基于动态贝叶斯网络的装配式建筑吊装施工安全风险分析

针对装配式建筑吊装施工期间风险影响因素多、不确定性高及风险状态随时间动态变化等问题,提出基于动态贝叶斯网络的装配式建筑吊装施工安全风险动态分析方法。首先,根据装配式建筑吊装施工特点和事故致因理论,从“人、物、环、管”4个方面建立风险指标体系。其次,引入时间维度建立动态贝叶斯网络模型,利用模糊理论和专家打分法量化网络节点的概率,并结合Leaky Noisy-or Gate扩展模型修正条件概率。最后,利用动态贝叶斯网络的双向推理功能对装配式建筑吊装施工安全风险进行动态风险分析。由实例分析得到某装配式建筑吊装施工安全风险的时序变化曲线,通过反向推理得到导致吊装事故发生的关键风险因素。研究成果可为分析和有效控制装配式建筑吊装施工安全风险提供新思路。     

基于STPA和模糊BN的装配式建筑吊装施工安全风险分析*

为有效评估装配式建筑吊装施工中的安全风险状态,识别关键风险因素,运用系统理论过程分析方法(STPA)构建吊装施工过程中的控制反馈结构,识别导致危险的不安全控制行为,确定不安全控制行为的致因因素;基于风险因素间的关联关系构建贝叶斯网络（BN）模型,推理计算装配式建筑吊装施工安全风险状态概率,并结合反向诊断推理分析影响安全事故的风险因素;通过敏感性分析,识别装配式建筑吊装施工安全中的关键风险因素。结果表明:装配式建筑吊装施工安全风险处于低风险状态;起重机械超负荷运行、现场安全管理不到位和吊索吊具存在缺陷等因素是影响装配式建筑吊装施工安全风险的关键风险因素。     

大跨度钢结构施工安全风险评价IHFACS-BN模型及应用

为降低大跨度钢结构施工安全事故发生率,提出基于改进人为因素分析及分类系统(IHFACS)与贝叶斯网络(BN)的大跨度钢结构施工安全风险评价模型。首先,引入HFACS方法,结合工程实际改进HFACS法;然后,基于IHFACS全面识别施工安全风险,采用粗糙集(RS)方法构建评价指标体系;其次,构建BN模型,并根据现场数据结合模糊集方法确定BN各根节点的先验概率及节点间的条件概率分布,通过GeNIe软件计算系统失效概率,分析关键风险因素;最后,以昆明机场扩建工程为例,验证该模型的有效性。结果表明:模型计算结果与实际情况基本符合,此工程总体安全风险概率为57.62%;焊缝错边、气孔、夹渣与支撑胎架拆除不当的敏感度均超过20%,是大跨度钢结构施工应重点管控的关键风险因素。     

基于可拓学理论的装配式住宅施工过程安全风险评价研究

研究结合影响装配式住宅施工过程安全风险的因素,构建了装配式住宅施工过程安全风险指标体系。通过运用改进综合权重法来确定各指标权重,并结合可拓学理论构建了综合模糊可拓评价模型。最后,通过装配式住宅的实际案例进行验证,发现该评价模型能够客观系统地评估装配式住宅施工过程中安全风险状况,同时能及时准确地诊断出安全隐患,为决策者提供建议,从而减少施工过程中不安定因素。     

装配式建筑工程施工安全风险传导DEMATEL-BN模型

为有效减少装配式建筑工程施工安全事故,运用物理-事理-人理(WSR)方法建立装配式建筑施工安全概念模型,识别出装配式建筑各作业空间施工安全风险传导的关键载体——预制构件;结合其风险传导特点与方式,运用决策试验与评估实验室(DEMATEL)方法,分析不同作业空间中构件风险因素的相互影响;建立施工安全风险传导DEMATEL-贝叶斯网络(BN)模型,计算得出风险因素在多维作业空间中的传导路径。研究表明:加大对装配式建筑工程多维作业空间的系统性管理,根据风险传导路径搜索影响施工安全的关键风险因素,可以达到依据安全风险因果链系统防范安全事故的效果。     

