地铁施工灾害关键警兆监测指标研究

为实现地铁施工灾害警兆的实时监测和重点跟踪,预防和减少地铁施工灾害的发生,应用WBS-RBS及关联规则对地铁施工灾害关键警兆监测指标进行科学选取。通过分析以往地铁施工事故,针对基坑工程采用WBS-RBS方法,全面识别施工过程中的风险源,并运用基坑工程警兆监测指标关联规则模型对"地墙渗漏"警兆的20组样本数据进行计算分析,得到警兆与监测指标的频繁项集,从而甄选出关键警兆监测指标。结果表明,由于关联规则的存在,当警兆监测指标组合中某个指标超过阈值时,组合中可能存在其他指标同时超过其指标阈值,因此这时应加强对其他指标的监测。     

拥挤状态下地铁乘客应激反应的尖点突变分析

为预防拥挤状态下地铁乘客消极应激反应的发生、提高地铁乘客的积极应激反应能力,用试验法和突变理论,分析地铁乘客应激反应的过程和特点。首先根据地铁设计规范,设计地铁车厢环境;然后测量不同立席密度下,乘客的生理指标;其次将血压(BP)均值和心率(HR)作为尖点突变的控制变量,应激状态作为状态变量,建立地铁乘客应激反应的尖点突变模型;最后对试验数据进行定性拟合和定量拟合分析。结果表明:随着车厢内人群密度的增加,乘客的情绪开始扰动,到达尖点位置时突变,情绪激动;而后乘客慢慢适应人群密度的增加,情绪重新达到稳定;地铁乘客应激反应符合尖点突变模型。     

地铁深基坑坍塌事故安全风险分析

为了降低和控制地铁深基坑施工风险,避免在施工过程中造成深基坑坍塌事故,以重庆市某地铁站深基坑开挖为例,进行了深基坑开挖风险评估。建立了深基坑坍塌事故导致人员伤亡的事故树模型,再通过事故树建立层次结构模型,将事故树的结构重要度转化为层次分析法中的判别因子,结合层次分析法的权重计算及排序,对深基坑坍塌事故的致灾因素进行了定性识别和定量分析。结果表明,施工地质条件复杂、设计方案不合理、勘察资料有误等事件为主要致灾因素。在地铁深基坑施工过程中应做好动态监测及日常管理工作,保证勘察设计的准确性与可行性。改进后的模型可为企业施工管理提供理论指导。     

基于滑坡灾害输电网的预警模型

伴随电力设施的大量建设,滑坡灾害引起的输电网损坏亦愈加频繁和严重。为正确、高效、快速地处置因滑坡灾害引起的输电网事故,针对滑坡灾害,首先从输电网的拓扑网络结构特征及所致事故预估影响进行分析,构建了滑坡灾害下输电网的预警指标体系,并通过模糊层次分析法-熵权法的组合赋权法得到预警指标权重;然后,基于预警相关理论和电力行业标准,制定了滑坡灾害下输电网预警等级分级标准,并据此标准划分预警指标各等级警限阈值。最后,再运用可拓理论中基于参变量物元的动态评价模型,建立输电网预警模型,并对重庆某地区进行预警等级计算。结果表明,该地区预警等级为三级,处于相对安全状态。     

基于T-S模糊神经网络的地铁深基坑安全预警

为提高地铁深基坑施工安全预警的准确性和高效性,针对传统预警信息分析处理过程中存在的单指标评判、人为随意决策、不同指向的信息错误组合等问题,提出基于T-S模糊神经网络的多信息融合模型。以黄浦新城站深基坑工程为背景,从空间区位和事故警情2个方面识别与筛选安全预警信息源;运用T-S模糊神经网络构建多信息融合模型,选取大量样本对模型进行训练与检测,以提高模型的有效性和泛化能力;融合预警信息并对融合结果进行分析。结果表明:空间区位和事故警情的融合结果与现场的警情位置和警情类型相吻合,证明该融合模型在深基坑施工安全预警中具有可行性与适用性。     

基于因子分析与BP网络的地铁施工安全预警研究

为了解决当前我国地铁施工过程的安全预警问题,构建因子分析与BP神经网络相结合的地铁施工安全预警模型。在分析地铁施工安全预警指标的基础上,采用SPSS因子分析法对调查数据进行降维,采用Visual Basic 6.0软件编写BP网络程序,并通过工程实际数据实现模型的训练及检测。研究结果表明,通过因子分析能使BP网络的输入数据从37个减少至7个,经因子分析降维后的收敛速度和计算精度均高于未经因子分析的神经网络,且误差均在10%以内。通过因子分析与BP神经网络相结合构建的耦合模型识别地铁施工过程中的不安全因素,进而有针对性地完善地铁施工的相关预警技术。     

