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原文传递地铁施工安全事故的致因机理及预防策略研究

论文题名：	地铁施工安全事故的致因机理及预防策略研究
关键词：	地铁施工安全事故;致因机理;复杂网络;贝叶斯网络
摘要：	随着城市化建设进程的稳步推进，城镇化人口数量增多，城市交通拥堵问题逐渐凸显。而地铁作为现代化的交通工具，具有安全、容量大、集约化准点率高等特点，逐渐成为城市交通的重要组成部分。然而，地铁是一个复杂系统，时刻受到各种因素影响，当事故发生后会造成巨大的人员伤亡和经济损失。现阶段对于地铁施工的研究主要集中在风险因素的评价方面，对于地铁施工安全事故致因的潜在关系和演化过程研究较少。因此，探索地铁施工安全事故的致因机理和关注事故的关键致因因素对提高施工安全管理具有重大的理论意义和实践价值。本研究从地铁施工安全事故出发，探索导致事故发生的致因机理，识别了重点事故和关键致因因素，并针对性地提出有效的预防策略。　　（1）通过对国内外已有研究文献进行梳理，总结了地铁施工安全研究的理论和方法，阐述了地铁施工安全的研究现状和研究趋势，指出了地铁施工安全现有研究存在的不足。在此基础上，统计了近20年的280例地铁施工安全事故，通过筛选得到274例事故并借助Access软件构建地铁施工安全事故数据库，完成对事故的存储和检索。进而在时间和事故类型两个方面对事故进行处理分析，辨识得到13个事故类型和48个致因因素。　　（2）基于复杂网络理论，提出了事故致因机理的研究方法，阐述了利用关联规则Apriori算法构建地铁施工安全事故致因机理网络模型的方法。本研究利用关联规则理论和SPSS软件挖掘地铁施工安全事故致因因素间的关联性，依据挖掘的204条致因相关关系和运用Pajek软件构建地铁施工安全事故致因机理网络模型。用Pajek软件构建了网络模型，并针对网络结构的拓扑性质进行分析，验证了网络模型具有小世界网络和无标度网络的特性，说明网络模型具有较短的致因传播路径及新生节点更倾向于与关键节点建立连接关系。　　（3）在构建的地铁施工安全事故致因机理网络的基础上，提出了免疫策略，运用网络率的测度方法，识别网络重点事故和关键致因因素。根据构建的网络模型，分类讨论事故类型节点与致因因素节点，事故类型采用单个节点失效进行免疫，根据结果得出坍塌事故为地铁施工安全事故中最为重要的事故；致因因素从节点免疫、免疫顺序和免疫规模三个方面进行了分析，通过分析可知DC免疫策略对网络效率的实施效果最优；在网络免疫规模方面，30%的重要节点失效造成了80%的网络效率降低，这也表明关键致因因素对于网络模型影响显著。　　（4）以地铁施工坍塌事故为研究对象，基于关联规则和复杂网络的事故致因机理网络构建坍塌事故的贝叶斯网络模型，对贝叶斯网络模型进行了验证，同时对网络模型进行敏感性分析和最大致因组合推理。本研究借助Netica软件，amp;nbsp;以复杂网络模型为依据构建了坍塌事故的贝叶斯网络，利用贝叶斯参数学习和地铁施工安全事故数据库的数据信息，获取贝叶斯网络模型的初始节点概率，在此基础上进行事故的预测、敏感性分析和推理。根据研究结果，针对网络模型的敏感性致因因素和最大事故致因组合制定对应的预防策略来降低事故发生带来的危害性。
作者：	刘泽东
专业：	建筑与土木工程
导师：	邓勇亮
授予学位：	硕士
授予学位单位：	中国矿业大学(江苏)
学位年度：	2022