融合N-K模型的复杂网络架桥机施工安全风险因素分析

为识别导致架桥机施工时发生安全事故的关键致因和链路,提出一种融合N-K模型的复杂网络架桥机施工安全事故风险因素分析法。首先,建立2000—2022年期间的架桥机事故案例库,分析事故致因,将架桥机施工安全事故风险因素归纳为4个一级风险因素和24个二级风险因素;然后,以事故类型和二级风险因素为节点,以致因关联为边,建立架桥机施工安全事故致因复杂网络模型,计算风险因素节点的亲近中心度和中介中心度;最后,建立N-K模型耦合分析一级风险因素,利用耦合交互信息值优化复杂网络风险因素节点的中心度,通过风险因素可达性分析和全局主路径分析,分别得到导致架桥机事故的7个关键致因和7条关键链路。结果表明：施工单位管理不到位、安全生产检查不充分2项管理因素的亲近中心度和中介中心度值较高。监理单位失职→施工单位管理不到位→安全生产检查不充分关键链路风险最大,针对这些关键风险因素和链路在架桥机施工过程中应重点管控。采用融合N-K模型的复杂网络分析得到的架桥机施工安全关键致因和链路与事故调查结论一致,准确实现了架桥机施工安全事故风险辨识。     

基于关联规则的塔式起重机事故致因网络模型研究

为揭示塔式起重机事故致因机理，由事故调查报告提炼关键要素，运用关联规则方法挖掘致因因素间耦合关系并提取其强关联规则；基于复杂网络理论，构建塔式起重机事故致因网络模型，通过模块度、平均路径长度、节点度及中介中心度分析网络拓扑特性，识别关键节点及其交互机理。结果表明，塔式起重机事故网络具有较明显社团结构，人因和管理层因素与事故连接紧密，存在违规/违章操作、相关专业资质不足及未有效落实安全制度等问题，需对关键节点采取针对性干预控制措施，及时切断风险传播链路，减少事故发生。     

考虑结构特性的化工事故关键致因网络分析*

为揭示化工事故发生机理,考虑事故链中因素的因果关系与事故网络的结构特性,基于复杂网络研究化工事故的关键致因因素,以事故案例中因素与结果为网络节点,因素间的因果关系为边,建立化工事故网络模型,分析网络中节点的度值、结构洞,构建化工事故凝聚网络,分析凝聚节点之间的因果关系。结果表明:在化工事故网络中存在8种致因因素,人的不安全行为与环境的不安全状态占比高达87.5%。通过结构洞分析可有效找出网络中具有较强影响力的潜在致因因素;通过凝聚网络分析,人的不安全行为致使设备的不安全状态与环境的不安全状态连接比例高达29%,存在显著的因果关系。     

自建房火灾致因网络拓扑特征及脆弱性研究

为预防我国自建房火灾的发生,首先,基于事故致因“2-4”模型分析39起自建房火灾事故案例,编码得到48个致因因素和128条致因关系;然后,基于复杂网络理论构建自建房火灾致因网络拓扑结构模型,分析网络的度、介数和接近中心性等拓扑特征;最后,以最大强连通子图相对大小、最大弱连通子图相对大小和全局网络效率作为网络脆弱性评价指标,仿真分析不同节点攻击策略下网络的脆弱性,得到自建房火灾关键致因因素,并提出防灾措施及建议。结果表明：自建房火灾致因网络具有小世界效应和无标度特性,致因间转换路径较短,少数关键节点与大多数节点相连;自建房火灾致因网络在遭受单个节点故障和随机累积节点故障时具有一定的鲁棒性,遭受蓄意累积节点攻击时,表现出较强的脆弱性;采用累积节点攻击策略中的蓄意度攻击时,网络表现出的脆弱性最强,度排序靠前的节点较为重要,是自建房火灾关键致因因素,为自建房消防安全管理提供理论参考。     

基于关联规则的跑道着陆事件演化网络构建研究*

为了提高航空运输系统安全性,针对航空器着陆过程中冲偏出和重着陆事件的关联机理开展研究。以84起跑道着陆事故调查报告为样本,利用Python分词工具提取风险因素并建立跑道着陆事件数据集,应用Apriori算法挖掘风险因素间关联规则,基于复杂网络理论构建该类事件演化网络,分析社团结构和拓扑特征。研究结果表明:本文所构建的网络密度为0.143,网络较为紧密,风险因素间强关联;网络社团结构显著,符合飞行操纵、运行状态、运行环境、不利条件的分类特点;网络关键节点“航线训练”、“接地速度大”综合值分别为0.599 8、0.589 0。研究结果可为飞行安全研究提供新思路。     

地铁工程建设安全事故致因网络模型构建与解析

为了揭示事故发生过程中致因因素和事故之间演化规律,基于实际地铁工程建设事故案例,构建具有致因层和事故层的双层地铁工程建设安全事故致因网络(SCACN)模型,分析网络拓扑结构和内在机制;经计算,子网络的累计度分布均服从幂律分布,且具有较小的最短路径长度和较高聚类系数,呈现出无标度网络和小世界网络的特性,SCACN面对随机攻击表现出鲁棒性,面对特定攻击具有脆弱性。结果表明:安全管理不到位、缺乏安全意识、机械故障是导致大量事故发生的初始致因因素,消除致因因素中具有较高度的关键节点,会在最大程度上减少后续事故的发生,有助于提高地铁工程建设安全管理水平。     

