新冠疫情下国际班列通道综合风险测算

为分析并测算全球新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情下以中欧、中亚班列为代表的国际班列通道的综合风险,便于决策者因险施策、防患于未然。首先,构建疫情下通道沿线节点国家综合风险评价指标体系,采用模糊C均值(FCM)聚类算法对沿线国家风险等级进行分类;然后,综合考虑节点间风险的相互影响,构建通道风险测算模型;最后,利用蒙特卡罗法进行仿真试验,计算不同通道去向、返程班列的风险得分。结果表明：中欧班列中/东向通道风险最高,中亚班列南向通道、新通道通行风险相对较小,需有效开拓南向通道和新通道,分担通道货运高风险。     

自然灾害下节点失效的运输网络关键节点识别

为提升自然灾害下运输网络应急救援组织安排运作效率,需对运输网络中关键节点进行识别。利用PageRank与Warshall相结合的方法,建立基于节点随机失效下的各阶段关键节点识别算法,同时以自然灾害破坏最大为前提,基于贪婪策略预判自然灾害下运输网络关键节点;以汶川地震关键运输网络为算例,验证所提算法。结果表明:该算法在兼顾自然灾害发生不确定性的条件下,对网络连接通达性节点以及孤立节点具有较好的识别效果,可实时动态识别运输网络关键节点,为救援过程中的物资运输及人员疏散提供理论依据。     

危险品运输网络渗流鲁棒性智能评估方法

为高效评估危险品运输网络(HMTN)鲁棒性,科学管理危险品运输,开发一种智能评估网络渗流鲁棒性方法。从实际出发,综合考虑网络拓扑结构、节点/边渗流度、流量压力配比、负载阈值等参数,建立仿真识别模型,通过动态识别巨簇节点数量占总节点数量的比例度量网络渗流鲁棒性,并提出优化算法;以张家港HMTN为背景作仿真分析。结果表明:危险品运输网络渗流鲁棒性与突发事件规模成反比,阈值系数与渗流鲁棒性成正比;相同参数条件下,节点突发事件影响大于边突发事件;投入更多应急救援资源有助于预防边突发事件。     

基于相异路径的危险品运输车辆调度

为有效降低多车同时运输危险品时的潜在风险,针对危险品运输网络中2点间相异路径上多车运输问题,提出车辆安全出发时间间隔计算方法,通过路径选择和车辆调配,建立相异路径上多车同时运输车辆调度数学模型,并设计基于非支配排序遗传算法(NSGA-II)的多目标优化算法求解。以8个节点13条边的危险品运输网络中运输10车危险品为例,根据所提方法获得单次运输风险约束条件的运输方案13种,运输总风险约束条件下运输方案15种,对比不同风险约束下的运输风险、运输距离和运输时间。结果表明：相比于运输总风险约束,单次运输风险约束更严格,适合道路管理者筛选安全的运输路径,而运输总风险约束适合承运企业在车辆调度时作出决策。     

基于复杂网络理论识别油库关键安全风险因素

为提升油库安全风险管理水平,基于风险因素间关联关系对风险因素重要性的影响,提出从复杂网络角度研究油库安全风险管理并识别关键风险因素的方法。首先,通过识别风险因素并依据因素间的影响关系和影响程度构建油库安全风险加权网络模型;然后,基于风险因素自身的风险水平及其对网络中局部和全局其他因素的影响力,设计风险因素的重要度评价指标;最后,采用层次分析法(AHP)-灰色关联分析(GRA)-理想距离排序(TOPSIS)模型对风险因素重要度进行排序,从而实现关键风险因素的识别。将该方法应用于某油库风险因素识别中。结果表明:人员素质和安全管理风险为该油库关键风险因素。     

