小尺度森林火灾的渐近幂律分布

森林火灾系统是一个自组织临界性系统，它的表现之一就是火灾的尺度分布满足幂律规律。然而实际数据分析表明，在尺度最大和最小的两个区域，火灾分布与幂律规律存在较大的差异。对小尺度火灾的偏离现象，研究者通常猜测是由于小面积火灾记录数据遗漏较多造成的，目前尚没有一个理论上的依据，而小尺度火灾的分布规律对大尺度火灾的预测起看关键作用。为了解释这种偏离现象，该文将火灾看作一个生灭过程，并对火灾蔓延和熄灭的机理进行了分析，最终得到了森林火灾分布与火灾尺度的定量依赖关系及其机理。将该文的结果与日本近年来全国范围内的森林火灾统计数据进行了对比，表明该文得到的结果与真实数据得到较好符合，并且成功解释了小尺度森林火灾分布与幂律关系的偏离现象。该研究可望对深入认识火灾系统的自组织临界性和防治火灾具有一定的实际意义。     

重特大事故的离散幂律分布——以煤矿事故为例

研究近年来我国每起煤矿重大和特别重大事故死亡人数统计数据,建立其概率分布模型。基于极大似然法和柯尔莫哥洛夫一斯米尔诺夫检验方法（K-S方法）估计我国煤矿重大和特别重大事故离散幂律分布的参数,并采用MonteCarlo方法随机生成大量的检验样本,对其进行K-S方法拟合优度检验。结果表明在统计学意义上我国煤矿重大和特别重大事故死亡人数比高斯分布的值大得多,服从标度指数为2．72的离散幂律分布。     

森林类型对森林火灾自组织临界性的影响

在真实的森林系统中，由于外界因素的复杂性，森林火灾的自组织临界性要受到影响。森林类型便是影响森林火灾自组织临界性的一个重要因素。本文研究了以密度为控制参数的森林火灾模型以及这个模型在森林密度不同时产生的相变行为，发现对过于稀疏或者过于密集的森林类型，森林火灾的分布会偏离甚至完全背离幂律关系，从而使得自组织临界性不再满足。     

人口密度对森林火灾发生频率的影响

人类活动是引发森林火灾的主要原因之一，在中国、日本等国家，90％以上的森林火灾是由人为因素引起的。为了量化人类活动对森林火灾的影响，本文基于日本的三级网格系统，对日本全国范围内近年来的森林火灾数据、土地利用率数据和人口密度数据进行了综合分析，研究了人口密度对火灾发生频率的定量影响规律。结果表明：森林火灾发生频率与人口密度之间呈现出幂律关系，经过一步的分析，发现两者之间存在具有边界效应的简单关系，即渐近幂律分布。本文的研究结果对于森林火灾的防治，特别是对于火险的预测具有实用意义。     

S135材料疲劳性能测试及P-S-N模型的优选

钻具的失效大多为疲劳断裂,钻具的疲劳失效严重制约了安全施工。为解决钻杆材料疲劳寿命的准确描述问题,以S135钻杆材料为例,首先采用疲劳试验机测得材料的疲劳性能,基于试验数据分别采用正态分布模型、对数正态分布模型、Weibull两参数分布模型、Weibull三参数分布模型和指数分布模型进行数据处理,综合评价优选出描述能力最好的概率分布模型,并用该模型计算一定存活率下的疲劳寿命;然后通过一定存活率下的疲劳寿命和应力水平分别采用Basquin S-N模型、指数S-N模型和三参数幂函数S-N模型建立材料的P-S-N曲线模型;最后通过综合评价优选出拟合能力最强的P-S-N模型,并绘制P-S-N曲线。结果表明:S135材料在中长疲劳寿命区,Weibull三参数模型在四级应力水平下的线性相关系数均大于0.99,综合评价能力最好;在存活率分别为50%、90%和99%时,三参数幂函数S-N模型的拟合系数均大于0.974,综合拟合效果最好。研究表明,采用Weibull三参数概率分布模型和三参数幂函数S-N曲线模型能准确描述S135钻杆材料的疲劳性能,得出的P-S-N曲线为S135钻杆的疲劳寿命设计提供依据。     

