煤矿安全逃生的多智能体仿真模型

为解决我国煤矿事故应急救援中矿工逃生路径规划问题,首先以山西省华晋焦煤集团沙曲矿的实际数据为基础,应用基于智能体建模仿真平台构建煤矿事故安全逃生仿真模型,模型包含出口感知型、盲目随从型、环境感知型和经验丰富型等4类矿工智能体;然后根据矿工智能体的类型,分别选用位置选择、方向选择、邻接矩阵和广度优先算法4种逃生模型生成不同逃生路线;最后针对煤矿安全逃生中的火灾和临时坍塌2种事故,模拟建立硐室与增加出口2种场景。结果表明:煤矿安全逃生仿真模型能够完整模拟4类矿工智能体的逃生过程;广度优先算法模型生成的逃生路线能够使矿工智能体快速找到最短逃生路径;在合适位置建立硐室,4类矿工逃生数比无硐室平均提高58. 5%;增加出口,4类矿工逃生数比单一出口平均提高45%。     

环境因素对感知绊倒风险的影响

为探讨环境因素中照明条件、步道、障碍物形式、障碍物颜色和障碍物高度等因子对被绊倒风险主观评分的影响,开展明暗2个集区、2种试验步道、2种不同形式(板和杆)、2种不同颜色(黑色和白色)和5种障碍物高度的试验,被试在行走前后给出感知的被绊倒风险等级(RRT),试验人员给出被试的步态干扰等级(RD)并记录行走时间。结果表明:照明条件、障碍物形式、障碍物颜色和障碍物高度均显著影响RRT和RD;颜色对比度也显著影响RRT;暗环境条件下碰到障碍物的可能性是正常照明条件下的15倍。     

基于Multi-agent的矿工风险感知偏差演化模型

为探索矿工风险感知偏差的形成及演化过程,在文献研究和复杂适应系统理论分析的基础上,结合多主体建模与仿真(ABMS)方法,构建矿工风险感知偏差演化模型。运用Net Logo仿真平台,通过调节组织、管理者、矿工的不同行为主体属性值,模拟组织安全文化建设水平、安全管理规范水平及风险信息处理能力对矿工风险感知偏差的动态演化过程的影响。结果表明,矿工风险感知偏差演化系统是典型的复杂适应系统(CAS);各仿真主体属性交互影响矿工风险感知偏差,且不同属性的影响程度有所差异。因此,煤炭企业应考虑各种因素的作用效果,有针对性地调节各主体行为,降低矿工风险感知偏差程度。     

煤矿员工风险感知量表开发与应用

为检验矿工风险感知水平,提升其对风险的认知和应对能力,基于文献分析和访谈研究提取矿工风险感知初始测量指标,并编制测量量表,通过对162份调查数据的项目分析、探索性因子分析,净化测量指标体系,并明确矿工风险感知的测量结构;然后采用AMOS21.0软件对226份调查数据进行验证性因子分析;最后采用描述性统计和差异性分析等方法对该量表进行具体应用。研究结果表明：所构建的矿工风险感知测量体系包含风险知识和态度、风险后果认知2个维度、10个测量指标;所编制的矿工风险感知测量量表具有较好的信度、内容效度、聚合效度和区分效度;本量表在不同年龄、学历、婚姻状况、工种和工作年限的矿工群体间具有普遍适用性。量表可为煤矿员工的风险感知水平测量提供可行工具。     

安全标志线索对高低倦怠矿工注意返回抑制的影响

为探究不同安全标志线索对高低度倦怠矿工个体注意返回抑制(IOR)的作用表现,将有无辅助文字安全标志作为2种不同的刺激线索,根据矿工倦怠量表筛选出高低度倦怠个体各20名作为被试,采用线索-靶范式的试验流程,以被试的反应时和正确率为基础,分析低倦怠个体IOR的不同表现。结果表明:2种刺激线索下,2组被试在所有的时间间隔(SOA)均出现IOR现象,且无辅助文字刺激线索下,2组被试的IOR量无显著差异;有辅助文字刺激线索下,高倦怠个体的IOR量明显大于低倦怠个体,说明有辅助文字的刺激线索对IOR有调节作用。     

