震源车主动防侧翻预警系统研

为了防止震源车在野外行驶过程中发生侧翻事故,实现对震源车危险状态的提前预警,迫切需要开展震源车主动防侧翻预警系统研究。基于震源车不同工况下的侧倾稳定性分析,结合国内外现有车辆侧翻预警指标特点,采用多级判断原则,建立了一种能综合判断不同行驶工况的震源车侧翻预警指标A和主动防侧翻预警系统,并通过MATLAB/simulink软件对该预警系统进行仿真模拟分析。研究结果表明:震源车侧倾稳定性随转弯速度、转向角、坡度角等参数的增大而呈现降低趋势;同时,该预警系统能通过侧翻预警指标A实现对震源车平路转向和斜坡转向过程中的行驶状态进行准确判断,并发出不同级别的声光报警。此研究将为进一步开展震源车预警系统的试验研究奠定理论基础。     

KZ-28型可控震源车防翻架安全性能研究

为降低油气勘探行业可控震源车侧翻事故对乘员及驾驶室仪器设备的危害,建立防翻架安全性能(安全保护能力和吸能性能)评价指标体系,安全保护能力评价指标包括安全空间侵入率和安全空间加速度,吸能性能评价指标包括驾乘区域各部件能量吸收率和驾乘区域各部件变形程度;仿真模拟有无防翻架条件下震源车侧翻过程,结合仿真结果评价防翻架安全性能。结果表明:相较于无防翻架,KZ-28震源车的防翻架能使驾驶室受压变形减轻10%,乘员受冲击能量降低2. 5%,侵入率降低2. 6%;但在其保护下,驾驶室侵入率仍达4. 2%,有较高挤压风险,这种防翻架不满足安全性能评价指标要求。     

基于GIS-T的液罐车侧翻预警方法

为降低液罐车侧翻风险,保障液罐车在弯道行驶时的安全,建立其在弯道行驶时最小侧翻临界速度的计算模型。首先,运用动力学的理论计算在不同车速、弯道半径及超高值的道路条件下整车的重心高度变化;然后,利用力矩平衡原理计算液罐车在弯道行驶时的侧翻临界速度;其次,对比车辆当前行驶速度与最小侧翻临界速度,判断其发生侧翻事故的风险并提出预警方法;最后,进行实例计算与分析。结果表明:液罐车弯道行驶时车辆侧翻临界速度与车辆行驶速度负相关;超高坡度、道路纵向坡度、弯道转弯半径等道路基础条件对行驶于该路段的液罐车的安全有较大影响;用该预警方法能有效保障液罐车与驾驶员的行车安全。。     

企业安全生产预警系统构建及关键技术研究

建立企业生产安全预警预报系统既是企业实现"主动预防型"安全管理的迫切需要,也是国家安监总局对一级标准化企业的要求。通过分析预警基本理论、预警系统的基本原理和工作流程。重点阐释了预警系统的设计方案,包括:设计思想、设计目标、总体架构和功能划分,并对构建预警系统的关键技术:预警指标、预警模型和指数图进行了研究和分析。     

机械安全风险预警系统构建与应用

为应对机器使用阶段因人、机器、环境状态改变导致风险水平发生变化,构建了一种机械安全风险预警系统。机械安全风险预警系统主要由用于实时监测风险因素状态的预警监测系统、确定风险级别的预警分级系统、减小风险的预警措施系统组成。以某工业机器人为例,构建了机械安全风险预警系统,并开展了预警实验。实验结果表明：机械安全风险预警系统能够实现机械安全风险因素自动监测、预警等级自动划分、预警措施自动执行。该系统能够通过在线数据监测与评估,对可能发生的不安全状态按等级发出警告,并及时采取相应防范措施,达到减小风险的目的。     

