韧性理论在安全科学领域中的应用

为促进韧性理论在安全科学领域的研究与实践,在论述系统安全韧性理论研究价值的基础上,提炼系统安全韧性定义,构建并解析其概念框架;从定性与定量2方面分析系统安全韧性评估与塑造的研究现状,其中定性评估包括概念框架和半定量指标,定量评估包括基于面积的方法和基于系统安全状态的方法;最后探讨系统安全韧性研究中存在的一些问题并进行展望。结果表明,系统安全韧性研究具有重大理论与实践价值,但目前研究存在仅局限于单一技术物理系统等问题,在心理安全韧性与城市生命线安全韧性等方面亟需展开深入研究。     

城市韧性多因素综合评估模型研究*

为避免突发事件发生时城市系统因缺乏前瞻性防范而造成严重损失,结合城市灾害事件严重度、承灾体脆弱性、适应力、抵御力和恢复力5个城市韧性影响因素,同时考虑相关指标完备性以及数据获取难易程度,构建城市韧性多因素综合评估模型,并结合湖南省实际数据对所建模型进行应用与分析。结果表明:城市韧性多因素综合评估模型基于城市韧性主要特点,可反映城市韧性分布情况,发现城市安全发展中存在的薄弱环节,为相关城市管理者开展城市韧性建设提供决策辅助。     

韧性城市视角下的历史街区防火韧性评估体系构建*

为提升历史街区的防火韧性，推进韧性城市的建设，采用PSR（压力-状态-响应）模型搭建3级评估框架；结合指标选取原则，从外部环境刺激、内部潜在风险、组成成分价值、组成成分特征、消防救灾能力、适应恢复力6个要素对评估指标进行筛选；运用专家打分法和层次分析法确定各项指标的权重，并构建由36个指标项组成的历史街区防火韧性评估体系及评估模型。结果表明:历史街区的防火韧性宜从系统面对火灾风险的压力、系统自身在受灾时的状态、灾后系统做出的应急响应3个方面进行综合评估；该评估体系具有一定的可操作性和可推广性，既可为定量评估历史街区的消防能力提供参考依据，亦可为推进我国历史街区的保护和开发提供决策支持。     

考虑因子突变的客滚船海峡航行安全韧性动力学仿真

为有效评价影响因子扰动下客滚船海峡航行的安全韧性，提出了一种基于突变理论和系统动力学的安全韧性评估模型。首先，通过分析客滚船海峡航行安全与应急特征，构建鲁棒性、可恢复性、冗余性、多样性和适应性等航行安全韧性评价指标体系，分析客滚船海峡航行安全事故致因的因果循环关系；然后，引入突变动力学理论，建立客滚船航行安全韧性分析模型，分析客滚船海峡航行安全韧性特征，揭示各因子及不同特性对安全韧性的影响；最后，结合琼州海峡航行的场景数据开展安全韧性动力学仿真试验。结果表明：就客滚船航行而言，鲁棒性、可恢复性和冗余性的增加对韧性提升效果较为显著；环境条件中大风扰动下韧性水平较低。     

城市燃气供应系统Natech事件风险评估研究

为提高城市燃气供应系统抗灾能力和韧性水平，基于不同自然灾害诱发的城市燃气供应系统突发事件案例样本统计数据，探究城市燃气供应系统可能面临的典型自然灾害类别。首先，构建不同自然灾害诱发的城市燃气供应系统突发事件链，并转换为事故树模型和贝叶斯模型；然后，采用基本事件发生近似概率公式，对比分析不同模型的计算结果；最后，运用GeNIe 2.0软件逆向推理目标节点概率为100%时其他各节点的后验概率，总结关键节点，确定城市燃气供应系统可能面临的典型自然灾害。研究表明，城市燃气供应系统可能面临的典型自然灾害为暴雨、洪水、滑坡，且因考虑节点条件概率，贝叶斯模型计算结果更符合实际。     