基于云模型的装配式地铁车站施工安全风险评价

为有效评价装配式地铁车站施工安全风险,减少施工安全事故发生,保障施工安全,提出基于组合赋权和云模型的风险评价方法。首先,根据国家规范和项目资料,初步识别装配式地铁车站施工安全风险因素;再利用德尔菲法优化风险因素,建立包括6个一级指标和25个二级指标的装配式地铁车站施工安全风险评价指标体系;然后,采用熵权法和组合数有序加权(C-OWA)算子确定指标的组合权重,进而结合云模型确定风险评价等级;最后,基于某装配式地铁车站项目验证上述评价方法。结果表明：该项目评价等级为较低风险,与施工现场实际情况基本一致,但人员和施工技术的风险等级为中等,在采取安全防控措施时应重点考虑。     

基于改进DS-贝叶斯网络的滩海管道风险评价

为量化滩海油气管道泄漏风险，提出一种结合改进证据理论和贝叶斯网络的风险评价模型。通过构建滩海管道泄漏风险指标体系、安全屏障模型，确定贝叶斯网络拓扑结构。引入改进证据理论融合专家打分意见，确定节点先验概率与条件概率，由贝叶斯网络正反推断出滩海管道的泄漏风险与风险因子敏感性。模型可准确计算管道泄漏风险值且降低意见均衡化与评价的主观性。为验证模型的适用性，计算了某滩海管道泄漏风险值，结果显示该海域管段的泄漏风险值为0.001 52。     

基于贝叶斯网络的养老院火灾风险评估方法研究

为预防养老院火灾事故,结合事故树法(FTA)和贝叶斯网络法(BN),建立了一套养老院火灾风险定量评估模型。首先,采用事故树法建立潜在的养老院火灾事故场景;其次,考虑到养老院火灾事故场景中不确定因素的影响,将事故树模型转化为贝叶斯网络模型,并结合有人员伤亡的养老院火灾事故发生发展实际优化模型;最后,以某市养老院为例,结合调研、文献及统计数据确定先验概率及条件概率,并用GENIE 2.0软件实现贝叶斯图形化,分析验证该模型逻辑可行性。结果表明:通过该模型和方法,不仅可以预测养老院火灾事故中各场景发生发展概率,还能对各风险因素敏感度和最大致因链进行分析,提高了风险因素辨识和评价的准确性,可以为养老院火灾风险分析和防控提供参考。     

关联性视角下装配式建筑工程吊装事故致因机理分析

为全面反映装配式建筑工程吊装事故的起因与发展过程,从关联性视角出发开展了装配式建筑工程吊装事故的致因机理研究.根据装配式建筑工程吊装作业的特点和复杂系统的事故致因,利用集成决策与评价试验法(DEMATEL)和解释结构模型(ISM)找出风险因素间的内在关联和层次结构,并将得到的层次结构转化为贝叶斯网络模型进行推理,对风险传递进行直观的定量描述,实现对装配式建筑工程吊装事故致因机理由源到链的深层次研究.结果表明,装配式建筑工程吊装事故通常是以环境扰动为初始事件,通过关联效应和风险传递引起管理紊乱和人因失误,最终导致以部件故障为直接致因的安全事故发生.     

强降雨下地铁车站施工安全风险演化推理研究

强降雨易引发地铁车站施工安全事故,为揭示此类工程受强降雨的致灾机制,评价施工安全风险,结合蝴蝶结(BT)分析法进行演化,得到包含2个顶事件、27个中间事件、47个基本事件的安全风险事故树;基于贝叶斯网络(BN)理论,改进节点模糊多态化与直觉模糊化2个方面,得到优化后的直觉模糊多态贝叶斯网络(IFPBN)安全风险演化推理模型;以广州21号线地铁工程为例,进行演绎推理应用,并验证模型有效性。结果表明：优化后的模型推理结果与实际情况基本相符,相较于常规推理模型更为精准、高效;所构建的风险演化结构中,强降雨等级、人的不安全行为和主体工程环境不安全状态是影响强降雨下地铁车站施工安全风险的重要宏观因素,应急组织混乱、安全意识缺乏与支护不稳定是重要微观因素。     