基于车路协同的行人车辆碰撞风险识别与决策方法

为提高行人与车辆碰撞风险识别和预警效果,研究车路协同(CVIS)环境中,多行驶状态下行人与车辆碰撞风险识别与决策过程。基于CVIS平台获取车辆直道行驶和换道行驶状态信息,考虑驾驶人反应状态、车辆运动状态对碰撞风险的影响。引入风险区域预判风险,将当前相对运动状态与决策阈值进行比较,分级识别碰撞风险。采用提醒避碰判别法实时提醒驾驶人当前驾驶状态,使其采取相应的阶梯式双重避碰措施实现避碰决策。仿真结果表明,随着车辆行车速度的增加,进行预警的起始距离和起始时间均呈增加趋势,符合实际情形,该方法考虑了影响人车碰撞的多种因素,能够对碰撞风险进行分级识别和预警。     

矿井提升关键机构安全监测与预警系统研究

基于矿井提升机构安全运行的重要性,以新城某矿为研究背景,建立混合井提升关键机构的安全动态监测及预警系统。采用数值模拟方法建立提升机基础有限元模型,并进行模态分析,得出提升机基础的各阶振型频率。对分级加载过程进行时程分析,把最大振动位移达到危险值时的振动加速度作为提升机基础的安全动态监测指标。建立井架有限元模型,分别研究空载静止状态和正常使用极限状态下井架的受力与变形,从而得到井架破坏的临界预警值,以此建立预警系统。结果表明,以临界预警值作为安全性量化指标建立的预警系统能用来对提升机运行过程中产生的故障进行预警,并确定故障所在位置。     

高危作业监测预警系统的总体设计

为探索高危作业监测预警系统的建立，对风险监测预警系统进行了系统研究，在研究总结其基本原理的基础上，从理论上提出筛选高危作业监测预警指标的原则、要求和方法，进而提出高危作业监测预警的核心技术指标体系的建立及其基本结构和运行模式的总体设计思路，首次提出职业危害控制的先行指标、同步指标和滞后指标，在高危作业监测预警系统中建立信息咨询系统、信息监测系统、风险评估与诊断系统、预防控制与应急救援决策系统等子系统和高危作业监测预警系统基本结构与运行模式。该系统可以科学判断出当前政策、法规、标准、规划，经济贸易的影响及相应需采取的政策调整，在控制、检测、评价、诊断、防护等领域应重点开展的关键技术研究，当前机构、人员、设施、财力等方面的能力建设要求，分析政府、企业、劳动者应采取的主要行为干预。本文逻辑清晰、系统性强、内容全面，可为进一步开展职业病防治工作提供前沿考虑。     

基于山区公路线形判断的主动安全技术研究

为提高汽车在山区公路上驾驶的安全性,防止因驾驶员对不和谐线形的疏忽而造成的交通事故,利用采集到的各种驾驶信息和车辆行驶信息对公路线形进行判断,从而实现对驾驶员的预警。基于山区公路线形判断的主动安全技术,首次被提出。采用矩阵论的思想,将各种不和谐线形定义为状态矩阵,将各种驾驶信息和车辆行驶信息定义为信号矩阵。根据信号矩阵对判断不和谐线形的贡献值不同,建立初始权重矩阵。然后,通过Matlab软件进行迭代仿真,从初始权重矩阵过渡到最终的权重矩阵,该权重矩阵可以作为常量直接使用。用给定线形对最终权重矩阵进行检验,其结果表明:使用该权重矩阵对线形进行判断,得到的结果与给定线形一致。     

城市公路隧道预警指标体系调研与分析

通过对上海市公路隧道运营的实地调研以及欧洲主要城市公路隧道的资料收集,讨论并比较城市公路隧道运营预警系统发展过程及其设计框架;分析国内外城市公路隧道预警系统构成;研究预警指标的预警原理及其特性。结合上海市公路隧道实地调研收集和反馈的数据资料,对城市公路隧道预警指标的选择进行研究,从而为城市公路隧道预警系统的规范化、标准化提供理论依据和技术支持。     