基于EEG的夜班矿工疲劳检测北大核心CSCD

为了研究煤矿中夜班工人的疲劳状况和疲劳检测方法,通过对夜班矿工脑电和行为指标进行分析,建立BP神经网络模型预测矿工疲劳程度。选择15名夜班矿工作为被试,通过脑电图(EEG)测量其夜班前后执行Oddball任务时的脑电信号,通过快速傅里叶变换提取脑电特征值(α+θ)/β、(α+θ)/(α+β)、θ/β和α/β,收集认知任务期间的准确性和反应时间,作为疲劳检测指标建立BP神经网络模型,对夜班矿工的疲劳等级进行预测。对夜班前后矿工脑电信号中所有通道的特征值进行配对t检验,共得到6个显著通道的特征值,与反应时间、准确率等建立BP神经网络模型,总体检测准确度为89.685%。该模型对检测夜班矿工的疲劳程度具有较高准确性,可为矿工疲劳干预措施和检测装备的研发提供技术手段和理论基础。     

矿工心智游移特点的思维取样研究

为深入探讨矿工心智游移特点,选取井下一线矿工参与静息态和任务态心智游移2个试验。试验1采用静息态思维取样法,结合矿工心智游移静息态问卷,考察矿工静息态心智游移特点;试验2采用持续注意反应任务(SART)方法,考察矿工任务态心智游移特点。结果表明:试验1中矿工元意识心智游移显著多于无元意识心智游移,诱因以内部想法为主,内容多为情景,时间指向多为过去且大多与作业任务无关,但是与自我近期生活经历、组织管理和作业环境密切相关。试验2中复杂与简单任务心智游移频率差异没有统计学显著性意义;复杂任务无元意识心智游移频率显著高于简单任务。     

高危岗位矿工个体风险感知影响因素仿真研究

为探索高危岗位矿工风险感知的影响因素,在文献研究和复杂适应系统理论分析基础上,从个体角度构建矿工风险感知影响因素的系统动力学模型。运用Vensim 软件模拟仿真各工作时间段中,矿工风险感知水平及各因素对其影响的动态演化过程。研究表明:工作初期,情绪稳定性水平对风险感知水平促进效果显著,工作倦怠的抑制作用较突出;在工作后期,自我效能感对风险感知水平的削弱影响显著,风险规避态度则发挥较大的促进作用;风险知识经验超出一定范围会对风险感知水平起到反作用;安全教育培训与安全监管对风险感知水平的促进作用相对稳定持久。因此,煤矿企业应根据各因素在工作时间段的不同作用,采取相应措施以提高矿工风险感知水平。     

基于计划行为理论的矿工违章行为研究

矿工违章行为是诱发煤矿重大事故的关键因素之一,以计划行为理论(TPB)为构架,加入过去行为和风险倾向2个变量,提出矿工违章行为影响因素之间的假设关系。通过问卷调查并运用结构方程模型(SEM)探讨违章行为影响因素之间的关系。结果表明:行为态度、主观规范、行为控制认知、风险倾向这4个变量对违章行为均有显著影响,主观规范和过去行为通过行为态度这一中介变量又间接地影响违章行为。实证研究结果表明,TPB模型在解释矿工违章行为问题上的适用性。     

基于支持向量机的管制疲劳检测模型研究

管制疲劳是影响民航安全的重大隐患,准确检测疲劳状态是进行疲劳预警、降低疲劳风险的关键。提出应用支持向量机模型融合多生理参数和眼动指标进行管制疲劳检测,通过MP150多导生理记录仪与眼动仪,采集模拟管制试验中正常与剥夺睡眠状态下被试的试验数据,同时记录其Karolinska疲劳等级和操作绩效。结果表明,RR间期、LF/HF、快慢波比值、PERCLOS和扫视速度均与管制疲劳呈较强相关,利用支持向量机融合五项指标构建管制疲劳检测模型,对于五级疲劳度的识别准确率为78. 1%,判断正常组与剥夺睡眠组的准确率为94. 2%。     

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...     