大跨度钢结构施工安全风险评价IHFACS-BN模型及应用

为降低大跨度钢结构施工安全事故发生率,提出基于改进人为因素分析及分类系统(IHFACS)与贝叶斯网络(BN)的大跨度钢结构施工安全风险评价模型。首先,引入HFACS方法,结合工程实际改进HFACS法;然后,基于IHFACS全面识别施工安全风险,采用粗糙集(RS)方法构建评价指标体系;其次,构建BN模型,并根据现场数据结合模糊集方法确定BN各根节点的先验概率及节点间的条件概率分布,通过GeNIe软件计算系统失效概率,分析关键风险因素;最后,以昆明机场扩建工程为例,验证该模型的有效性。结果表明:模型计算结果与实际情况基本符合,此工程总体安全风险概率为57.62%;焊缝错边、气孔、夹渣与支撑胎架拆除不当的敏感度均超过20%,是大跨度钢结构施工应重点管控的关键风险因素。     

城市轨道交通运行风险演化网络动态仿真研究

为探究轨道交通事故中的重要风险类别，从风险演化角度出发，根据172起轨道交通运行事故，梳理出354条风险演化链，总结出35个风险因子，在此基础上基于复杂网络分析方法构建城市轨道交通运行静态风险演化网络。根据网络拓扑特征识别网络中高影响力的风险节点，并利用蓄意攻击失效的原理从单个节点失效与节点连续失效角度进行动态仿真，以探究风险对整个网络的影响程度。结果表明：静态风险演化网络属于复杂网络；列车脱轨、列车停运/延误、列车其他设施故障、暴力恐怖袭击事件、滞留、火灾和人员伤亡在网络中具备较高地位，属于轨道交通运行静态风险网络的中心节点；列车停运/延误、制动故障、列车其他设施故障和火灾节点的失效对轨道交通运行具有突出影响，当制动故障、列车其他设施故障均失效后，即连续失效节点数为2时，风险网络的网络连通度出现拐点。研究确定了影响轨道交通运行的关键风险，分析结果可为城市轨道交通运行安全管理及事故演化控制提供参考依据。     

货运网络风险决策的变分不等式模型及算法

以往的货运网络均衡研究注重参与者之间的利润均衡,缺少对运输安全风险因子规律的分析.针对这一问题,考虑运输安全风险成本,对托运人、承运人和运输管理者3个参与者的运营收益进行分析,提出了道路货运网络均衡的变分不等式模型,通过变步长投影算法完成优化模型的求解和验证.最后,通过使用模拟数据集揭示道路货运安全风险发生的主要规律.结果表明,该方法能有效找到运输网络利润与安全风险的均衡点.     

级联失效特性下的危险品运输路径选择研究

基于复杂网络的级联失效特性,构建危险品运输网络的级联失效模型,提出用路段重要度来度量某条路段上发生危险品事故后引起网络其他路段失效的规模。以路径风险最小化和路径总重要度最小化为目标,建立危险品运输路径的多目标决策模型,并利用标号法进行求解。算例结果表明,危险品运输网络确实存在级联失效现象。选择危险品运输路径时,应尽量避开重要度高的路段,以降低危险品事故对普通道路网络的不良交通影响。     

考虑引力关联的机场网络节点重要度分析

机场网络中关键节点的失效会对网络运行造成一定影响。准确识别关键节点可提升整个网络运行的安全性、正常性和高效性,同时为基于空中交通网络的大面积航班延误治理提供一定的决策依据。基于万有引力定律,以节点间的引力构建具有引力关联的机场网络,对传统的邻域结构洞指标进行改进并结合复杂网络选取适当的评估指标;结合指标之间的差异和冲突,采用基尼系数、肯德尔系数来计算权重,以此建立评估指标体系。同时,引入弹性系数并结合改进的前景理论,得到前景值,采用以相对熵代替欧氏距离的TOPSIS方法计算节点的综合度,将前景值和综合度结合得到节点的重要度。另将节点延误状态作为一种失效模式,建立考虑延误波及的级联失效抗毁性模型,量化网络抗毁性。最后,以中国东北、华北、华中、华东部分机场网络进行实例对比和仿真分析。分别以所提方法和其他3种方法评估该网络节点的重要度,并各选取排名前五的节点计算网络抗毁性。结果表明,所评估出的北京、郑州、青岛、大连、太原节点对于整体网络的重要性最高,一旦发生延误对网络的抗毁性影响最大。     