电动二轮车侧倾角对骑车人头部损伤影响研究

为研究电动二轮车侧面与运动型多功能车(SUV)前部碰撞中骑车人头部损伤,从国家车辆事故深度调查体系(NAIS)中筛选一起案例,利用MADYMO软件建立并验证SUV与电动二轮车的多刚体模型。在此基础上进行计算机仿真试验,研究不同电动二轮车车身侧倾角、SUV车速、电动二轮车车速对骑车人头部损伤的影响。结果表明:骑车人头部损伤随电动二轮车车身侧倾角的增大先增大后减小,头部初始碰撞时刻随电动二轮车车身侧倾角的增大而增大,随SUV与电动二轮车车速增大而减小。     

大客车侧翻过程中约束系统对乘客安全影响*

为研究约束系统对客车侧翻过程中乘客安全的影响，在经过试验验证的某客车侧翻碰撞有限元模型上截取部分车身截段，建立“车身截段-约束系统-乘员”侧翻仿真模型，开展不同约束条件下乘员运动响应和损伤的综合分析及评价。结果表明:满足《客车上部结构强度要求及试验方法》（GB 17578—2013）法规要求的客车在侧翻过程中仍然可能对乘员造成较严重的头部损伤风险；主动预紧安全带能够在侧翻碰撞过程中，有效缓解乘员的头部和颈部损伤程度；胸部损伤值受不同约束系统影响较小。     

余吾矿瓦斯灾害综合预警技术研究

为了实现矿井瓦斯灾害过程控制,起到超前提醒作用,把瓦斯灾害遏制在萌芽状态,余吾煤矿结合矿井实际条件建立了瓦斯灾害综合预警平台。根据影响瓦斯灾害的各种因素建立预警模型,通过人工智能分析计算,实时发布预警结果,并建立预警响应机制,根据不同预警结果,采取安全措施,指导矿井生产实践。该预警系统有效遏制瓦斯灾害的发生,给瓦斯灾害应急响应预留了充足时间。     

基于供应链和可拓决策的食品安全预警模型及其应用

为提高食品安全预警能力,改善食品安全状况,以食品原料供应环境质量、生产加工、流通加工、销售食品质量、食品安全管理与监测作为食品安全预警的关键因素,提出一种基于供应链和可拓决策的食品安全预警模型。从供应链的角度建立食品安全预警指标体系,确定食品安全的经典域、节域和预警对象;建立食品安全预警模型并给出食品安全预警的方法和步骤;结合A省2010年的食品安全数据,定量评价A省食品安全预警状态,结合模型评价结果进行单指标和综合安全预警分析,验证该模型的合理性和适用性。研究结果表明:针对食品安全状况与预警特征,运用基于供应链和可拓决策的食品安全预警模型,能够对食品安全状态进行快速判断并有效预警。     

高压电力电缆隧道火灾早期预警判据的实验研究

我国城市架空高压电力线路已逐渐下地进入电缆隧道,其中的火灾防控系统是保护整个电力输送安全与稳定的重要一环。搭建了高压电力电缆隧道火灾烟气模拟与测量实验平台,针对电缆受热着火燃烧的典型工况,研究了隧道两端不同开口状态下的顶棚各位置CO浓度、CO2浓度、烟颗粒浓度和温度的变化特征。结果表明,顶棚位置CO浓度和烟颗粒浓度可作为火灾早期预警的优选标志性参数,而CO2浓度和温度较不适合。设定CO浓度和烟颗粒浓度的预警阈值分别为10 ppm和0.05 dB/m,各顶棚位置均可实现报警,各工况下,不同顶棚位置报警时间呈以火源正上方探头为最早报警的V字形分布。此外,电缆隧道两端的开口状态对隧道内CO和烟颗粒运动产生一定影响,进而影响不同预警参数的响应灵敏度,即两端开口时,CO浓度预警模式更早响应,而两端关闭时,烟颗粒浓度预警模式更早响应。研究结果对高压电缆隧道火灾预警系统的设计具有指导作用,也可为未来高压电缆隧道的相关预警标准提供基础。     

