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期刊信息/Journal information
安全与环境学报
安全与环境学报

冯长根

双月刊

1009-6094

aqyhjxb@263.net；aqyhjxb@bit.edu.cn

010-68913997

100081

北京市海淀区中关村南大街5号

安全与环境学报/Journal Journal of Safety and EnvironmentCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是安全与环境学科的学术性双月刊，主要刊载石油、化工、生态、环境、矿业、信息、网络、冶金、建筑、交通、勘探、国防等领域的相关论文。本刊的办刊宗旨：交流安全与环境方面研究的最新成果，发展安全与环境科学技术，培育安全与环境科研队伍，为中国和全球的工业安全和环境保护服务。本刊主要读者对象：相关科研院所科技工作者，大中专院校相关师生，政府部门管理及决策者，厂矿企业技术人员及管理人员。本刊特别注重为博士生、硕士生科研服务。
正式出版
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    基于组合赋权三维云评估技术的深部煤矿顶板事故风险分析

    程磊许艳之景国勋
    413-422页
    查看更多>>摘要：为了更好地对深部煤矿顶板事故展开风险评价，提出了组合赋权三维云评估技术。基于事故统计及事故致因理论，对深部煤矿顶板事故风险指标体系展开研究，采用博弈论对改进层次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)和熵权法进行博弈分析，以实现风险指标的组合赋权，通过构建三维云模型，对深部煤矿顶板事故危险性进行可视化分析。结果表明:包括行为、技术、设备、环境、管理5大风险因素在内的一级指标并其下20个二级风险指标是深部煤矿顶板事故风险评价指标体系的主体内容，且以环境风险权重最大;由三维云评估技术分析可知，平煤九矿的顶板事故风险级别为Ⅲ级，即修复后可接受，与该矿生产实际情况相符。组合赋权三维云评估技术的提出有助于完善深部煤矿顶板事故风险评价方法，可应用于工程实践。

    安全工程深部煤矿顶板事故风险评估指标体系组合赋权三维云评估模型

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    基于XGBoost和组合权重方法的桂林市野火灾害风险性评估

    任超岳韦霆梁星勇梁月吉...
    423-432页
    查看更多>>摘要：野火灾害风险性评估工作可以定量评估野火灾害对社会经济和自然生态造成损失的风险。以桂林市为研究区，以2017-2021年的历史野火数据为基础。首先，基于XGBoost算法结合所选取的15项评价因子进行野火易发性分析。其次，对选取的8项灾害易损性因子利用主客观组合权重法对野火易损性进行评估。最后，基于所构建的易发和易损性评估模型，开展桂林市野火灾害风险性评估分析。结果表明:(1)野火易发性模型AUC为0。993，预测准确率为0。969 8，表明该易发性预测模型拥有优秀的预测性能，气温、高程、坡度和风速因子是影响野火灾害发生的最重要因素;(2)野火灾害易损性评估结果与客观事实相符合，具有良好的可信度;(3)桂林市野火灾害风险性评价结果与桂林市的野火灾害的空间发生概率和社会承灾能力吻合程度高，验证了所提模型的可行性和有效性，为桂林市灾害管理部门的防灾减灾提供了决策支持。

    公共安全野火灾害野火风险性评价XGBoost算法主客观组合权重

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    转炉车间火灾风险评估方法的改进及应用

    秦华礼李欣悦
    432-439页
    查看更多>>摘要：为针对性地解决转炉炼钢作业时的消防安全问题，提出将熵权-最优最劣法(Best Worst Method，BWM)和物元可拓模型相结合的转炉车间火灾风险评估模型。通过将指标分为人、物料设备、环境、管理及消防设施5大类，构建转炉车间火灾风险评估指标体系;利用复合语言对35个指标进行评价，引入有序加权平均算子(Ordered Weighted Averaging，OWA)计算各语言的犹豫语言术语集(Hesitant Fuzzy Linguistic Term Set，HFLTS)模糊包络，再根据各专家权重进行加权计算并将语言量化构成评价矩阵;基于熵权、BWM分别算得各指标权重，再运用最小二乘法得到综合权重;最后利用物元可拓模型确定各指标及转炉车间的火灾风险等级。以河北省某炼钢转炉车间为例进行评估得出:该转炉车间的综合风险等级为Ⅰ级(安全)，其中动火监护的人员监管情况、氧枪法兰松紧度、炉前温度环境、作业现场物品摆放情况、作业巡查及设备检查情况和消防疏散通道堵塞情况仍需改善。

