一种地铁施工安全风险识别与评价系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术属于工程风险识别领域，提供一种地铁施工安全风险识别与评价系统及其工作方法，系统包括有用户接口模块、项目新建模块、风险识别信息库模块、风险库模块和风险评价知识库模块；匹配算法模块；风险评价模块。首先接收用户新建项目信息，提示用户根据项目设计文件选择确定风险识别信息，结合风险库和匹配算法，生成风险识别清单，识别出待评价项目所有潜在安全风险；然后进行风险评价，生成风险评价清单，利用风险评价计算模型进行风险评价计算，最终得到地铁项目施工安全风险识别与评价结果。本发明专利技术用于实现一种在施工之前基于设计文件进行的地铁施工安全风险识别与评价的预评估技术方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于工程风险识别领域，特别涉及一种以工程设计文件为对象的地铁施工安全风险识别与评价系统及其工作方法。
技术介绍
地铁施工具有施工难度大、施工环境条件复杂多变、安全风险高等特点，地铁施工安全风险是地铁施工面临的主要挑战。在目前的地铁施工过程中，施工安全管理主要依靠具备丰富实践经验的工程师，而在我国地铁建设的高速发展时期，具备相应素质的技术人员数量难以满足实际工程的需求；利用人工进行施工安全管理，与个人的专业素质、身体状态等有着密切的联系，施工安全管理质量会相应产生较大的波动。当某些因素发生较大变化时，即使有经验的工程师也难以保证施工现场不出安全事故。国外针对地铁施工安全方面的研究主要集中在对已识别出的风险进行评估上，但是对风险识别的科学方法少有文献进行探讨。对于风险事件与风险源的关系没有进行系统的整理和研究。在应用系统研究方面，国外学者曾在调查表和详细检查表的基础上，利用模糊理论开发风险评估软件用于地铁安全评估；此外也有学者基于无线网络技术和地理信息系统开发隧道施工面模拟系统用于施工安全监控。这些研究与应用大多关注施工过程中的安全管理，对施工前的安全评估未见涉及。我国地铁建设开始的时间较晚，因此在地铁施工风险识别与评价方面的研究历史不长。我国相关领域的学者在地铁工程实践中，总结和学习国内外经验，在地铁施工安全风险的识别与评估方面做了很多卓有成效的研究与实践。但在已有的研究成果中，同样偏重于对施工安全风险的分析与评价，而在风险识别方面则暴露出研究不够细致，风险源研究比较粗糙，风险源与风险事件之间的关系研究不够深入的问题。采用定性研究的很多，能够利用工具进行量化研究的很少。华中科技大学余宏亮博士在地铁风险推理方面有过深入的分析研究，对于地铁施工风险源与风险事件之间的关系进行了归纳总结，并开发了基于工程图纸的地铁施工安全风险自动识别系统。该系统在地铁施工安全风险识别与评价方面做出了有益的探索。但该系统也存在很多不足之处，主要体现在该系统在风险源与风险事件之间建立关联时，没有能够采取开放式的结构，风险源与风险事件之间的关系的科学性难以根据实际情况进行调整；风险事件不能在施工现场进行空间定位和施工阶段上的时间定位，造成风险事件的识别过于粗糙；风险度评价过于简略，其风险评估值的准确性难以达到现场施工管理的要求。因此，该系统更大的意义在于理论研究，应用于实际还存在很多不足，需要进行大幅度改进和开发。从上述研究可以看出地铁施工安全风险识别和评价已有较多研究成果和应用案例，而能够直接针对施工应用的地铁施工安全风险识别与评价方法与相应的系统开发尚未取得实质性突破。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述现有技术的不足，提供一种在施工前，以工程设计文 件为对象的地铁施工安全风险识别与评价系统及其工作方法，专用于实现一种基于工程设 计文件的地铁施工安全预评估的技术方案。本专利技术所述的一种地铁施工安全风险识别与评价系统，包括用户接口模块、项目 新建模块、风险识别信息库模块、风险库模块、风险评价知识库模块、匹配算法模块和风险 评价模块。用户接口模块，用于实现用户交互其一建立待评价项目，对项目进行单位工程层 面的划分；其二输入待评价项目施工安全风险识别所需的关键信息，以便进行安全风险识 别；其三输入部分致险因素取值；其四将评价结果反馈给用户。项目新建模块，用来新建项目信息，为风险识别建立识别对象，按照建设项目、单 项工程、单位工程依次建立待评价项目的结构层次，以便在风险识别信息库中以单位工程 为对象进行风险识别信息的确定。 风险识别信息库模块，基于地铁施工特点，以风险识别为目的，对地铁单位工程和 各关键工法信息建立关联并结构化存储。为了进行安全风险的识别工作，需要构建安全风险识别信息库和风险库，安全风 险识别信息库和风险库是风险识别的核心。地铁施工产生哪些安全风险，与所采用的主要 工法直接相关。