安全4.0时代的安全生产管理模式研究

为丰富安全生产理论研究思路和方法论，以工业革命历史观和安全生产实践观为视域，开展安全生产管理(WSM)4.0模式的理论研究。通过归纳安全4.0概念和回顾WSM 1.0—3.0阶段内涵和特征，构建包含安全目标钻石模型和安全系统支柱模型的WSM 4.0实践模型体系，进而建立WSM 4.0“三螺旋”演进路径。研究结果表明：在新安全格局下，WSM 4.0具有管理目标上强调效益升维、风险策略上注重隐险挖掘和韧性防控、技术装备上强化技术融合、管理理念上重视系统前摄和安全一体等特征；WSM 4.0的安全管理目标拓展为健康、安全、环境和价值四维体系，发展由安全法规、安全技术、安全文化、安全素养和安全韧性为内容的安全系统；WSM 4.0模式是生产实践、技术应用和安全理论螺旋发展的演进趋势。     

基于风险修正的城市安全风险评估方法及应用*

为推动实现城市安全风险的系统化、信息化管理，基于我国城市安全风险管理的要求与特点，总结城市安全风险评估的分层分类原则、突出固有风险原则和合理修正原则等基本原则；提出“点位-行业-区域”逐层展开的城市安全风险评估程序，明确各层级的评估要点；提出城市安全风险评估方法，分别制定点位、行业风险修正规则，结合风险参数与情景构建开展基于风险矩阵法的点位风险评估和行业风险评估，采用加权计算法由行业风险评估结果叠加评估区域风险。结果表明:该方法能够从不同角度有效评估城市的风险状态，为不同层级的城市安全管理者明确风险管控重点提供决策依据。     

城市基础设施系统韧性管理综述

为从韧性视角探索基础设施系统对城市防灾减灾的作用,综述城市基础设施系统韧性管理相关研究。基于Web of Science核心合集,筛选出576篇相关文献,从期刊来源、发表年份、国家、基础设施类型和扰动事件类型等方面,全方位分析城市基础设施系统韧性管理的研究现状,界定城市基础设施系统韧性及其与可靠性、脆弱性、可持续性等概念之间的联系与区别,归纳基础设施系统韧性管理中的关键问题。研究结果表明:在过去10年,城市基础设施系统韧性管理的研究受到越来越多学者的关注,其中交通基础设施和自然扰动为主要研究对象;基础设施系统韧性管理研究已在韧性识别、度量、提升和仿真4个方面取得一定成果,但仍需加强理论支撑,探索度量方法,关注耦合扰动和基础设施系统内部关联性。     

组合赋权-TOPSIS在洪涝灾害下城市区域韧性评估中的应用

城市暴雨洪涝灾害是目前我国城市最突出的自然灾害。在韧性城市理念的基础上，从抵抗力、适应力和恢复力3大属性及经济、社会、生态环境和基础设施4个维度建立洪涝灾害下城市韧性评估指标体系。为定量评估城市应对洪涝灾害的能力，基于层次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)和CRITIC(Criteria Importance Though Intercrieria Correlation)的组合赋权法，运用逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by Similarity to the Ideal Solution, TOPSIS)构建城市韧性评估模型。以西安市为例，对新城区、碑林区、莲湖区、灞桥区、未央区和雁塔区6个区域韧性进行评估。结果表明：抵抗力属性和生态环境维度是影响城市韧性水平的最主要因素；灞桥区韧性水平等级为Ⅲ级，新城区和未央区韧性水平等级为Ⅱ级，碑林区、莲湖区和雁塔区为Ⅰ级。评估结果可为提升城市韧性、降低洪涝灾害风险提供参考。     

