基于可拓理论的地铁施工灾害预警模型研究

论文摘要

随着中国城市交通现代化的飞速发展,城市轨道交通也进入快速发展时期。地铁作为城市轨道交通的重要组成部分,其建设规划和安全施工状态也越来越受到人们的关注。由于其施工多技术的交叉性、复杂性和施工环境的特殊性决定了地铁建设项目的高风险性,故1990年以后,中国城市地铁发生了数起重大损失事故。地铁施工灾害的预测与控制成为人们关注的焦点。为了更有效的预防地铁施工事故的发生,本文运用对比法、文献综述法、RBS等方法,在分析以往地铁施工灾害事故预警系统的基础上,基于可拓理论的视角,从预警的具体流程出发,建立预警基础数据库,分析警情,最终得到预测结果,具体内容如下:首先对地铁施工安全管理现状进行了论述,阐明当前地铁施工安全管理任务的严峻现象。并在此基础上,分析了现有的地铁施工安全管理理论,包括KPI安全绩效管理体系、OHSAS理论、事件树方法等,指出了现有地铁施工安全管理理论对灾害事前监测、控制不足,提出了建立地铁施工灾害预警系统的必要性。第二部分对灾害科学研究理论、系统科学理论、安全评价理论、预警理论及可拓理论等预警基础理论进行综述,为预警模型的建立奠定理论基础。同时结合地铁施工灾害特点,对现有的预警方法,包括常规方法、数学模型与逻辑分析方法、人工智能方法与可拓理论方法进行比较、评价,确定可拓方法在地铁施工预警中应用的必要性和可行性。第三部分首先对地铁施工灾害预警系统的基本内涵给予定义,为地铁施工灾害预警模型建立概念框架。然后沿预警流程“明确警情-寻找警源-分析警兆-建立预警指标体系-确定警限”,建立地铁施工灾害预警基础数据库,包括常见主要灾害警情、指标体系和警限数据库等。并在此基础上,基于可拓理论方法,针对警情状况建立可拓模型,通过关联度判定,最终确定警情的状态——预发生事故类型和事故所处警级。最后,案例分析,运用可拓预警模型对某地铁线A路车站基坑施工灾害进行警情分析,论证了本文建立的预警模型。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究来源
• 1.2 研究背景
• 1.2.1 地铁施工安全管理现状
• 1.2.2 地铁施工安全管理理论研究现状
• 1.2.3 其它相关理论、方法在安全施工中的应用
• 1.3 问题界定
• 1.3.1 问题的提出
• 1.3.2 研究范围与研究假设
• 1.4 研究的目的和意义
• 1.5 研究的创新点
• 1.6 文章结构与主要内容
• 第二章 地铁施工预警相关理论综述
• 2.1 预警理论综述
• 2.1.1 社会预警概念界定
• 2.1.2 预警系统研究思路
• 2.1.3 预警体系研究
• 2.1.4 预警理论方法研究
• 2.2 灾害科学研究
• 2.3 系统科学管理研究
• 2.4 安全评价理论研究
• 2.5 可拓理论
• 2.5.1 可拓理论基本理论
• 2.5.2 可拓理论应用综述
• 2.6 小结
• 第三章 地铁施工灾害预警模型的基本内涵
• 3.1 地铁施工预警的基本概念
• 3.1.1 地铁施工预警的概念
• 3.1.2 地铁施工预警模型的组成要素
• 3.2 地铁施工预警管理的特征和原则
• 3.2.1 地铁施工预警管理的特征
• 3.2.2 地铁施工预警管理的原则
• 3.3 地铁施工灾害预警方法研究
• 3.4 地铁施工预警管理的运行流程
• 3.5 地铁施工预警管理的功能和意义
• 3.5.1 地铁施工预警管理的功能
• 3.5.2 地铁施工预警管理的意义
• 3.6 小结
• 第四章 基于可拓理论的地铁施工灾害预警模型
• 4.1 建立地铁车站基坑工程施工灾害预警基础数据库
• 4.1.1 施工灾害警情分析
• 4.1.2 施工灾害警源研究
• 4.1.3 施工灾害警兆分析与确定
• 4.1.4 建立施工灾害预警指标体系
• 4.1.5 确定地铁施工灾害预警警限
• 4.2 地铁车站基坑施工灾害警情预测
• 4.2.1 构建地铁车站基坑施工灾害预警可拓物元
• 4.2.2 基于可拓分析的事故诊断模型
• 4.2.3 基于可拓分析的警度预报
• 4.3 本章小结
• 第五章 案例分析——以某地铁线车站基坑施工预警模型为例
• 5.1 背景资料
• 5.1.1 工程范围、规模
• 5.1.2 工程设计概况
• 5.1.3 车站周边交通及地形、地貌和工程地质
• 5.1.4 地下管线情况
• 5.2 警情及面临的问题分析
• 5.2.1 警情分析
• 5.2.2 问题分析
• 5.3 基于可拓理论的塌方事故警度确定
• 5.4 小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 研究生期间发表的论文
• 致谢