SARIMA模型在航空公司运营安全状态预测中的应用

应用季节性差分自回归移动平均模型(SARIMA)对X航空公司动态安全指数进行预测分析,为航空公司运营安全的规划和发展提供决策依据。收集整理X航空公司2005年1—6月的安全事件和运行数据。利用动态安全指数计算方法对数据进行预处理,建立时间序列。应用SPSS软件对动态安全指数的时间序列进行模型拟合,建立SARIMA模型。对所获得的模型进行参数检验,选取最优模型。利用最优模型对2015年7—12月动态安全指数进行预测,并对预测值与实际值进行对比分析。结果表明,SARIMA(1,0,2)(0,1,0)12模型在显著性水平0.05下通过了所有参数检验。各月实际值都落入了拟合值95%的可信区间范围,动态安全指数的实际值与拟合值变化趋势基本一致。2010年之后精度较高,实际值与拟合值具有较好的重合度。△ln Yt拟合值的最大绝对误差为1.976 6(2009年12月),最小绝对误差为0.000 4(2013年9月)。2015年7—12月,动态安全指数的实际值与预测值变化趋势基本一致,但误差较大。SARIMA模型能够较好地短期模拟X航空公司动态安全状况和趋势,预测效果良好。当发生事故、严重事故征候时,序列的实际值会偏离序列原有的结构,预测精度下降。     

林火数据的Logistic和零膨胀Poisson(ZIP)回归模型

利用统计模型对森林火灾数据进行了描述和分析,所用模型包括Logistic回归模型和零膨胀Poisson(ZIP)回归模型.将所用的森林火灾数据分别视为分组因子数据和有序变量数据进行建模.为了进行预测和验证,建模时使用部分数据,其余数据作为检验数据,用以检验预测的准确性.研究结果显示,所研究的两类模型都得到了与检验样本接近的结果,具有较好的火灾次数预测能力.其中零膨胀模型不仅可以得到与Logistic模型相当的结果,而且能够有效解决火灾数大于天数的问题,以及可以对零值过多的数据进行较好地建模.该研究表明所建立的Lo-gistic回归模型和零膨胀Poisson回归模型都是分析火灾与影响因素相关性的适用模型.     

大空间建筑烟气填充研究方法的对比

为了对大空间建筑烟气填充研究方法进行对比分析。以一个废弃的大空间仓库为研究对象,采用了全尺寸火灾实验、计算机数值模拟和理论分析相互应用验证的研究方法,研究理论及数值模拟两种火灾烟气层高度的描述方法的准确性。结果表明当采用t2火模型时,在与现实的吻合程度方面,数值模拟〉Zukoski理论模型〉Yamana-Tanaka理论模型;随着火灾的不断发展,相对误差逐渐增大。通过对比分析发现,全尺寸实验、理论模型和数值模拟三种方法相互验证可以更好地保证研究的准确性;总结得到了两种与现实较吻合的描述烟气层高度的理论方法,并且提出减小误差应注意的几点事项,包括尽可能提高火源热释放速率、烟气层温度描述的准确性;不考虑火源热量通过建筑边界结构散失等。     

基于Logistic模型的四川凉山州森林火灾风险分析

森林火灾严重危害人类生命财产安全,科学准确的林火风险分析对防灾减灾具有重要意义.四川省凉山州因林火频发而成为重点监测区域.基于MCD64A1火烧迹地数据,提取凉山州2010-2020年的火烧迹地范围,在分析历史火灾时空分布的基础上,选取地形、植被类型及植被覆盖指数、干湿季平均温度及降水量、土地利用和人口密度等主要风险因子,建立Logistic模型并计算森林火灾的风险概率,结合火灾迹地的空间统计划分风险等级.结果 表明:1)基于火灾迹地进行空间采样所构建的Logistic模型在显著性水平0.05时通过模型系数检验,拟合效果较好;2)影响凉山州森林火灾发生的风险因子主要有植被类型、植被覆盖指数、高程、坡度、人口密度和干季均温,其中干季均温对林火发生与否影响最大;3)西昌市、会理、会东和德昌县等干热河谷地区的林火风险极高,应重点监测.     

