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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
收录年代

    铁路隧道施工安全风险评估及趋势分析研究

    张飞涟徐玮婧王梦琴罗玲...
    2473-2482页
    查看更多>>摘要：为解决铁路隧道施工安全风险等级评定和趋势分析的问题,基于工程资料和相关文献,应用层次全息建模(Hierarchical Holographic Modeling,HHM)理论从自然环境、地质条件、施工技术、施工管理四个维度开展铁路隧道施工安全风险因素辨识工作.以相关技术规范为依据,结合专家经验构建铁路隧道安全风险评估指标体系.选用G1法、改进基于指标间相关性分析的权重确定法(Criteria Importance Through Intercriteria Correlation,CRITIC)、最小二乘法测算评估指标权重,运用集对分析理论建立铁路隧道施工安全风险评估模型,遵循级别特征值判别规则评定安全风险等级,基于偏联系数理论分析安全风险发展趋势,并成功应用于D隧道的安全风险等级评定和趋势分析,验证了评估方法的可行性和科学性,为铁路隧道施工安全风险评估提供了一种新方法,为铁路隧道施工安全风险管控提供理论支撑.

    安全工程铁路隧道施工安全集对分析风险评估趋势分析

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    基于三支决策和联系数的SFEP传递概率计算方法研究

    李莎莎崔铁军
    2483-2489页
    查看更多>>摘要：为研究系统故障演化过程(System Fault Evolution Process,SFEP)中原因事件导致结果事件的传递概率,提出了一种基于三支决策和联系数的传递概率计算方法.根据三支决策思想将原因事件和结果事件划分为发生、不确定和不发生3种状态,将措施方案的作用划分为发生、不确定和不发生3种倾向;以联系数同异反分项系数分别代表上述3种状态和倾向,最终定量计算了传递概率范围.研究认为传递概率取决于原因事件的3种状态比例和措施方案的3种倾向比例.利用联系数的同异反分项系数分别描述了状态和倾向比例.总结了原因事件到结果事件状态的演化关系,形成了演化关系表.得到了导致结果事件3种状态的传递概率.以事件发生为目标,传递概率的最小值为导致结果事件发生的概率,最大值为前者加上不确定的概率.方法克服了原有传递概率计算面临的问题,其结果与实际情况相符.

    安全科学技术基础学科三支决策联系数系统故障演化过程(SFEP)传递概率计算

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    复杂城市低空无人机安全风险评估与三维路径规划

    谢华韩斯特尹嘉男纪晓辉...
    2490-2507页
    查看更多>>摘要：针对复杂城市环境内低空无人机飞行安全与效率亟待提升的问题,提出了复杂城市低空无人机安全风险评估与三维路径规划方法.首先,设计了无人机越界冲突率、缓冲空域占比指标,建立了无人机地理围栏安全缓冲间距优化模型,对最佳缓冲间距和栅格粒度进行了标定;然后,构建了由人口密度层、遮蔽层和障碍层构成的无人机风险地图,建立了弹道下降和失控滑行两种模式下的无人机对地风险评估模型,生成了精细化、组合化的城市低空概率风险地图;最后,综合利用地理围栏、概率风险地图和跳点搜索算法,对无人机三维路径进行了初始规划和优化重构.结果表明:弹道下降模式的伤亡风险是失控滑行下降模式的5～75倍;与A*算法相比,跳点搜索算法有效减少了飞行路径的转弯数量,缩短了求解时长,更适合规划无人机飞行路径;与不采用风险地图的方法相比,基于风险地图的无人机路径规划减少了 50％的较高风险节点,相应的路径长度仅增加了 7.2％和11.4％,整体路径节点的伤亡风险明显降低.研究成果可为复杂城市低空无人机飞行计划制定及安全运行监管提供理论依据和方法支撑.

