基于BIM的装配式建筑并行施工作业空间冲突识别

为识别装配式建筑施工并行作业之间的空间冲突,分析装配式建筑施工项目现场各类作业空间占用需求,利用BIM技术模拟作业空间占用,引入混合轴向包围盒（AABB）与有向包围盒（OBB）算法,建立施工现场并行作业空间冲突检测模型。结果表明:所建立的模型可有效预测施工现场并行作业之间的空间冲突,为进一步的空间资源优化与项目安全管理提供支撑。     

基于多分类GA-SVM的装配式建筑吊装作业安全预警分析

吊装作业是装配式建筑施工极为重要的一环，其在施工过程中的安全问题不容忽视。为了对装配式建筑吊装作业安全预警进行研究，以“4M”理论为出发点，提出一种基于GA-SVM的吊装作业安全预警模型，将遗传算法与支持向量机融合，提升模型的分类准确率。将支持向量机的二分类问题拓展到四分类问题上，并以实际工程案例加以验证。结果表明：通过GA与SVM结合建立的模型精度较好，实验预测结果与实际结果较为吻合，可以为装配式建筑施工的安全管理提供可靠的决策支持。     

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。     

装配式建筑安全文明施工费RS-LSSVM预测方法

为准确测算装配式建筑安全文明施工费,开发一种基于粗糙集(RS)-最小二乘支持向量机(LSSVM)模型的预测方法。根据装配式建筑作业空间并行多维且以吊装施工为主的特点,分析影响费用的主要因素并通过RS属性约简算法确定其测算因子;引入LSSVM,构建装配式建筑项目安全文明施工费测算模型,给出计算方法以及模型流程;以某城市群部分装配式项目的相关数据进行模型学习训练和仿真测算,以此为例完成实证检验和分析。结果表明:在样本数据较少、指标成多维非线性关系的情况下,用该方法测算所得结果与实际情况符合较好(平均相对误差为4.92%),比BP模型和回归分析等2种传统方法(11.78%和17.67%)测算结果更准确,效率更高。     

空间冲突下起重作业安全迹线规划模型

为保证起重作业的安全高效性,减少起重作业空间冲突的风险,设计起重作业Manhattan平面,剖析起重作业空间冲突因素、机械运行条件与施工组织条件,构建吊物迹线的避障最小直角Steiner树(OARMST)模型,集成Dijkstra启发式算法和无载波通信(UWB)定位技术,开发起重作业迹线规划系统,求解多就位点、多障碍物下吊物的安全移动迹线。研究表明:OARMST模型求解的最优起重吊装安全迹线避免了起重作业的空间冲突风险,通过减少吊物转弯次数和位移,可防止吊物多次骤停摆动和驾驶员多余操作,提高起重作业的安全调度水平。     

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。     

装配式建筑施工安全事故预防SD-MOP模型

为有效预防装配式建筑施工安全事故,解决安全、进度、成本等多目标的动态均衡优化难题,以装配式建筑工程施工安全为研究对象,深入分析引发施工安全事故的因素及其相互作用机制,运用系统动力学(SD)方法构建装配式建筑施工安全事故应对的因果关系图;运用敏感性分析及多目标规划(MOP)方法联合构建SD-MOP模型,分析应对事故的安全投入关键要素并构建及评价其资源投入优化配置方案。选取样本项目进行实证分析,结果表明:提升构件吊装技术水平是装配式建筑施工安全管理的重点;加大构件出厂前安全检查力度,增强构件安全状态识别技术性能,合理规划构件专用运输车使用频率是实现项目安全、进度、成本多目标均衡的有效途径。     