飞行签派员警觉性预测三过程模型

为解决民航飞行签派员警觉性预测问题,在国际通用的警觉性理论基础上,通过电子手环监测与精神运动能力测试(PVT)数据分析,构建面向民航飞行签派员的警觉性预测三过程模型(TPMA)。首先,从国内大型运输航空公司的一线值班飞行签派员中选取120名被试,在40 h睡眠剥夺条件下定时采集体温数据,并对被试进行PVT测试;其次,使用余弦分析法确定相位,根据测试数据,确定模型的上下渐近线,睡眠转换阈值等关键参数;然后,通过提前唤醒,测试修正睡眠惯性过程;最后,测试120名被试用以验证模型,并额外选取3组不同排班方式的被试开展独立验证。结果表明：二谐量的余弦函数可以很好地拟合体温数据,拟合相位为16.88,警觉性昼夜节律参数为-55 ms/℃,上下渐近线分别为750、200 ms,睡眠转换阈值为437 ms; TPMA预测结果与规律作息测试数据拟合优度大于0.90,与实际工作条件下测试数据的拟合优度大于0.81。提出的飞行签派员TPMA具有较好的稳定性和适用性。     

面向特情的航线飞行员视觉注意分配研究

为降低飞行中人因事件的发生比例，保障飞行安全，面向进近过程中飞机发动机火警处置任务，开展模拟飞行试验，探究飞行特情中飞行员视觉注意分配情况；记录被试在4个兴趣区域(AOI)的5项视觉注意分配指标，同时，记录试验中被试的决策行为和飞行绩效指标；结果显示，火警发生前后，飞行员被试在主飞行显示器(PFD,即AOI 2)上的5个视觉注意分配指标均显著高于其他AOI;在火警前阶段，被试在主火警灯(即AOI 1)的注视点数(FC)、注视时间(FT)、FC占比(PFC)、FT占比(PFT)和平均注视时间(AFD)值显著低于导航显示器(ND,即AOI 3)和发动机显示和机组警告系统(EICAS,即AOI 4),而在火警阶段，AOI 1的FC、FT、PFC和PFT显著高于AOI 4;机长组被试在PFD上的FC、FT、PFC和PFT显著低于副驾驶组；机长组更多选择落地后执行火警记忆项目。研究结果表明：飞行特情中，飞行员的视觉注意分配仍服从驾驶—导航—交流—系统管理任务优先规则；主火警灯故障会对飞行员的注意分配造成干扰；飞行经验可以改善飞行员的视觉注意分配。     

基于眼动特性的疏散决策和寻路行为研究

为探究疏散过程中个体风险型决策行为特征和通道结构对疏散行为的影响,开展带计分奖励规则的模拟疏散试验。被试分别基于电脑端和地下车库疏散任务进行连续决策,利用眼动追踪技术采集被试在此过程中的眼动参数,采用注视时间、注视次数等眼动特性数据表征被试的视觉分配与感知特性,结合决策中冒险行为统计结果,分析疏散过程中被试面对风险时的决策行为变化特征,以及路径特征对寻路行为的影响。结果表明：对于模拟疏散中连续出现的风险型决策任务,随体力消耗,被试更倾向于选择风险较低的路径;被试感觉临近出口时,冒险行为比例增加;被试对首次感知或潜在目标的关键信息会给予更多关注,对疏散决策行为有一定影响;与平坦笔直路径相比,被试在消防门区域、不规则岔路口、连续转弯区域等通道突变处注视时间增加4～6倍,表现出更多的犹豫和折返行为。     

矿工心理健康风险及不安全行为:基于文化圈层理论的量化研究

为探究矿工生产中不安全行为背后的心理动机,基于量化问卷法和文化圈层理论,定量分析个人心理、家庭支持、组织文化等不同文化圈层如何保护矿工免受失眠、抑郁、焦虑、神经质等心理健康风险的困扰,以及该类心理健康风险与生产中不安全行为(违章操作、防护用品使用不当等)的相关性。研究结果表明:矿工个人心理风险与生产中的不安全行为存在显著相关性;失眠、焦虑、抑郁的矿工身上存在更多的不安全生产行为、会带来生产安全隐患;而家庭支持和组织文化,对于提升员工的睡眠质量、缓解抑郁和焦虑程度,存在显著正相关性;在组织和管理生产中以人为本的人文关怀管理理念可为企业的安全生产保驾护航。     