    安全工程火灾风险评估有序加权平均算子(OWA)熵权-最优最劣法(BWM)物元可拓模型

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    融合PSO-模糊Petri网的室内燃气泄漏风险研究

    张新琪陈国明黄佳伟王朝阳...
    440-449页
    查看更多>>摘要：近年来室内燃气事故多发，而燃气用户风险意识淡薄、户内安全检查难度大。针对现行室内燃气安全管理技术多为静态主观评估的局限性，构建了基于模糊Petri网(Fuzzy Petri Net，FPN)的风险计算规则，提出了结合粒子群优化算法(Particles Swarm Optimization，PSO)和 FPN 的室内燃气泄漏动态风险评估模型。首先，应用Petri网的直观图像描述和异步并发处理能力建立室内燃气泄漏事故风险演化的拓扑结构模型，借助FPN的模糊推理能力处理风险传播的不确定性;然后，根据燃气运维数据，融合PSO动态更新初始参数，提高风险评估的准确性。结果表明，基于PSO-FPN的室内风险评估方法可弱化燃气公司安检人员分析的主观不确定性，更为准确地量化风险因子演化过程，实现室内燃气泄漏风险的动态分析，有效支持户内燃气泄漏风险管控。

    安全工程室内燃气风险评估模糊Petri网(FPN)粒子群优化算法(PSO)

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    基于复杂网络和免疫策略的斜拉桥主梁施工安全风险耦合分析

    申建红张静
    450-460页
    查看更多>>摘要：斜拉桥主梁施工是一项复杂系统行为，施工过程中风险事故可能存在多条演化路径，因此具有复杂性和不确定性。为满足当前对施工安全风险管理的更高要求，提出一种基于复杂网络的风险耦合分析方法。首先，通过主梁施工作业程序分解及致险状态分析以识别安全风险因素;然后，基于复杂网络理论，借助邻接矩阵构建主梁施工安全风险的耦合网络模型，对特征指标进行研究分析并得出风险演化特征;最后，运用MATLAB软件对网络进行免疫仿真，包括单个节点免疫、随机免疫和蓄意免疫，以识别出关键节点并提出施工风险管控策略。结果显示:蓄意免疫的效果明显优于随机免疫，综合考虑免疫结果应优先预防和控制网络关键节点代表的风险点，从而有效降低网络效率，提高施工安全性。

    安全工程斜拉桥主梁施工复杂网络风险耦合免疫仿真

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    未确知测度理论在盾构下穿既有隧道安全风险评价中的应用

    顾伟红毛梦薇赵雪
    461-469页
    查看更多>>摘要：盾构下穿既有隧道工程施工通常存在较大风险，为了对风险等级做出准确有效的评价，提出了基于未确知测度理论的盾构下穿既有隧道安全风险评价模型。首先，通过对相关规范和现有文献的研究，并结合盾构下穿隧道施工的特点，构建了盾构下穿既有隧道安全风险评价指标体系，包括盾构掘进参数、新建隧道条件、既有隧道条件、地质条件和施工管理条件5个一级指标，以及掘进速度、掘进推力、注浆压力等19个二级指标;其次，将综合安全风险划分为5个等级，并明确了各指标的等级划分标准;然后基于熵权-未确知测度理论构建盾构下穿既有隧道安全风险评价模型，采用熵权法确定指标权重，根据未确知测度理论构建各指标的单指标未确知测度函数，将各指标数据值代入单指标未确知测度函数中得到单指标测度评价矩阵，结合指标权重和单指标测度评价矩阵计算得到多指标测度评价向量，依照置信度准则确定安全风险等级;最后，将提出的模型应用于实际盾构下穿既有隧道工程中，对其进行安全风险等级评价。结果表明，模型评价结果与实际风险等级一致，并通过与模糊层析分析法对比验证了所提模型应用于工程实践的有效性，研究结果可为实际施工安全管理提供决策支持。

    安全工程盾构法隧道下穿施工风险评价熵权法未确知测度理论

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    深度置信网络算法在公路边坡工程安全评价中的运用

    蒙国往程懿吴波叶华政...
    470-478页
    查看更多>>摘要：针对传统边坡工程安全评价方法无法对边坡稳定性进行符合实际情况下工程安全评价的问题，提出一种基于深度置信网络(Deep Belief Networks，DBN)算法的公路边坡工程安全评价方法。首先，使用MATLAB建立模型;然后，对基于DBN算法的边坡稳定性安全评价方法进行研究;最后，使用DBN算法在莆炎高速公路项目中进行公路边坡工程安全评价。结果显示:(1)与反向传播(Back Propagation，BP)神经网络相比，DBN模型得到的预测值误差更小，精度更高，计算复杂度更低、可扩展性更强;(2)在实际工程中，DBN算法能够有效地对众多非线性因素共同作用下的公路边坡进行符合实际的安全评价。