基于突变理论的公共场所集群事件预警分级

针对公共场所集群事件,利用突变理论对其预警级别进行研究。选择2005—2008年发生的具有比较典型的集群事件为样本;考虑公共建筑饱和度、人群情绪指标、建筑管理指标和安全事故隐患等因素建立指标体系;运用尖点突变和蝴蝶突变模型进行突变级数的分析和评价,得到预警分级突变级数的大致范围;并运用一个公共场所集群事件发生时预警级别判断的实例进行说明。实例表明,利用突变理论模型,可以为公共场所管理者在人群安全监控决策方面提供初步的预警信息。     

基于时间序列ARMA模式识别的基坑监测预警优化研究

本文分析了传统监测预警模式的特点,为优化深基坑工程传统监测预警模式提出基于时间序列ARMA模型对地铁深基坑变形进行多重防线监测预警。在大量监测数据的基础上,利用时间序列ARMA模型对基坑沉降变形进行预测,对比分析预测值与实际值。根据武汉唐家墩地铁站基坑水事故特征,研究ARMA模式数据的变化,预警深基坑工程施工风险,并进行综合风险分析,以达到全面预防涌水事故的目的。     

危险化学品道路运输系统突变机理研究

为研究危险化学品道路运输事故的内在原因,运用尖点突变理论,分析危险化学品道路运输系统,将危险化学品道路运输系统的控制变量划分为两个:人的不安全行为和物的不安全状态,详细分析这两个方面可能发生突变的原因,通过分析结果建立了危险化学品道路运输系统尖点突变模型。通过实例应用研究表明,危险化学品道路运输系统从稳定区过渡到潜在突变区域,并越过分歧点集时,系统就有可能发生突变,进而发生事故。该尖点突变模型能够用来阐述危险化学品道路运输系统的突变机理,为危险化学品道路运输事故的本质预测和控制提供一个新的有效方法。     

基于突变理论的飞行签派员人因差错风险耦合演化研究

为了有效预防飞行签派员人因差错带来的航空安全问题,从内、外因素方面分析了飞行签派员人因差错风险因素,构建了基于尖点突变理论的风险耦合模型,计算了人因差错风险的耦合度,分析了飞行签派员人因差错风险在内、外因素作用下的演化过程;考虑随机扰动因子对人因差错风险的影响,对传统尖点突变模型进行改善,并计算了随机扰动因子的取值范围。结果表明:飞行签派员人因差错风险的耦合度为0. 883 2,处于强耦合度区间;当内、外因素的耦合作用强度均增加时,人因差错风险会发生突变;尖点突变模型中随机扰动因子的取值范围为(-0. 757 3,-0. 739 3)。     

相邻木结构建筑火灾蔓延临界值研究*

为研究相邻木结构建筑火灾由已燃建筑传递至未燃建筑的临界值,利用突变理论与数值模拟分别研究相同条件下贵州省典型木结构建筑火灾发展过程中发生突变现象的临界值,并采用实验手段对前2种方法所测得的结果进行验证,从而证明尖点突变理论在相邻木结构建筑火灾蔓延临界值预测中的可行性与有效性。建立描述相邻木结构建筑火灾发展过程的能量守恒方程,通过对能量守恒方程的推导,得到相邻木结构建筑火灾突变势函数。结果表明:在相邻木结构建筑火灾发展过程中,火焰由已燃建筑传递至未燃建筑这一过程具有尖点突变的特征,计算出的火灾蔓延临界值为892.2 K;根据数值模拟找到已燃建筑传递至未燃建筑的状态,此时的临界值为881.5 K:2组简易实验测得的临界温度分别为903.2,889.8 K,与突变理论预测值和数值模拟结果相比,3种方法误差不大,因此可认为利用尖点突变对相邻木结构建筑火灾突变临界值进行预测具有可行性。     

Study on mechanics of crowd jam based on the cusp-catastrophe model

Some characteristics of crowd jam like the phenomena of discontinuous jumping in reality are hard to be explained by the equations governing pedestrians. The catastrophe theory can explain these characteristics. A cusp-catastrophe model is developed to analyze the mechanics of crowd jam by drawing graphs for a cusp-catastrophe model of crowd, the bifurcation set and the projection of catastrophe model. Meanwhile, the critical density and the critical velocity are derived. It is concluded that the cusp model is a more efficient predictor than the linear model or the equations governing pedestrians and is reasonably realistic for dense crowd flow scenarios.     