韧性视角下海运通道关键节点风险评价研究

海运通道关键节点风险评价是掌握我国海运通道安全现状的重要环节,针对海运通道关键节点频繁遭受突发事件干扰的特点,构建韧性视角下海运通道关键节点风险评价模型。考虑影响海运通道风险因素之间存在关联性,以及评价指标信息多源性和不确定性的特征,构建基于因子分析的改进证据推理模型,并引入最优权重求取优化模型兼顾指标信息的变异能力和信息强度。研究显示：我国进口原油海运通道所途经的马六甲海峡风险水平相对较高。结果表明,海盗袭击事故和恐怖主义等非传统安全因素以及不完善的法律制度是影响关键节点风险的主要因素。研究结果可为科学评估海运通道关键节点风险状态提供理论依据。     

我国煤炭物流运输网络风险评价与对策研究

煤炭物流运输网络系统是由煤炭经停的节点企业和线路组成,任何一个环节出现问题都会对煤炭物流的顺利运行带来风险。本文对我国煤炭物流运输网络进行风险分析。建立风险评价的指标体系,采用模糊综合评价法进行风险评价。并根据评价结果,从完善煤炭物流网络节点企业职能及布局,加强煤炭运输通道建设等方面提出相应改进措施。分析了集装箱运输煤炭的优势。提出将射频识别技术应用于煤炭物流运输系统,并对其技术可行性和架构方案进行了探讨。对提高煤炭物流运输系统的运行效率,降低风险具有积极的意义。     

基于多因素耦合的井筒完整性风险评价

为了合理开展井筒完整性评价,提出合理的管理措施,综合考虑管柱力学、管柱腐蚀、管柱及附件密封、水泥环力学、地层以及油气井管理等关键节点及因素的相互耦合协同作用,分析多因素耦合协同作用对井筒完整性的影响。对于管柱力学等具有比较明确物理意义且可以量化的因素,采用定量分析评价;对于操作管理等难以量化的因素采用定性评价,对于腐蚀环境因素采用定量与定性相结合的方法进行评价;在定性及定量评价的基础之上,对关键节点进行风险概率和风险影响程度的划分及量化,再基于层次分析及风险矩阵的方法建立井筒完整性评价模型;基于模型编制了相应的计算程序,并对某高腐蚀性气井开展了井筒完整性评价。评价结果表明,在影响该井井筒完整性的风险因素中,高酸性气体腐蚀是造成该井井筒完整性失效的主要因素。     

区域危险品道路运输网络双层反馈规划模型及算法

为通过运输网络规划方式降低区域路网危险品运输风险,根据危险品道路运输网络规划中存在监管者路网规划和运输者路线选择的双层约束特征,在假设监管者网络规划目的为总运输风险最小,运输者选线目的为总运输成本最小的基础上,建立区域危险品道路运输网络双层规划模型。进一步提出能求解得到稳定运输网络的双层反馈式算法,即在传统模型算法中增加稳定性检验和反馈调整算法,进而保证运输者在监管者规划路网中所选路线运输成本最小的同时运输风险也尽可能小。最后,通过实例分析检验模型和算法的有效性。计算结果显示,反馈式算法求得的运输网络更稳定,总运输风险值也比传统模式和算法的低。     