基于H-OWA算子和投影寻踪的地铁站水灾安全韧性评估

为提升地铁运营系统的可靠性,基于韧性理论,从抵抗能力、适应能力和恢复能力3个方面,提出包含20个韧性指标的地铁站水灾安全韧性指标体系;采用H-OWA算子修正层次分析法(AHP)的主观误差,再结合投影寻踪模型(PPM),确定韧性指标体系综合权重;应用疏散模拟软件Massmotion获取地铁站应急疏散时间作为指标数据,并基于模糊综合评价(FCE)建立地铁站水灾安全韧性评估模型,以郑州紫荆山地铁站为例进行模型应用。研究结果表明：该安全韧性评估模型通过获取与处理目标地铁站指标数据,可确定地铁站水灾安全韧性等级;实例紫荆山地铁站水灾安全韧性等级为较高韧性(Ⅳ),且评估结果与地铁站实际情况相符;出入口可防御水位标高指标对地铁站水灾安全韧性影响最大。     

基于投影寻踪聚类的供水管网地震韧性评估

为分级保障城市供水管网安全运行,基于韧性解析和管网震害机制,构建考虑管道物理属性、管外环境条件、管内水力功能等因素的供水管网地震安全韧性评估指标体系;引入投影寻踪方法对各指标进行线性投影,建立供水管网地震安全韧性评估的投影寻踪聚类模型,量化分析供水管网地震安全韧性水平并分级,确定各管段地震安全韧性等级及排序;应用评估某供水管网,并将评估结果与动态分级法、谱系聚类法进行对比。结果表明:基于投影寻踪聚类的供水管网地震韧性评估模型可成功实现供水管网地震安全的韧性分级与排序,更全面地反映管材、接口形式等不同因素对供水管网地震安全韧性的影响程度。     

基于理想模糊物元的隧道施工安全韧性评估

为保障隧道施工安全,基于韧性理论的概念及其特征,提出隧道施工安全韧性的概念。首先从韧性的抵抗力、适应力、恢复力等属性出发,考虑隧道工程自身特点、工程地质、应急管理等因素,确定包含9个指标的隧道施工安全韧性评估指标体系;然后在此基础上构建基于理想模糊物元的隧道施工安全韧性评估模型,确定韧性等级;最后以川藏铁路达嘎拉隧道为工程背景,计算欧氏贴近度,得到其施工安全韧性等级(Ⅱ级)。结果表明:达嘎拉隧道系统抵御外界侵扰和防范灾害能力较差,韧性水平较低,基于理想模糊物元的隧道施工安全韧性评估结果与工程实际情况相符。     

基于综合赋权-秩和比法的化工园区韧性评估

为精准提高化工园区面对不确定性因素的抵御力、恢复力和适应力，以某化工园区为例，构建韧性评估模型。首先，基于公共安全三角形理论，构建以灾害扰动因子危险度、承灾体脆弱性和防灾减灾能力为准则的评估体系；然后，通过模糊区间打分与CRITIC法主客观结合赋予指标权重，并引入秩和比法(RSR)对加权后的指标要素分档排序处理，探究园区在抵抗灾害冲击时的韧性薄弱点；最后，根据秩和比分档结果划分总体韧性等级。结果表明：案例中，该化工园区整体韧性水平为3档，韧性水平较高，安全状态良好。文中构建的模型具有较好的科学性、有效性和准确性，有助于提高化工园区韧性水平，加强化工园区防灾减灾建设。     

安全韧性理念下的城市内涝灾害风险评估

为提高城市稳定性、减少内涝灾害损失，依托安全科学和韧性理论，结合城市内涝灾害形成机理，从安全韧性角度建立评估指标，采用熵权—正态云法构建城市内涝灾害风险评估模型，并以河南省郑州市“7.20”暴雨为例对所构建的模型进行验证，结果表明：该市道路铺装面积占比过大，植被覆盖率小，风险评估处于高风险等级；该市在鲁棒性、迅速性、冗余性及智慧性4方面均处于较高风险，发生内涝综合风险为Ⅲ级，即较高风险，并提出相应的对策措施，对于城市安全治理及应对未来内涝灾害的发展规划有着良好的借鉴依据。     

