法的工业应用提供了理论基础。
2025年05期 v.25;No.161 1979-1986页 [查看摘要][在线阅读][下载 2107K] [下载次数：307 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]