    安全系统学城市低空无人机(UAV)地理围栏安全评估路径规划跳点搜索算法

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    融合空域下基于ADS-B IN的无人机防撞研究

    王莉莉闵幸兴
    2508-2516页
    查看更多>>摘要：基于无人机未来融入国家空域系统的发展趋势,针对无人机数量增多导致与有人机之间碰撞风险增大的问题,根据ADS-B IN的优势和特点,提出了一种融合空域下,无人机利用ADS-BIN进行冲突探测和解脱的模型.模型中依据飞行器的具体参数划设了有人机的安全区和保护区,并利用几何法设置潜在碰撞风险判定标准和解脱完成标准,根据最小机动和最快解脱原则,无人机在空域内进行实时探测并对可能产生冲突的有人机主动避让,在避让过程中分别考虑了速度解脱、航向解脱、速度和航向混合解脱三种解脱策略.在实际运行场景中,同时考虑了风对航空器速度和航向的影响,进行了风速修正.设置三种运行场景进行了仿真试验,仿真结果满足最低安全间隔的要求.为进一步验证模型的优势,另与传统的人工势场方法进行了仿真对比.以上两种结果均证实了模型的可靠性和优越性,未来可用于降低管制员工作负荷,提高空域整体安全性.

    安全工程冲突解脱几何法无人机航空安全

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    TimeGAN-Informer长时机场能见度预测

    马愈昭张宇航王凌飞
    2517-2527页
    查看更多>>摘要：能见度的预测对机场的业务决策、保障飞机的安全起降具有重要的意义.针对现有能见度预测模型预测时间较短的问题,提出一种基于TimeGAN-Informer(Time Generative Adversarial Network-Informer)的机场能见度预测方法.利用2018-2022年气象和污染物数据,通过相关系数法和递归特征消除法提取出能见度的主要影响因素,使用TimeGAN时间序列生成对抗网络对数据进行扩充,并将Informer长时间序列预测模型应用于能见度预测.结果显示:当预测步长为1 d、2 d、3 d时,TimeGAN-Informer的绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)分别为 2.42、3.13、3.57,比Informer分别降低了 0.29、0.27、0.28,比长短时记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)分别 降低了 0.28、0.49、0.63;均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)分别为3.03、3.7、4.09,比 Informer 分别降低 了 0.38、0.22、0.24,比长短时记忆网络(LSTM)分别降低了 0.3、0.5、1.04;百分误差小于30％的分别占测试样本集的78.07％、70.68％、63.84％.尽管随着步长的增加预测效果变差,但在预测步长为3 d时,多数样本的预测误差仍小于30％,实现了对机场区域较为准确的长时能见度预测.

    安全工程能见度预报数据扩充Informer时间序列

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    盘扣式模板支架安全承载试验及数值模拟研究

    白万民李文坡张凌博刘京红...
    2528-2535页
    查看更多>>摘要：模板支架是建筑工程中一个危险性较高的分项工程,它的结构安全性直接影响着整个建筑工程的质量和安全.盘扣式模板支架以其轻质高强、适用性广、操作方便等优点成为国家大力提倡的新型模板支架.设置不同斜杆布设形式与立杆对接构建模型,进行了三种盘扣式模板支架安全承载试验并进行了有限元模拟分析.试验结果显示,斜杆布设形式为对角布置时,模板支架承载性能最好.究其原因:对角布置荷载传递路径明确,不易使架体发生水平倾倒及竖向屈曲失稳.对单元架体进行非线性的后屈曲分析,与实际的试验结果相当接近,误差都在8％以内.数值计算与试验结果的相互验证为建立正确的模板支架有限元计算模型奠定了基础,可为进一步进行实际工程项目模板支架的数值分析研究提供参考.

    安全工程模板脚手架数值模拟验证试验非线性后屈曲分析稳定承载力

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    参数反演法在聚丙烯蜂窝板多层热解数值模拟中的应用

    马可馨王俊翔赵轩余强...
    2536-2545页
    查看更多>>摘要：为模拟聚丙烯蜂窝板在锥形量热仪中的热解燃烧过程,研究应用参数反演法,融合微尺度动力学模型和小尺寸热解模型,成功构建了蜂窝板一维多层热解模型.首先,建立基于热重、微燃量热和锥形量热不同试验结果和不同材料结构的模型框架;其次,根据提出的自适应混沌粒子群优化算法和火灾动力学模拟器(Fire Dynamics Simulator,FDS)相结合的参数反演法,求解模型参数;最后,讨论不同模型框架对模型准确性的影响.结果显示:多层材料模型框架比单层材料模型框架可以更准确地预测蜂窝板的热解过程;通过应用微尺度动力学模型,参数反演法可以较准确地求解模型热物性参数;动力学参数和热物性参数之间存在补偿效应,预先获取动力学参数可以提高参数反演准确性.