系统安全韧性的塑造与评估建模

为完善安全系统学理论体系,立足于理论思辨层面,基于韧性科学和安全系统学,提出安全韧性的定义,并解析其内涵,论述其研究意义。基于此,从3个维度构建系统安全韧性塑造体系的概念模型,并对其进行扼要阐释;深入剖析系统安全韧性塑造体系的作用机理,并构建其作用模型。基于系统安全韧性曲线,构建系统安全韧性评估的数学模型,并进行系统安全韧性曲线的对比分析。研究结果可为安全系统学研究提供新思路和新方法,系统安全韧性是安全系统学和韧性科学交叉领域一个值得关注的重要范式。     

基于关键基础设施耦合关系的城市韧性评价

基础设施耦合关系使得城市关键基础设施系统联系紧密而又脆弱，耦合关系导致微小扰动能够跨系统传播，从而引发较严重的后果，影响城市韧性。为挖掘影响城市正常运行的潜在威胁，从基础设施耦合关系视角建立功能耦合关系和地理耦合关系，构建城市3层网络耦合的城市韧性评估模型，采用复杂网络方法结合案例从削弱和改善2个角度分别论证基础设施耦合关系对城市韧性的影响效果。结果表明：耦合关系引发的基础设施系统间级联失效现象，会导致城市韧性突然削弱；若控制系统间的耦合程度，有望减少级联失效的发生，可有效改善城市的韧性。     

风险社会下的社区韧性建设金字塔模型

为有效提升我国基层社区对风险的动态适应能力，引入社区韧性概念，研究社区韧性的建构模型与实践路径。首先，通过政策文本分析及田野调查，探讨我国社区韧性建设的三向度困境；然后，构建社区韧性建设的金字塔模型；最后，提出提升社区韧性的实践路径。研究结果表明：我国社区韧性建设存在政策引导力不足、建设目标模糊、建设意识缺乏的三向度困境；我国社区韧性建设可以围绕空间韧性、设施韧性、技术韧性、制度韧性、组织韧性和文化韧性6个维度开展实践。社区韧性提升的实践路径包括完善政策体系，加强资源投入；制定清晰目标，增强建设意识；设计评估体系，以评促建。     

关注 科技提升城市安全韧性

随着我国城镇化率的迅速提升,城市发生事故的总量、强度也在提升。因此,提升城市的安全韧性,就变得迫在眉睫。安全韧性城市是具备在逆变环境中承受、适应和迅速恢复能力的城市,其强调城市适应不确定性的能力。要建设韧性城市,首先基础设施要有韧性防灾能力,能够对灾害进行快速反应并且快速恢复;其次,对既有基础设施数字化和智慧运维是实现韧性的先决条件,因此韧性基础设施还要具备智慧运维的能力。     

基于智能化的塔式起重机安全评估技术研究及应用

塔机的性能状态决定着施工作业的安全，因此定期对超过规定使用年限的老旧塔机进行评估工作至关重要。本课题以老旧塔机为研究对象，基于《JGJT189—2009建筑起重机械安全评估技术规程》，设计开发了智能化的塔机安全评估系统，可以对塔机的各个性能参数进行监测和计算，从而得到塔机的安全作业状况，包括结构、机构、电气控制、液压、动力系统五个系统。通过标准化流程的评估手段，对塔机重要的参数进行自动计算与处理，可以自动生成评估报告，极大地提高了塔机评估的效率和精度，是对于塔式起重机的安全评估手段和技术应用是一个重要的突破。     

关注 科技提升城市安全韧性

正随着我国城镇化率的迅速提升,城市发生事故的总量、强度也在提升。因此,提升城市的安全韧性,就变得迫在眉睫。安全韧性城市是具备在逆变环境中承受、适应和迅速恢复能力的城市,其强调城市适应不确定性的能力。要建设韧性城市,首先基础设施要有韧性防灾能力,能够对灾害进行快速反应并且快速恢复;其次,对既有基础设施数字化和智慧运维是实现韧性的先决条件,因此韧性基础设施还要具备智慧运维的能力。