船舶封闭舱室火灾烟气温度特性研究

封闭舱室火灾与开放空间火灾有很大的不同。通过在内尺寸为1m×1m×0.75m的舱室内的一系列不同油盘直径庚烷油池火试验,发现了烟气的循环卷吸现象,且发现舱内气体可以分为上部的密烟气层和下部的稀烟气层两层,此时传统的双区域模型对火灾的模拟不再适用。烟气温度的空间分布可以用一个分段函数来表示,密烟气层内部温度基本一致,温度与高度无关;稀烟气层内部温度随高度具有均匀的梯度,为高度的一次函数。同时,研究发现熄火时刻舱内的烟气温度分布符合波尔兹曼分布律,且与油盘直径无关,即与火源功率无关,满足统一的波尔兹曼方程,并就本实验参数条件下的温度数据给出了拟合曲线方程。     

An uncertainty and sensitivity analysis of dynamic operational risk assessment model: A case study

In Dynamic Operational Risk Assessment (DORA) models, component repair time is an important parameter to characterize component state and the subsequent system-state trajectory. Specific distributions are fit to the industrial component repair time to be used as the input of Monte Carlo simulation of system-state trajectory. The objective of this study is to propose and apply statistical techniques to characterize the uncertainty and sensitivity on the distribution model selection and the associated parameters determination, in order to study how the DORA output that is the probability of operation out-of-control, can be apportioned by the distribution model selection. In this study, eight distribution fittings for each component are performed. Chi-square test, Kolmogorov–Smirnov test, and Anderson-Darling test are proposed to measure the goodness-of-fit to rank the distribution models for characterizing the component repair time distribution. Sensitivity analysis results show that the selection of distribution model among exponential distribution, gamma distribution, lognormal distribution and Weibull distribution to fit the industrial data has no significant impact on DORA results in the case study.     

西藏森林火灾时空分布规律研究

根据1992～2005年西藏藏族自治区森林火灾统计,分析了森林火灾发生的时间和空间规律.森林火灾的年际间波动较大,2001以来火灾次数呈明显的上升趋势,但主要是火警次数增多.西藏的森林火灾主要发生在春季和冬季,特别是12月～翌年5月,2月和3月份的森林火灾最为严重.从森林火灾的空间分布来看,森林火灾主要发生在藏东南地区,特别是芒康、察隅、林芝和米林等县的森林火灾较多.引起森林火灾的火源主要是由生产用火和生活用火引起的.文中还对西藏森林火灾发生的火环境进行了分析,气候特点和可燃物分布特征决定了西藏的森林防火期为冬春季,火灾多发生在海拔2800 m～3600 m的阳坡针叶林和阔叶林中,以地表火最多,大多火场面积少于10 hm2.根据西藏森林火灾的发生特点,建议今后在防火基础建设、火源管理、可燃物管理、林火预防和扑救等方面加强工作,提高森林防火的能力.     

一种基于小样本数据信息扩散的重大火灾频度估算方法

重大火灾的发生是小概率事件,其历史数据属于小样本统计数据。在应用频率直方图法对小样本数据进行处理时,分析结果对直方图的起点、区间步长以及样本中的奇异数据十分敏感。采用信息扩散方法,对日本1995-2008年各年重大火灾次数统计样本进行分析,对比了不同扩散条件下的扩散结果,结果表明信息扩散方法具有很好的稳定性和一致性。基于信息扩散的结果,计算了以年为周期的重大火灾发生次数的超越概率分布,建立了一种重大火灾频度估算方法。     

Stochastic modeling of accident risks associated with an underground coal mine in Turkey