城市水下特长隧道弯道驾驶人扫视行为研究

为探求在城市水下特长隧道弯道路段行驶过程中驾驶人扫视行为的变化特点,以扫视角为主要参数,在武汉东湖隧道内不同弯道和直线段开展实车试验,通过注视点分布范围、水平视角、通视距离的变化分析扫视行为;在特性分析中,以离均系数为指标研究不同弯道内扫视角的变化特征。结果表明:驾驶人在水下特长隧道不同线形路段行车过程中以小角度扫视为主,半径400、680、1 000 m的弯道及直线段的离均系数分别为2. 876、4. 545、5. 010、6. 324,即随着弯道曲率的减小,驾驶人扫视角的中值、均值、变化范围逐渐变大,驾驶人的扫视范围更大、心理压力更小、行车安全性更佳。     

基于机器学习的电动汽车电池系统的风险预警

为提高动力电池在实车工况下安全预警的及时性和准确性，将电池系统安全预警问题提炼为关键状态预测及基于预测状态的预警分类2大科学问题，根据实车运行中的电池状态数据，选择电池的单体电压最高值、单体电压极差等作为关键预测对象；利用费舍尔计分和最大信息系数(MIC)进行特征选择，采用样本卷积和交互网络模型(SCINet)实现关键状态预测；基于预测的状态，建立多分类随机森林(RF)模型，对动力电池的安全风险进行分级预警。研究结果表明：该模型对电池多个参数具有很强的预测能力，如预测1 min后单体电压最高值的均方根误差(RMSE)为0.027 1,温度最高值为0.054 0;对电池系统1 min后安全风险等级预测的查准率为84%,宏平均f₁分数为74%。     

基于虚拟样机的自卸汽车卸载作业侧翻分析

针对自卸汽车卸载作业时发生的侧翻问题,分析影响自卸汽车作业安全的因素.根据自卸汽车结构及其作业特点,建立自卸汽车整车虚拟样机模型.采用多体系统动力学分析软件(ADAMS),对自卸汽车在不同横向坡度卸载作业的安全性进行仿真分析,得到自卸汽车安全作业的举升角与路面横向坡度、装载重量间的关系.结果表明,一定载荷条件下,横向坡度越大,临界举升角越小; 横向坡度相同时,载重越大,临界举升角越小; 未正常卸载工况的临界举升角小于正常卸载工况的.本研究为减少或避免自卸汽车卸载作业时的侧翻事故提供了参考依据.     

BP神经网络跟车模型优化

为提高跟车预警系统给出的结果的准确性和可靠性,利用毫米波雷达开展实际驾驶试验,获取驾驶人在跟车过程中的稳定、加速和减速状态表征数据。以自车速度、自车与前车相对速度、自车与前车相对距离等3类参数的不同组合为输入变量,以自车的加减速特性为输出变量,建立BP神经网络模型。用遗传算法(GA)优化该模型。结果表明,单纯的BP神经网络模型预测准确率较低,利用GA优化模型后可有效提高模型的准确率。当输入参数为自车速度、相对距离与相对速度时,模型的有效率达到94.17%。     

铁路运营监测预警系统的构建

在对铁路预警研究综述的基础上,进行了铁路运营监测预警系统研究。从指标内涵、地位、政策相关性、表现形式、数据可得性及指标间关系等方面,确定了铁路运营监测预警系统指标体系的设计原则。引入机车辆数指数、旅客列车坐席指数的概念,从运输量、货车和机车运用、生产能力改善、经济、服务水平5个方面,构建铁路运营监测预警指标体系。对警限和警度的确定原则、方法进行探讨,提出预警信号评价模型。结合具体案例,对铁路运营水平进行评价,将运营水平状况的判断与决策取向相融合。所研究的理论和方法为铁路运营管理提供了科学依据和有益的参考。