基于复杂网络理论的铁路事故致因分析

为确定导致铁路事故的多种因素间的相互关系,预防铁路事故,收集263份中国铁路事故报告;根据这些事故发生的特点,结合现有事故致因分类模型和专家意见,从人为、机械设备、环境、管理4个方面确定了43个影响因素;基于Pearson相关系数,分析因素间的相关性,确定了268种影响因素间的相互关系,并据此建立铁路事故致因网络模型;利用度、网络直径及平均路径长度、聚类系数、中介中心性等复杂网络指标分析网络的整体结构,确定需要防控的关键因素。结果表明:管理因素和人为因素是最容易导致铁路事故发生的主因素,同时子因素中违规操作、沟通失效、零部件机械故障等因素对于铁路安全运营也有较大的影响。     

房屋建筑施工事故致因因素分类研究

为明确房屋建筑施工事故致因及其关联关系,针对房屋建筑施工过程中关键致因因素及其传播路径的有效识别问题,基于2015—2020年发生的394起房屋建筑施工事故案例,结合危险有害因素分类标准,将语义相近的风险用语归为一类,进行致因因素的提取、分类及编码;针对每一起事故建立致因因素传播路径,应用Gephi软件绘制出由95个节点、340条连边构成的房屋建筑施工事故致因网络模型;通过计算节点度值和权重系数等拓扑参数,分析致因网络拓扑特征,综合考虑节点总度值分类赋值及严重程度,利用ABC分类法提出致因因素重要性计算方法。研究结果表明：致因因素清单中包含28项关键致因因素、27项次要致因因素、31项一般致因因素;进一步分析得到24个关联性强的节点对、5条高频致因因素传播路径以及5类典型事故的致因因素分布状况。     

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。     

基于约束熵的复杂系统重要节点崩溃控制研究

为有效控制复杂系统崩溃,提出一种基于约束熵的复杂系统重要节点崩溃控制方法。通过概述现有事故致因理论及模型,建立分析复杂系统安全事故致因的"认知-约束"模型。针对复杂系统节点众多,关联复杂的本质,指出为预防安全事故,必须在强化安全认知能力的基础上对重要节点进行约束控制。在提取节点重要度评估参数后,设计一种改进的复杂系统节点重要度评估算法。最后,引入约束熵概念,构建抑制复杂系统重要节点崩溃的约束熵度量模型。研究结果表明,存在可量化的用于控制复杂系统崩溃的手段;预防安全事故的关键是将适量的约束熵"引入"重要节点。     

基于事故演化网络的旅游安全及风险防控研究

为做好旅游活动的安全管理和风险防控,构建旅游安全事故演化网络,从旅游事故演化的角度分析旅游中常见的事故类型及其演化过程;根据旅游事故发生的时序和相关程度将旅游安全事故分为4级,从事故节点的出入度、子网节点数和支链数进行分析,判断不同旅游事故的风险大小;此外,从不同结构演化链的角度,总结旅游事故演化的特征.结果表明:旅游...     

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。     

新冠肺炎疫情影响下多式联运网络突发事件风险传导机理

针对新冠肺炎疫情下企业供给间断和需求下滑所引发的系统性风险,以多式联运网络组织为对象,利用网络拓扑分析方法,提出了一种风险传导效应测度的分析模型,通过对节点重要度和风险扩散阈值的计算,研究不同初始故障点的风险传染效应,揭示多式联运网络风险的传导机理.首先,对多式联运网络中风险形成的本质进行阐述;接着,利用离散时间马尔科夫链性质建立了风险传导扩散模型,从节点重要度的测度、风险传递速度和网络组织受染阈值3个方面进行深入分析.结果表明,疫情影响下的内外部不确定性导致偏离预期目标后耦合突变产生风险,风险扩散的程度受到风险传导能量和速度的影响,而关键节点遭受风险传导效应比其他节点产生的效能更大,节点间传导概率和节点自身恢复能力决定了传导效能.最后,以12个经济主体构成的多式联运网络组织进行数值分析,测算后的结果为N12的节点重要度最大,风险传递速度为0.58,整个网络受染风险的阈值R为0.18.提出通过判断控制关键节点、削弱风险源的传导路径、提升节点自我恢复能力,可以降低风险在多式联运网络的扩散程度.     