基于EW-SPA的装配式建筑施工安全评价及预测

针对装配式建筑施工过程的复杂性,联合应用熵权(EW)法和集对分析(SPA)法,构建基于EW-SPA的装配式建筑施工安全评价模型。首先,在识别风险因素的基础上,结合4M1E原理建立装配式建筑施工安全评价指标体系;其次,利用EW法确定指标权重,运用SPA法评价和预测装配式建筑施工安全状况;最后,以实际工程项目为例,确定该项目施工安全等级和发展态势。结果表明:该工程项目的安全等级为安全,总体态势向非常安全的方向发展;与其他装配式建筑安全评价方法相比,该模型克服了处理不确定性问题的不足,实用性较强,评价结果更加客观、准确。     

高铁列车客运安全评价及风险管控

为提升高铁列车系统安全性、保障列车安全运行,在分析高铁列车安全事故的基础上,利用事故树分析得到高铁列车安全风险指标体系,并转化为贝叶斯网络;结合云模型的模糊处理方法,将专家对各列车评价指标的定性自然评价语言转化为对应的模糊数;并对传统逼近理想解排序(TOPSIS)模型进行改进,综合考虑主观权重与客观权重,得到最优组合赋权的TOPSIS模型,据此对高铁列车安全进行评价;基于梯形模糊数和Buckley方法标定网络节点的相对先验概率,并通过Netica软件计算事故发生时各节点的相对后验概率。对比前后数据得出京沪高速铁路北京南-济南西区段列车主要安全风险为火灾爆炸,分析得到其主要潜在风险源并提出管控措施,可实现对高铁列车的安全管控。     

水上机场航道冲突风险机制的FTA-BN建模

为分析水上机场航道冲突风险机制,首先,集成故障树分析(FTA)和贝叶斯网络(BN)方法,构建航道冲突风险分析模型;其次,基于FTA模型推理算法,确定风险系统的最小割集(径集)及根节点结构重要度,并据此分析航道冲突发生场景,设计规避方案;然后,运用BN双向推理技术,分析航道冲突风险的关键影响因素,并基于风险因素的多态性,评价航道冲突风险;最后,基于风险分析结果,提出航道冲突风险管控措施。研究结果表明:气象水文因素是航道冲突风险的最敏感因素,其次是过往船只频度、水域清净状况等航道布设因素,对其应严格执行放行管制;安全管理及人员因素对航道冲突影响较大,也是风险管控的重点。     

基于BIM-GA-BN的养老社区施工安全评价模型

为给养老社区施工管理人员提供决策依据,将建筑信息模型(BIM)技术、遗传算法(GA)和贝叶斯网络(BN)结合,建立养老社区施工安全评价模型。通过安全事故分析和养老社区施工现场调研,建立养老社区施工安全评价指标体系;利用BIM技术实时监控养老社区施工项目,搜集各影响因素的数据;结合GA和BN,进行数据的分析处理和建模研究,得出养老社区施工安全评价模型;将该模型应用于具体的施工项目进行安全状况评价,找出施工安全管理的薄弱环节。研究表明:用该模型,能够通过对养老社区施工现场数据的搜集、处理和分析,得出项目的整体安全状况并识别出关键控制因素,为施工现场安全管理提供借鉴。     

小直径深层排水隧道盾构施工安全风险评价

为识别小直径深层排水隧道盾构施工安全风险,准确评价施工安全风险等级,提出基于危险与可操作性分析(HAZOP)的风险识别方法和基于粗糙集和云模型的风险评价方法。基于HAZOP方法全面识别施工安全风险,并根据粗糙集属性约简理论构建评价指标体系;将粗糙集与云模型结合,构建小直径深层排水隧道盾构施工安全风险评价模型;以东湖深隧工程为例,验证该模型的有效性。结果表明:该模型评价结果与实际情况基本吻合;掘进参数未及时调整、培训及考核不到位、注浆管堵塞、吊装下井设备及其零部件坠落、工程地质和水文地质情况调查不详细是小直径深层排水隧道盾构施工安全风险等级较高的因素,应重点关注并规避。     