基于模糊DEMATEL-BN的管制单位动态风险评估

为研究管制单位风险的动态性，提高风险评估的准确性，预防风险事故的发生，提出基于毕达哥拉斯模糊、试验与评估实验室(Decision Making Trial and Evaluation Laboratory, DEMATEL)、贝叶斯网络(Bayesian Network, BN)和模糊损失率的管制单位动态风险评估模型。首先识别管制单位风险因素；其次应用毕达哥拉斯模糊和DEMATEL模型探究风险因素之间的相互关系；再次将因素间的相互关系映射到BN,构建管制单位风险演化过程；然后确定先验概率，并以前兆数据作为输入信息，推导计算管制单位的动态风险概率；最后利用模糊损失率量化风险后果，计算管制单位的动态风险评估值。以某管制单位为例，对构建的管制单位动态风险评估模型进行了实证研究。结果表明：特情处置预案不合理等高严重后果概率持续上升的风险因素是该管制单位的风险管控的重点；t₁～t₅时间段该管制单位的动态风险评估值从1.035×10^-2上升到1.106 3×10^-2。构建的管制单位动态风险评估模型克服了管制传...     

基于社会认知理论的事故体验对矿工不安全行为影响研究

为了研究事故体验对矿工不安全行为的余效效应,基于社会认知理论框架,建立了安全氛围调节作用下的事故体验对矿工不安全行为的假设模型,收集308名陕西和甘肃等地矿山企业一线工作人员有效调查问卷,采用结构方程(SEM)和层次回归的方法对假设模型进行了验证.结果表明:个体的事故体验通过风险感知和安全态度的中介作用负向影响矿工的不安全行为;组织安全氛围在风险感知对不安全行为的影响中有负向增强的调节作用,在风险感知和事故体验对安全态度的影响中具有正向增强的调节作用.     

脑力疲劳对视觉选择性注意影响的研究

为探究人的脑力疲劳对其视觉选择性注意的影响,开展监控作业系统人机工效设计试验。以32名男性为被试,采用140 min记忆刷新试验任务(2-back任务)模拟监控作业诱发脑力疲劳,然后采用2×3因素设计的中心线索提示范式模拟自动告警测量选择性注意能力,通过分析行为学及脑电(EEG)数据,研究脑力疲劳对视觉选择性注意的影响。结果表明:140 min 2-back任务诱发了脑力疲劳,脑力疲劳状态下,中心线索提示范式中的无效线索和目标刺激的疲劳效应最强,有效线索和干扰刺激的疲劳效应最弱,被试的选择性注意任务绩效下降、P300潜伏期显著延长、幅值显著减小,脑力疲劳对视觉选择性注意能力有负性影响。     

矿工安全行为能力的试验与研究

研究矿工安全行为能力,分析其与风险、事故等的关联性对有效预防煤矿事故具有重要意义。使用煤矿应激场景个体行为能力测试系统等试验仪器,抽样某矿业公司134名有效样本,从正常生产时和应激状况下2种情况开展安全行为能力的试验研究及关联性分析。试验结果表明:空间知觉差、声光反应迟钝的员工,安全行为能力差一些;而动作稳定性与行为、风险、事故伤害之间的关系并不密切,这可能与煤矿工作性质有关,矿工在工作中的具体操作行为对动作稳定性要求和更精细的行业或作业相比并不严格。研究发现煤矿风险与事故对每名矿工(不论其职务和行为能力)都是均等的,煤矿事故预防应重视人人参与,不应认为行为能力较强而心存侥幸。     

矿工心理疲劳试验研究

为了研究矿工心理疲劳,减少煤矿人因事故,保障煤矿安全生产,以煤矿工人为研究对象,通过双类内隐联想试验(IAT)和外显调查问卷相结合的方法对煤矿工人心理疲劳进行实证研究.首先,通过自由联想问卷、李克特量表及专家讨论确定试验材料;其次,通过卡内基梅隆大学等开发的试验生成系统E-prime 2.0软件编制内隐试验程序,试验预测矿工内隐心理疲劳;再次,借用马斯拉奇心理疲劳量表中文修订版,测量矿工的外显心理疲劳;最后,运用SPSS 25.0和Excel 19.0分析内隐和外显心理疲劳,以及内隐与外显心理疲劳的关系.结果表明:被试整体上存在心理疲劳;内隐和外显心理疲劳之间不存在相关关系或存在弱相关关系,它们属于不同的建构.