基于NCM-FPN的古建筑修缮阶段施工安全综合评价

为有效预防古建筑修缮阶段施工安全事故，提出了基于正态云模型(Normal Cloud Model, NCM)与模糊Petri网(Fuzzy Petri Net, FPN)的施工安全综合评价方法。首先，分析古建筑修缮阶段施工特点及风险特性，建立多因素耦合作用下的三脚架事故致因模型(Tripod-Delta),构建指标体系。然后，将指标体系转换为施工安全多因素耦合FPN网络结构，采用NCM确定FPN指标初始状态，通过逆向搜索策略约简FPN冗余指标节点，并运用模糊推理算法与障碍因子诊断模型得出评价结果。结果表明，实例评价结果与现场情况基本一致，协同管理与材料设备是影响古建筑修缮阶段施工安全的关键因素。所提方法能充分表达古建筑修缮阶段施工安全风险的耦合特性，并确定安全管理的关键因素，评价结果客观准确。     

基于贝叶斯网络的复杂工程安全管理决策支持方法研究

为改进当前复杂工程安全风险管理中普遍存在偏重事前管理、过分依赖专家经验等不足,探讨复杂工程贝叶斯网络(BN)的构建流程,提出基于BN的安全管理辅助决策分析(DSA)方法,并以武汉越江地铁盾构隧道渗漏水事故为例进行实证研究。结果表明:利用BN能够融合多领域专家关于具体工程的实践经验,以有向图形式直观表达安全事故致因变量间的不确定性关系,在事前阶段运用正向推理技术预测事故发生概率以界定警情等级及早防范,事中运用重要度分析辨识关键致险因子以明确过程控制要点,事后运用反向推理技术快速诊断查明最可能致因组合,从而为复杂工程安全事故全过程管理提供实时辅助决策支持。     

水电工程施工安全事故致因重要性多证据融合综合评价

为确定水电工程施工安全事故的主要致因,采取有针对性的安全防范措施减少安全隐患,降低安全事故发生概率,提出事故致因重要性的多证据融合模糊综合评价方法。收集306例典型事故案例,进行致因分析,归纳提炼人、物、管理、环境4类风险因素下的23项事故致因指标,构建安全事故致因评价指标体系;采用区间层次分析法(IAHP)、模糊集评价方法,分别确定风险因素和致因指标权重,进而建立基于专家群决策和D-S证据融合理论的多证据综合评价模型,并进行实例分析。结果表明：人的因素和物的因素是导致事故发生的主要因素;违章作业、处于不安全位置、冒险心理、无防护措施、使用不安全措施等事故致因所占权重较大;在采取安全防控措施时,应重点考虑上述因素。     

建筑运维阶段事故致因因素模型构建与分析

为确定导致建筑运维阶段事故的多种因素间的相互关系,预防事故发生,收集146份建筑运维阶段事故报告;运用行为安全“2-4”模型进行分析,将建筑运维阶段事故致因归纳为6种事故类型和77项因素;并据此建立建筑运维阶段事故因素网络模型,确定1 769种影响因素间的相互关系,利用节点度、网络直径、平均路径长度、聚类系数、中介中心性等网络指标分析整体结构。结果表明：安全文化因素和安全管理体系因素是最容易导致建筑运维阶段发生事故的主因素,同时子因素中安全管理制度缺失、安全作业制度缺失、应急救援预案及体系缺失、安全检查制度缺失等因素对于建筑安全运维也有较大影响。     

基于动态元网络的地铁施工安全事故致因分析

为有效避免地铁施工安全事故的发生,将动态元网络的分析方法应用于地铁施工安全事故致因分析,建立地铁施工安全事故网络节点体系,提出重点控制因素。以杭州地铁一号线施工安全事故为例,在充分考虑人的主观能动性后,建立以人员、行为、事件和组织为节点的节点体系,确定节点的数量及节点之间的相互关系,建立施工安全事故网络模型并进行分析,对打击效果进行对比分析,找到比较理想的打击策略,确立节点的重要度排序,研究结果表明:应重点控制有效的监督相关节点,即可有效地避免或者减少此类事故的发生。得出的结论与事故通报结果基本相符,这为避免地铁施工安全事故提供了新的研究思路。     

公路工程施工安全事故致因模型构建

为了探究公路施工安全事故诱因及其影响关系,基于"4M"理论和事故致因"2-4"模型,识别公路工程施工安全事故致因因素并确定模型框架,运用SPSS Modeler软件对2007~2017年426起事故进行关联规则挖掘,采取路径分析与重要度分析,构建出公路工程施工安全事故致因模型。结果表明:施工单位内外部原因共同引发公路工程施工安全事故,外部原因来源于建设单位、监理单位和勘察设计单位的安全管理缺失,而施工单位内部影响因素中,人的不安全动作、物的不安全因素、不良的生产环境和自然环境是事故发生的直接原因,无效的安全监管和作业层安全素质及能力不强是间接原因,根本原因是施工程序和技术方案存在缺陷,根源原因是决策层和管理层的安全素质及能力有待提高。该模型系统展现了工程施工项目安全事故致因因素的影响关系和重要程度,为公路工程施工安全事故预防提供指导。     

PSO-SVM模型在化工事故风险预测中的应用研究

为了减少化工事故的发生,提高化工生产过程中事故风险预测的准确性,研究了粒子群优化算法与支持向量机(PSO-SVM)模型在事故风险预测中的应用.首先,统计分析近5年化工生产安全事故致因因素,得出化工事故风险因素统计特征,结合层次分析法,建立化工事故风险预测指标体系并确定各指标因素的权重值;然后,基于MATLAB计算生成的...