可以说，某项目采用什么工法，就决定了该项目可能发生的安全风险。地铁 施工工法具有树形结构层次的特点。大的工法主要有明挖、暗挖、盖挖和盾构四种，而地铁 施工项目在单位工程层面上都具有大工法的单一性特点，即一个单位工程可选择一种大工 法。因此，安全风险识别信息库以地铁单位工程为对象，针对重点施工内容(如围护结构形 式、支撑体系、降水等)，对可采用的主要工法分类存储。用户按照项目实际情况对待评价项 目进行单位工程层面的划分与新建，选择每项单位工程所采用的大工法，并继续选择重点 施工内容的工法，即可建立待评估项目的风险识别信息。此风险识别信息与风险库内的信 息进行匹配元算，即可识别待评估项目所有可能发生的施工安全风险，形成安全风险识别 清单。本专利技术通过对地铁单位工程和各工法建立关联并结构化存储，建立安全风险识别信 息库，通过安全风险识别信息库的信息与风险库信息进行匹配运算，实现地铁施工安全风 险识别功能。风险库模块，定义所有地铁施工安全风险与施工工法的关系，定义各风险在不同 大工法下的风险折算系数，定义各风险在不同施工阶段的风险折算系数，定义各工程参数 类的权重，定义各风险的损失等级，定义各风险的预防及处置建议。风险识别信息库通过匹配运算从风险库中提取与待评估项目相关联的安全风险 形成风险识别清单；风险评价知识库、风险识别清单与风险库通过匹配计算形成风险评价 清单。风险评价模块与风险库进行匹配运算，从风险库中提取待评价风险的各施工阶段折 算系数、工程参数类权重、损失等级和风险预防处置措施进行风险评价计算，以确定风险等 级，形成最后评价结果清单。本专利技术通过建立风险库，将风险识别与评价的关键信息以风险 时间为对象进行结构化存储，成为地铁施工安全风险识别与评价的核心。风险评价知识库模块，存储与地铁施工安全风险有关的工程参数，定义各工程参 数所关联的风险库中的安全风险，定义工程参数的可能取值，定义各取值对应的安全风险信度，风险评价知识库所包含的信息与风险识别清单通过匹配运算，生成风险评价清单，为安全风险评价计算做准备。通过建立风险评价知识库，将安全风险与工程参数建立关联，以各工程参数为对象进行结构化存储，成为地铁施工安全风险评价的基础。匹配算法模块，定义风险识别信息库与风险库的匹配运算；定义安全风险识别清单与风险库的匹配运算，通过建立匹配运算模块，实现各数据库模块之间的数据检索与提取功能，生成安全风险识别清单和安全风险评价清单。风险评价模块，定义风险评价计算的算法，从而得到最后的安全风险评价结果。计算方法如下某风险平均风险度C (H) =Q1 XLCiEJxW1,其中C (H)为某个安全风险事件发生的平均度，此平均度是指在没有考虑施工阶段的情况下计算出来的风险度。C (E.)为五个 工程参数类(水文地质类、施工设计类、施工操作类、气候类、环境类)对于该风险的信度，W为各类工程参数的权重。Q1为工法风险度贡献系数，这里的工法值明挖、暗挖、盖挖和盾构四种大工法对具体风险的风险度贡献。某风险不同施工阶段的风险度Ci(H) = QfC (H)，其中cJh)为某风险不同施工阶段的风险度，为某风险某施工阶段的风险度折算系数。其中，j为大于零的实数，但是一般情况下都在之间，因为一般不大可能一下将风险度扩大2倍以上。由于风险识别清单是依据单位工程、施工工法和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地铁施工安全风险识别与评价系统，其特征在于：该系统包括用户接口模块、项目新建模块、风险识别信息库模块、风险库模块、风险评价知识库模块、匹配算法模块和风险评价模块；用户接口模块，用于实现用户交互；项目新建模块，用来新建项目信息，为风险识别建立识别对象，按照建设项目、单项工程、单位工程依次建立待评价项目的结构层次，以便在风险识别信息库中以单位工程为对象进行风险识别信息的确定；风险识别信息库模块，基于地铁施工特点，以风险识别为目的，对地铁单位工程和各关键工法信息建立关联并结构化存储；风险库模块，定义所有地铁施工安全风险与施工工法的关系，定义各风险在不同大工法下的风险折算系数，定义各风险在不同施工阶段的风险折算系数，定义各工程参数类的权重，定义各风险的损失等级，定义各风险的预防及处置建议；风险评价知识库模块，存储与地铁施工安全风险有关的工程参数，定义各工程参数所关联的风险库中的安全风险，定义工程参数的可能取值，定义各取值对应的安全风险信度；匹配算法模块，实现各数据库模块之间的数据检索与提取功能，生成风险识别清单和风险评价清单；风险评价模块，定义风险评价计算的算法，从而得到最后的安全风险评价结果。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁烈云，骆汉宾，宫培松，魏然，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：