基于贝叶斯网络的气井井筒完整性风险评价

井筒完整性失效是气井生产中的主要风险,为有效评价井筒完整性风险,应用贝叶斯网络的推理与学习能力,建立了基于贝叶斯网络和Noisy-OR gate模型的井筒完整性失效概率计算方法和风险评价模型。由故障树分析将井筒分为管柱、水泥环密封性、井口装置、水力屏障和其他部件5个评价单元,确定了各单元的主要风险因素,建立了井筒完整性失效的贝叶斯网络拓扑结构;由Noisy-OR gate模型和历史数据,确定了贝叶斯网络的条件概率参数;将基于贝叶斯网络的失效概率与层次分析法相结合,确定了风险评价指标和等级划分标准;建立了气井井筒完整性风险评价方法。结果表明,该方法实现了井筒完整性失效概率的定量计算、风险的定量评价和主要风险因素的反向推理,可为预防和控制井筒完整性失效提供决策依据,有助于降低井筒完整性失效风险。     

装配式建筑工程施工安全灰色聚类测评模型

为降低装配式建筑工程施工安全事故发生率,基于安全事故成因,反演分析影响其施工安全的关键因素集,联合应用层次分析法(AHP)及灰色聚类评价方法,构建施工安全评价指标体系及评价模型,测评装配式建筑工程实际施工安全状态;通过分析影响安全的因素搜索关键安全隐患,并针对装配式建筑工程多维作业空间并行施工易叠加安全风险的特点,采取应对措施以控制施工安全事故发生。将所建评价模型,用于某典型项目实证分析。结果表明,影响安全的主要因素按重要性从大至小排列依次是工人专业操作水平、吊装作业气候条件、构件运输临时固定措施以及构件出厂前质量安全检验,需采取对应措施,降低相应的安全事故发生概率。     

基于CREAM和贝叶斯网络的航空维修人为差错概率预测

航空维修差错不仅严重威胁着飞行安全,同时也会增加航空公司的维修成本。针对航空维修人员发生差错成因的复杂性以及历史事故数据缺乏的情况下,将人因可靠性与失误分析方法（CREAM）和贝叶斯网络（BN）相结合,提出一种改进的维修差错分析模型。根据维修任务构建相应的贝叶斯网络模型,为各子节点设置条件概率表（CPT）;基于维修基地的实际维修环境,对行为形成因子（PSFs）进行评估,得到共同绩效条件（CPCs）的水平;利用各CPC因子下各个行为功能失效模式的权重因子,对各认知活动进行失效概率的修正;将修正概率作为贝叶斯网络根节点的输入,利用推理机制,得到差错发生概率。通过案例分析和计算,验证了所述方法的可行性和有效性。     

装配式建筑吊装施工空间冲突分析与多目标优化

为解决装配式建筑吊装施工空间冲突问题,以装配式建筑吊装施工空间冲突为研究对象,提出装配式建筑吊装施工的5类对象空间及单个对象的3类空间,总结施工作业的3大类空间冲突类型,提出空间冲突严重性的量化评价指标;依据装配式建筑的施工特点,建立各类对象的三维空间占用模型和时空占用模型,提出吊装作业空间冲突检测方法,构建以最小吊装工期、最低机械租赁成本、最低施工成本及最小空间冲突为目标的吊装施工优化模型,并基于实际项目数据进行案例分析。结果表明:该模型及算法在装配式建筑吊装施工中可有效减少作业面冲突,降低机械租赁成本,优化施工进度计划,提高施工安全绩效。     

基于博弈论组合赋权的湘南某矿净化库防洪风险评价云模型研究

为了更加直观地评判金属矿山净化库的防洪能力,从防洪安全角度提出了基于云模型的净化库防洪风险综合评价模型.依据《水库大坝安全评价导则》和《水库大坝安全鉴定办法》,选取12个评判指标,构建了防洪风险评价指标体系;通过云发生器得出各评价指标的云数字特征参数;选用博弈论AHP-CRITIC组合赋权法确定各评价指标的权重;利用综合云模型得出综合云数字特征参数,根据最大确定度原则得出净化库防洪风险等级.以湘南某金属矿山净化库为例进行分析,结果表明,该模型的权重确定方法使评价结果更加可靠,可以为净化库的安全管理提供可行性参考.