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。     

基于RVM的装配式建筑吊装作业安全预警模型

为提高装配式建筑施工安全水平,准确判断吊装作业安全状况,建立基于相关向量机(RVM)的预警模型。根据装配式建筑吊装作业特点,对比传统施工模式,分析致使吊装事故发生的主要因素,按人-机-料-法-环(4M1E)5要素确定预警指标体系,并通过粗糙集(RS)属性约简算法确定模型安全预警因子;选用混合核函数构建RVM预警模型,并通过改进粒子群算法(IPSO)寻优确定核参数,给出计算方法及模型流程;以华中地区5个项目的相关数据完成模型学习训练和预警仿真。结果表明:用该模型所得结果与实际情况基本一致,判定正确率为94%、平均相对误差为3.667%,预警分析效果良好,较其他3种机器学习方法泛化拟合能力更强、效率更高。     

重型施工机械安拆吊装作业视觉可达性BIM仿真分析

为提高重型施工机械安拆吊装作业安全工效,改善安拆作业过程中人员的可视性,提出基于可视锥法的多主体视觉可达性建筑信息模型(BIM)仿真方法。首先,通过重型施工机械视觉任务分解,得到重型施工机械多主体视觉任务;其次,以wk-35型电铲安拆作业为研究对象,分析起重驾驶司机-信号工-司索工多主体视觉任务,运用计算机辅助三维交互应用(CATIA)人因仿真模块,构建安拆吊装作业多主体视觉的BIM仿真场景;然后,采用可视锥法,计算安拆吊装作业过程多主体视觉可达性量值,测度多主体视觉可达性水平,构建重型机械施工机械多主体视觉评价模型;最后,调节BIM模型的过程参数,推演多主体视觉变化趋势,评价安拆吊装作业多主体视觉可达性。结果表明：安拆作业中起重司机在起升下降过程中视觉可达性较差,在平移过程中视觉可达性较好;信号工和司索工的位置与其视觉可达性联系紧密,当信号工处于视野刚好覆盖起重司机和司索工的位置时,其视觉可达性最好,而司索工需不断调整位置,使其视觉可达性达到最佳。     

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。     

大坝浇筑立体交叉作业空间冲突强度仿真研究

为预防大坝浇筑安全事故,通过分解缆机运输工序,分析惯性作用下吊罐影响空间的变化;根据浇筑仓面尺寸,计算碾压条带数量,研究碾压机械工作空间变化特征;剖析吊罐影响空间与碾压机械工作空间的重叠区域,计算吊罐影响空间与碾压机械工作空间的空间竞争程度;挖掘空间冲突隐含时间关联,计算空间冲突频率;提出空间冲突模拟仿真方法,综合表达大坝浇筑立体交叉作业空间冲突强度。案例表明:该方法可在大坝浇筑前为施工人员提供详细数据,为合理确立施工方案,提高施工作业安全性提供理论支撑。     

基于空间单元分析的装配式建筑施工安全预警模型

为提高装配式建筑施工的安全绩效,针对装配式建筑施工安全监测与预警问题,分析施工现场人的不安全行为、物的不安全状态以及不安全的环境及这3类危险源交叉关联情境;以单元空间为对象,提取各类危险源的动态信息,构建空间单元危险特征向量;采用支持向量机(SVM)分类算法建立装配式建筑施工空间单元安全预警模型。研究结果表明:空间单元安全监测与预警模型具有良好的泛化能力,可识别实际工程项目空间单元的安全风险。     

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.     

基于Cloud-BN的装配式住宅构件吊装安全评价

为降低装配式住宅构件吊装事故发生率,构建基于云贝叶斯网络(Cloud-BN)的安全风险评价模型,动态评价构件吊装作业安全风险。首先,分析云模型与贝叶斯网络(BN)结合的可行性与合理性;其次,结合工程实际确定构件吊装施工安全风险指标体系与BN结构,通过参数学习算法获取各节点间的条件概率分布;然后利用云模型转换,将获取的观测节点先验概率作为证据输入模型,得到构件吊装风险处于各风险状态的概率,并利用综合云生成算法确定最终的风险等级;最后,以某装配式住宅项目为例,验证该模型的有效性。研究表明:该模型评价结果与实际情况基本一致,平均相对误差控制在5%以内;与传统BN模型相比,结果更加客观准确。     