煤层底板突水的突变理论预测方法及其应用

基于煤层底板突水的尖点突变特征 ,应用突变理论的方法 ,针对煤层底板突水预测指标监测信号 ,分析了单变量序列尖点突变模型及其稳定判据 ,提出了煤层底板突水的突变理论预测方法。实例表明 ,预测结果与现场工程实际情况相一致 ,证明了该方法可望成为预测煤层底板突水危险性的一条新的有效途径     

基于尖点突变模型的采场顶板-矿柱稳定性分析

采场破坏失稳是一个不连续的非线性过程。为分析矿山采场的稳定性,在建立采场顶板-矿柱的简化力学模型的基础上,结合安徽某充填采矿法矿山的采场结构参数,运用尖点突变理论分析采场突变过程中的能量释放机理,构建采场破坏失稳的尖点突变模型,推导得出系统失稳的充要力学条件。结果表明:采场中矿柱的应变软化特性和刚度比是导致系统失稳的主要因素,而矿柱的突跳量仅与系统的内在特性有关。结合矿山实例,从必要条件和充分条件2个方面对采场进行稳定性分析,表明尖点突变理论合理可行。验证了采区设置盘区矿柱等安全措施的必要性。     

基于突变理论的建筑工人不安全行为研究

为有效减少建筑工人的不安全行为,在分析不安全行为各影响因素的基础上,结合不安全行为形成机理图,从突变理论的全新视角构建建筑工人不安全行为尖点突变模型,验证了该模型诠释建筑工人不安全行为形成规律的合理性,并利用该模型对建筑工人不安全行为形成过程进行分析,解释建筑工人在个体心理和准环境因素交互作用下行为的渐变-突变过程。最后提出了建筑工人不安全行为的防御措施、靶向干预点和补救策略。     

基于风险熵的化工园区事故风险突变模型研究

为准确判断化工园区事故风险演化进程,基于风险熵理论分析化工园区系统风险状态,从影响园区系统风险熵的不同因素出发,根据化工园区公共区域和企业端的各自特点建立风险熵指标;利用尖点突变理论,用矩阵表征多参数多时刻的风险熵增和熵减值,建立化工园区熵增、熵减计算模型;根据计算结果判断事故风险状态。将所提出的方法应用于某化工园区,结果表明:在该园区某危化品储存企业丁二烯泄漏情况下园区系统风险熵发生突变,由泄漏引发二次事故的风险骤升,需要采取相应安全措施。分析结果与实际情况相符合。     

薄隔水层井筒底板突水的突变模型

在薄板理论的基础上,建立了立井井筒底板突水的突变模型。运用突变理论的分析方法,求得了井筒底板隔水层的最小理论安全厚度,这与典型案例实际情况基本相符。论文根据在大涨落存在的前提下突变发生所遵循的Ｍａｘｗ ｅｌｌ规则,对理论值和实际值的偏差作了合理的解释,还提出了解决该偏差的一种近似计算方法。所进行的研究工作,为井筒突水的预测及确定隔水层的安全厚度,提供一种新的理论方法和途径。     

采空区影响条件下巷道围岩应力监测与研究

金属矿采空区多以矿房-矿柱组合的复杂采空群体系构成,这种复杂的空区群结构是一种复合应力拱的承载结构,复合应力拱的成拱机制形成了采场上方覆岩发生拉压破坏模式,进而导致围岩塌陷及巷道破坏;为了监测采空区影响下巷道围岩复合应力变化,提出在巷道内利用锚杆应力计监测围岩复合压力拱应力变化方法,锚杆采用端部锚固结构,埋入深度超过围岩冒落带并施加预应力;根据监测数据分析围岩应力变化可分为递变式、突跳式、振荡式和复合式变化四种变化模式,利用多元回归及突变模型建立围岩应力变化的数学模型,以历史数据为基础,建立以围岩应力极限值、应力变化速率及突变模型势函数临界值为判据的围岩稳定性分析数学模型。     

基于改进CM的尾矿坝体变形4级预警阈值确定方法*

为改善我国尾矿库在线监测系统由于重建设、轻利用而导致的事故预警能力被制约的现状，以尾矿坝体变形速率监测指标为研究对象，通过引入改进云模型，根据3E规则确定尾矿坝变形监测的正常运营值边界，建立尾矿库坝体变形速率4级预警阈值确定模型，以湖北省某尾矿库为例进行实例分析。结果表明:通过提出的坝体预警阈值确定方法，可得出尾矿库坝体变形速率黄、橙、红各级预警阀值分别为10.842，16.68，25.02 mm/d；进一步与典型小概率法计算结果对比表明，所提出的尾矿坝变形速率4级预警阈值确定方法更加科学合理，可用于尾矿库重要安全监测指标预警值的确定。