    安全工程聚丙烯蜂窝板参数反演多层材料热解数值模拟

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    埋地CO2管道泄漏扩散温度场特性数值模拟研究

    肖丰浦陈飞宇李亚楠阿雅拉·马迪...
    2546-2553页
    查看更多>>摘要：埋地CO2管道不可避免地存在泄漏风险,可能造成极大的经济损失和人员伤亡.因此,深入研究埋地CO2管线泄漏点附近温度场对泄漏定位监测至关重要.运用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)软件 FLUENT模拟管道不同位置泄漏扩散温度场的变化情况.结果表明,在顶部泄漏时,由于CO2发生相变和射流作用,在泄漏口正上方呈现低温线,且最低温也持续降低.因受到热传递和土壤的影响,低温线无法继续向土壤表层传递.在埋地CO2管道侧向泄漏情形下,当口径小于8 mm时,随着泄漏口径的增大,CO2的泄漏状态更加剧烈,泄漏口喷射出的CO2水平速度矢量也随之增大;当口径达到8 mm时,速度矢量达到最大;当口径大于8 mm时,CO2的泄漏状态再度趋于稳定,而后随着口径增大,速度矢量逐渐减小.

    安全工程埋地管道计算流体动力学(CFD)泄漏扩散温度场

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    露天爆破飞石距离智能预测研究

    周红敏赵玉杰张宪堂王洪立...
    2554-2564页
    查看更多>>摘要：为了在露天爆破中更准确地预测出飞石的抛掷距离,研究引入多科得分的概念,利用多科得分思维进化算法(Multidisciplinary Score Mind Evolutionary Algorithm,MSMEA)对 BP 神经网络(Back-Propagation Neural Network)进行优化并建立模型来预测飞石距离.通过分析隐含层神经元个数、种群规模、子种群规模、优胜及临时子种群个数建立了 64个多科得分思维进化算法优化BP神经网络模型(Back-Propagation Neural Network Optimized by Multidisciplinary Score Mind Evolutionary Algorithm,MSMEA-BP),并选取了其中最优的MSMEA-BP模型.为了验证预测模型的有效性,分别用MSMEA-BP模型、思维进化算法优化BP神经网络模型(Back-Propagation Neural Network Optimized by Mind Evolutionary Algorithm,MEA-BP)和 BP 神经网络模型对 10组爆破飞石距离进行预测.结果显示,MSMEA-BP模型得到的预测结果与真实值之间的平均相对误差、决定系数、均方根误差、均方根百分比误差分别达到3.67％、0.980 8、7.357 1、1.33％,依次优于MEA-BP模型和BP神经网络模型,表明在相同训练条件下,采用多科得分思维进化算法对BP神经网络模型进行优化,可以克服BP神经网络易陷入局部最优解的问题,进而显著提高模型的预测精度.该方法为预测爆破飞石距离提供了一个新思路.

    安全工程爆破安全距离飞石思维进化算法神经网络

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    四川凉山州林区腐殖质阴燃传播特性的试验研究

    杨玖玲黄蔚王皓良彭小峰...
    2565-2573页
    查看更多>>摘要：腐殖质层是分布在北美、欧洲和亚洲的森林和沼泽中的生物燃料,容易发生阴燃,即一种缓慢、低温、无焰和最持久的燃烧现象.腐殖质阴燃消耗大量的有机生物质燃料,导致温室气体释放到大气中,引起雾霾事件.采用四川凉山彝族自治州(26.401 194°N,102.705 102°E)森林腐殖质为试验材料,研究燃料床长度、含水率和粒径对腐殖质阴燃传播特性(阴燃传播速率、阴燃温度)的影响.结果表明,在不同燃料床长度的试验中,阴燃极值温度在600～900 ℃,腐殖质阴燃极值温度随着燃料深度和燃料床长度的增加而增加.同时,腐殖质阴燃传播速度随着含水率的增加(0～30％)而降低.在不同粒径的试验中,随着粒径的减小,阴燃时间延长,最高温度升高,阴燃高温持续时间也变长,其中上层传播速度受粒径的影响波动最为明显.研究可为四川凉山州林区地表腐殖质火灾预防提供一定的参考.

    安全工程西南腐殖质阴燃含水率粒径

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