三度空间视角下的装配式建筑施工安全绩效评价*

为了解决现有的装配式建筑施工安全绩效评价已不能满足建筑业信息化背景下发展需求的问题,基于“三度空间”视角,从物理、社会、信息3个层面,构建包含6个一级指标以及23个二级指标的装配式建筑施工安全绩效评价体系;阐述各指标之间的相互关联;采用ANP网络模型对各指标赋权;利用灰色聚类法对施工安全绩效指标进行评价。研究结果表明:该评价模型能够分析装配式建筑在社会、物理和信息3个空间维度的安全绩效,得出装配式建筑项目的整体安全绩效水平并识别出关键控制指标,可为装配式建筑安全绩效评价提供新的思路。     

大型压力容器吊装安全技术

大型设备整体吊装在石油化工装置施工中较常见,其施工方法的选择和关键作业环节的控制直接关系着设备吊装质量及吊装安全．本文以大型化工换热设备的整体吊装为例,系统阐述了大型设备整体吊装工艺,旨在进一步明确大型设备吊装工艺和安全作业控制要点,保证设备吊装作业达到预期施工目标。     

装配式建筑吊装施工安全关键风险分析的改进DEMATEL方法

为了解决装配式建筑吊装施工安全风险评估体系缺失、演化路径不清的共性问题,提高施工安全科学管理水平,提出了一种基于改进决策试验与实验室评估法(Decision Making Trial and Evaluation Laboratory, DEMATEL)的关键风险识别与演化路径分析方法。基于扎根理论构建装配式建筑吊装施工安全风险评价指标体系,利用基于组合数有序加权算子(Combination Ordered Weighted Averaging, C-OWA)改进直接影响矩阵,建立DEMATEL模型决策矩阵,并通过因果关系图识别关键风险因素,探究关键风险演化路径,以武汉市某工程项目为背景开展实证研究。结果表明：该项目存在X₁(工人的专业水平与素质差)、X₅(工人的技能培训与安全教育不到位)、X₁₅(人员没有进行定期的安全培训)、X₁₈(现场施工安全管理水平低)、X₁₉(风险意识缺乏)等关键风险因素;在4条基础路径和2条复合路径中,复合路径的权重高于基础路径,随着关键风险之间直接...     

装配式建筑项目安全绩效云模型评价方法

为准确评价装配式建筑项目安全绩效等级,考虑到评价的模糊性和随机性,在专家打分的基础上,提出一种装配式建筑项目安全绩效云模型评价方法。首先,根据装配式建筑作业空间并行多维的特点,按人-机-料-法-环(4M1E)5要素确定评价指标体系,采用层次分析法(AHP)和熵权法计算指标组合权重;其次,确定安全绩效考核等级标准云与项目综合评价云,通过计算两者的云相似度确定项目安全绩效等级;最后,以某市试点项目为例,按照该方法确定项目安全绩效等级。结果表明:该试点项目安全绩效等级为优,符合实际情况;与其他常规综合评价方法相比,结果更加客观、准确。     

基于排放影响的自由航路空域中飞行路线优化北大核心CSCD

针对飞机在航线飞行中污染物排放问题,建立基于巡航性能数据和高空预报风温数据的性能参数计算模型、CO_(2)排放量计算模型、尾迹云环境影响模型和飞行排放成本模型;然后根据自由航路空域(FRA)的运行特点和限制,对传统的Dijkstra算法进行改进,考虑飞机前序航段油耗对飞机重量及后续排放参数计算的影响,以实现CO_(2)排放量最少、尾迹云对环境影响最小和排放成本最低为目标的飞行路线动态优化。结果表明:与最短距离下的优化结果相比,以CO_(2)排放量最小为目标时的优化方案可降低CO_(2)排放量9.61%、排放成本44.35%、油耗9.61%;排放成本最小的飞行路线则可降低CO_(2)排放量5.58%、排放成本64.05%、油耗5.58%。