In this study, a methodology is proposed towards development of an uncertainty model that includes randomness in the occurrence of days-lost accidents in a coal mine. The accident/injury data consists of 1390 days-lost accident cases recorded at GLI-Tuncbilek underground lignite mine from January 1994 to December 2002. In the first step of proposed methodology, the frequency and the severity of the accidents have been modeled statistically by fitting appropriate distributions. The test done by BestFit software yields a chi-square value of 21.53 (p = 0.089) with 14 degrees of freedom and estimates the parameter of lambda for Poisson distribution as 12.87 accidents/month. For the severity component, a lognormal distribution is fitted to days-lost data and chi-square goodness-of-fit test calculates a value of 40.44 (p = 0.097) with 30 degrees of freedom. The parameters of lognormal distribution are estimated as a mean of 14.3 days and standard deviation of 23.1 days, respectively. Then, two distributions are basically combined by Monte Carlo simulation in order to construct relative risk levels in yearly base referring to the final cumulative distribution. Finally, a simple forecasting modeling is carried out in order to quantitatively predict the expected risk levels by using decomposition technique in time series analysis. Stochastic model estimates that although, there would be substantial reduction in the expected number of accidents in the near future, the higher level of risks still should be a concern for the mine management.     

俄罗斯森林火灾对我国的启示

简要介绍了俄罗斯森林大火的人员和财产损失,分析了森林火灾肆虐产生的根源在于气候变化、民众缺乏防火意识、当地官员渎职缺位、救灾工作准备不足、救灾力量建设滞后以及＂人祸＂大于＂天灾＂,指出了俄罗斯森林火灾给我国的几点警示和几点启示。     

KTV娱乐场所火灾荷载调查与统计分析研究

火灾荷载的选取是设计火灾的重要环节,同时也是保证火灾风险评估科学可靠的关键因素。火灾荷载的实地调查和统计分析是火灾荷载研究工作的重要手段。通过对全国各地23家KTV娱乐场所的349个包间进行调查,统计出KTV包间可燃物种类、质量情况以及不同可燃物所占质量比。并且,通过调查得出KTV包间的面积情况。对所调查的349个包间的火灾荷载分布情况进行研究,利用数理统计的方法得到了该类场所火灾荷载密度、均值、最大值、最小值等数据,为火灾风险评估中火灾场景的设计提供了数据基础。     

基于聚类分析的我国火灾空间分布研究

为了解我国火灾事故的空间分布情况,使用系统聚类分析了我国1996 -2010年的火灾统计数据,并结合地理信息系统把分类的结果呈现在相应的区域上进行火灾的空间分布特征研究.聚类分析结果将我国31个省市自治区的火灾事故分为5类,对聚类的结果使用方差分析,类与类之间存在显著差异,说明通过系统聚类得到的分类结果是科学的.进一步分析显示我国火灾事故在空间分布上存在一定的规律性.分析结果可以对了解我国火灾分布特点以及为相关部门提供决策支持.     

住宅建筑火灾财产损失影响因素及其实证研究

本研究目的在于通过实证研究确定影响住宅建筑火灾财产损失的关键因素.通过文献回顾,本文提出从居民、建筑物、消防抢救力量和火灾强度四个维度对研究命题展开讨论,构建了住宅建筑火灾财产损失影响因素模型.作者对84户受灾居民进行了问卷调查,并运用主成分因子分析和多元回归方法分析了有效数据,结果发现火灾强度、建筑结构、防火习惯、日常管理、消防设施和室外环境是导致住宅建筑火灾财产损失的关键因素.     

Wet bench reactive hazards of cleaning stages in semiconductor manufacturing processes

According to the research from FM Global (Factory Mutual Insurance Company), most of the incidents that have occurred in semiconductor plants in the past two decades were reported as “Fire Cases”. They claim that the fires in wet chemical cleaning processes were mainly caused by heater failure. However, depending on the process conditions, electrical heaters are designed to turn off automatically when the temperature reaches a set point. Therefore, a thorough study of the situations related to possible fires in wet chemical cleaning processes is necessary.

This study focused on the incompatible behaviors of cleaning materials used in the wet bench stage. These results can be applied to determine the causes of fires in the wet bench stage from using reactive chemicals for cleaning purposes.

Another purpose of this study was to investigate the potential hazards of widely used chemicals (hydrogen peroxide, concentrated sulfuric acid, hydrochloric acid and isopropyl alcohol) within similar processes in semiconductor plants. Experimental data were also verified in order to establish a concentration triangular diagram, which could be used to identify a combustion, deflagration or even detonation zone. Finally, this study can provide basic design data for an inherently safer process to avoid potential hazards caused by dangerous mixtures, which may result in large property loss in semiconductor plants.