基于SEM的装配式建筑施工安全关键风险分析

为预防施工安全事故,梳理文献和安全技术规程,从预制构件生产、进场及运输、存放、吊运、安装5个阶段,识别装配式建筑施工安全25个主要风险,并通过调查问卷收集数据;采用结构方程模型(SEM)进行25个风险的验证性因素分析(CFA),筛选出18个关键风险因素,并分析5个阶段风险因素间的关联性。结果表明:装配式建筑施工过程各阶段的风险排序为:预制构件存放阶段吊运阶段进场及运输阶段安装阶段生产阶段;各阶段存在安全风险的关联性排序为:存放-吊运阶段生产-进场及运输阶段存放-安装阶段存放-进场及运输阶段吊运-安装阶段生产-吊运阶段安装-进场及运输阶段吊运-进场及运输阶段生产-存放阶段生产-安装阶段。     

危险品配送选址-多式联运路径优化

为兼顾安全与经济效益,有效优化运输网络,研究危险品配送中心选址和多式联运路径优化问题。基于运输方式的多样性,建立既考虑各配送中心到各需求点的多式联运最优路径,又考虑选址配给问题的选址—多式联运路径模型。将运输网络进行变形,引入目标权重和经济转化因子,将多目标规划问题转化为单目标决策问题;用Dijkstra改进算法和O-D矩阵搜索算法求解所建模型。最后,通过实例分析,验证模型和算法的有效性。结果表明,单目标优化并不能满足具有不同偏好的决策者,需要综合考虑成本和风险的目标值;不同运输方式组合运输,会影响最优路径的目标值,进而影响配送组合的目标值选择。     

基于HHM-RFRM理论的智能船舶航行风险识别与筛选

针对智能船舶航行过程中航行关键风险因素的有效识别和筛选问题，提出了基于等级全息建模(Hierarchical Holographic Modeling, HHM)框架和风险过滤、评级与管理(Risk Filter, Ranking and Management, RFRM)思想的智能船舶航行风险识别与筛选理论。首先，构建智能船舶航行风险识别HHM模型，以全面而准确地选取和反映智能船舶航行风险来源；其次，通过RFRM模型对风险因素进行过滤、排序和筛选，结合贝叶斯方法的多判据评估模型，识别出智能船舶航行过程中可能存在的关键风险因素。结果可以为相关海事机构和船舶公司进行动态管理提供理论依据，同时为保障智能船舶航行安全提供一种手段。     

多制式区域轨道交通网络关键节点识别

为提高多制式区域轨道交通网络(Multi-mocle Regional Rail Transit Networks, MRRTN)关键节点识别精度,提出MRRTN拓扑建模方法,将MRRTN关键节点分为结构性关键节点和系统性关键节点。构建基于熵权法和多准则妥协解排序法(VIsekriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje, VIKOR)的节点结构重要度评价模型,识别MRRTN结构性关键节点;将客流因素引入重要度评价体系,利用蚁群聚类算法识别MRRTN系统性关键节点;基于网络效率指标验证识别方法的有效性。以重庆MRRTN为例进行关键节点识别与分析,给出对应节点保护建议。结果表明：不同类型关键节点对网络结构和网络运营产生不同影响;熵权-VIKOR法和蚁群聚类算法可以保证MRRTN结构性和系统性关键节点评价与识别的客观性;MRRTN可从一体规划设计、协同调度指挥和开展直通运营三方面进行优化。     

恐怖袭击下危险品运输网络节点风险评估方法

为解决危险品运输网络节点遭恐怖袭击风险评估的模糊性和随机性问题,提出基于云模型的评估方法。以恐怖分子视角,确定以"节点可识别性"、"节点可接近性"、"节点的象征性与轰动效应"和"危害性程度"组成节点风险评估指标集,并采用专家咨询的方法确定节点风险评估指标对应的权重云。通过综合云模型综合评价者给出的最大和最小评价值,采用云变换的数据驱动法确定节点风险对应的评价云。根据云算术运算规则对网络节点风险进行评估。结果表明,实例的评价节点云参数为(0.636 9,0.046 1,0.005 7),隶属度为"较危险",解决了节点风险评价的模糊性和随机性量化问题。     

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。