    安全工程边坡稳定深度置信网络(DBN)

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    海底泥浆举升钻井系统钻遇天然气水合物时的动态风险分析

    王川陈秋帆夏勇
    479-487页
    查看更多>>摘要：海底泥浆举升钻井(Subsea Mud Lift Drilling，SMD)系统属于双梯度钻井系统。在钻井过程中遇到天然气水合物层(Natural Gas Hydrate，NGH)时，NGH的分解和二次生成造成了重大的风险。为了预测风险事故，对环境因素和设备因素进行了分析。首先，在建立蝴蝶结模型后，利用映射算法将其转化为贝叶斯网络(Bayesian Networks，BN);其次，考虑不确定性影响，在BN中进行不确定性建模;然后，考虑设备因素的动态不确定性，通过转移概率矩阵将建立的BN转化为不确定性动态贝叶斯网络(Uncertain Dynamic Bayesian Networks，UDBN)。此外，还利用模糊理论和专家判断来量化设备故障的先验概率。结果表明，钻遇NGH层时，钻井风险概率比正常工况下有所增加。由于有天然气水合物的影响，发生风险的概率也变得具有不确定性。

    安全工程不确定性动态贝叶斯网络海底泥浆举升钻井钻井风险天然气水合物

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    基坑开挖引起下卧隧道竖向变形的Hermite谱分析方法

    黄明华胡正刚周钲霖周苏华...
    488-495页
    查看更多>>摘要：针对基坑开挖引起下卧隧道的竖向变形问题，通过引入Hermite函数，建立基坑开挖所引起土体附加应力及下卧隧道竖向变形的Hermite谱分析方法。基于Mindlin解答与Pasternak地基上的Euler-Bernoulli梁理论，建立了基坑开挖所引起土体附加应力的计算表达式与下卧隧道竖向变形的控制方程，并采用有限项Hermite级数展开，将下卧隧道竖向变形控制方程转化为线性代数系统进行求解，获得其竖向变形解答;在此基础上，结合工程案例，验证所建立解答的收敛性与可靠性，并探讨隧道埋深、隧道与基坑水平距离及基坑平面尺寸对下卧隧道竖向变形特性的影响。结果表明:随着隧道埋深及隧道与基坑水平距离的增加，基坑开挖对下卧隧道竖向变形的影响逐渐降低，下卧隧道的竖向位移逐渐变小;基坑开挖水平尺寸的增大会使下卧隧道竖向变形增大，且平行隧道方向的尺寸变化，影响更为明显。研究成果为分析基坑开挖所引起的下卧隧道竖向变形特性提供了一种新的计算方法。

    安全工程下卧隧道竖向变形基坑开挖Hermite谱方法

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    不均匀沉降作用下混凝土管涵沉降预测及可靠度分析

    宋来福王伟应豪范宁...
    496-502页
    查看更多>>摘要：基础不均匀沉降是影响高填土混凝土管涵力学性态的主要因素之一。因此，为了保障管涵的安全运行，合理、准确地评估混凝土管涵的运行状态十分关键。针对高填土混凝土管涵，采用ABAQUS软件建立了土体-混凝土管涵一体化模型，并进行有限元分析，得到了多组混凝土管涵的响应值。基于卷积神经网络建立混凝土管涵响应预测模型，准确率可达到90％以上。在此基础上，采用Monte-Carlo法(MCS)进行随机变量抽样，分析了考虑基础不均匀沉降作用与不考虑基础不均匀沉降作用下混凝土管涵竖向位移的可靠度。结果表明，相比不考虑基础不均匀沉降作用下混凝土管涵竖向位移，考虑基础不均匀沉降作用下混凝土管涵竖向位移更大。基础的不均匀沉降严重危害混凝土管涵的使用安全性，对其长期运行的稳定性有重要的影响。研究结果为促进埋地管涵可靠性分析方法的发展、深入开展埋地管涵安全评价提供了新的理论依据和技术支撑。

    安全工程卷积神经网络混凝土管涵可靠度不均匀沉降

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