基于控制理论的大型工程安全风险预警控制模型及仿真研究

发布时间：2022-12-05 04:43

　　大型工程是复杂的集成巨系统。由于其工程内部结构和外部接口工作界面比较复杂,且工程建设过程中不确定性因素比较多,往往会导致安全风险重大灾害事故频发,给企业带来巨大的经济财产损失、甚至严重危害了国家公共安全。当前国内、外的研究学者们主要针对认识安全问题、安全风险因素识别及安全风险评估进行研究,同时采用教育法、程序法、工程法来缓解安全风险。为了提高安全风险的控制水平,推动安全风险管理的系统化,需要给出科学的、定量的、自动化的、以及智能化的安全风险预警与控制平台。结合大型工程的典型特点,本文主要从以下几个方面进行了研究,目的是进一步提高大型工程安全风险管理水平。动态性是大型工程的典型特点之一。对动态安全风险预警指标给出定量安全风险预警是当前实际工程中必须要解决难点问题。本文借鉴质量控制图中上、下控制线的研究思路建立三分法最优分割模型。利用最优分割法模型,首先采用动态规划方法对动态监测的预警指标数据分类,然后采用数值迭代法求解安全风险的定量预警阀值,最终基于计算出的绿灯预警阀值和黄灯预警阀值给出安全风险预警控制图。结果表明三分法最优分割模型在工程实践中不需要对监测数据进行数理统计分布的假设,可以... 

【文章页数】：136 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及趋势
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 发展趋势
    1.2 研究对象和问题
        1.2.1 相关定义
        1.2.2 大型工程特点
        1.2.3 研究问题
    1.3 研究目标和意义
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究意义
    1.4 研究内容和方法
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究方法
    1.5 研究创新点
第二章 文献综述
    2.1 大型工程项目管理研究问题总结
        2.1.1 工程管理各阶段的研究问题
        2.1.2 针对大型工程特点的研究问题
    2.2 大型工程安全风险预警管理研究现状
        2.2.1 风险管理研究现状
        2.2.2 安全科学研究现状
        2.2.3 预警管理研究现状
    2.3 控制理论在工程项目管理中的应用研究现状
        2.3.1 经典控制
        2.3.2 现代控制
        2.3.3 智能控制
    2.4 本章小结
第三章 安全风险预警指标体系
    3.1 安全风险预警指标基础理论
        3.1.1 安全风险因素识别方法
        3.1.2 安全风险预警指标体系建立原则
        3.1.3 安全风险预警指标分类
    3.2 大型工程安全风险预警指标体系
        3.2.1 安全风险控制和目标
        3.2.2 人员安全风险预警指标
        3.2.3 物体安全风险预警指标
        3.2.4 环境安全风险预警指标
        3.2.5 管理安全风险预警指标
    3.3 人员均衡熵指标
        3.3.1 问题提出
        3.3.2 人员均衡熵量化
    3.4 本章小结
第四章 安全风险预警模型
    4.1 问题提出
        4.1.1 预警阀值问题
        4.1.2 质量控制图
    4.2 最优分割法预警模型
        4.2.1 最优分割法基础概念
        4.2.2 最优分割法预警模型
    4.3 动态规划方法求解
        4.3.1 动态规划
        4.3.2 最优分割法模型求解
    4.4 预警控制图
        4.4.1 预警控制图
        4.4.2 预警自动控制原理
    4.5 本章小结
第五章 人员均衡安全风险优化控制
    5.1 人员均衡优化问题
        5.1.1 人员均衡问题
        5.1.2 优化问题
        5.1.3 人员均衡熵优化问题
    5.2 粒子群优化控制
        5.2.1 粒子群算法
        5.2.2 人员均衡熵优化控制
    5.3 极大值原理优化控制
        5.3.1 极大值原理
        5.3.2 人员最优配置模型
        5.3.3 滚动优化
    5.4 本章小结
第六章 交叉作业安全风险优化控制
    6.1 交叉作业
        6.1.1 问题提出
        6.1.2 相对熵
    6.2 模型建立和求解
        6.2.1 基于相对熵的交叉作业模型
        6.2.2 基于粒子群的模型求解
    6.3 本章小结
第七章 实例仿真验证
    7.1 工程背景
        7.1.1 工艺流程
        7.1.2 安全管理概况
    7.2 安全风险预警指标
        7.2.1 高架地铁施工预警指标
        7.2.2 动态预警指标数据监测
    7.3 安全风险预警控制图
        7.3.1 最优分割法预警
        7.3.2 预警控制原理
    7.4 人员均衡优化控制
        7.4.1 人员均衡问题
        7.4.2 优化模型输入
        7.4.3 粒子群优化
        7.4.4 基于不确定性的优化
    7.5 交叉作业优化控制
    7.6 本章小结
第八章 结论与展望
    8.1 研究结论
    8.2 研究展望
参考文献
附录1
附录2
致谢
攻读学位期间主要研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于粒子群规则挖掘算法的洪灾风险评价模型[J]. 王兆礼,陈晓宏,赖成光,赵仕威.  系统工程理论与实践. 2013(06)
[2]三峡工程升船机施工安全管理难点与控制措施[J]. 刘菲菲.  水利水电技术. 2013(04)
[3]基于格网GIS与最优分割法的呼伦贝尔草原火灾风险预警阈值研究[J]. 张继权,崔亮,佟志军,刘兴朋,包玉龙.  系统工程理论与实践. 2013(03)
[4]论建筑工程施工项目安全风险控制与管理决策[J]. 崔波.  江西建材. 2013(01)
[5]基于全生命周期集成的大型工程项目风险控制模型[J]. 雷丽彩,周晶.  软科学. 2011(10)
[6]控制论在煤矿安全管理中的应用研究[J]. 刘贵友,周西华,傅传洋,齐庆杰.  中国安全科学学报. 2011(03)
[7]基于相对熵原理的大型工程项目交互式多属性群决策方法研究[J]. 雷丽彩,周晶,李民.  中国软科学. 2011(02)
[8]基于改进粒子群算法的工程项目综合优化[J]. 王维博,冯全源.  西南交通大学学报. 2011(01)
[9]论海外工程建设项目风险预警管理体系的建立[J]. 刘勇.  当代经济. 2010(06)
[10]服务多类需求串行供应链的最优控制策略[J]. 周伟华,吴晓波,杜健.  管理科学学报. 2010(03)

博士论文
[1]不确定环境下的多项目调度研究[D]. 王伟鑫.重庆大学 2014
[2]模糊统计决策理论基础上的大型工程项目风险评估方法研究[D]. 刘佳琳.吉林大学 2013
[3]基于施工现场平面布置的安全管理优化模型和算法研究[D]. 刘文涵.东北财经大学 2012
[4]大型工程项目网络化建模及关键节点分析方法研究[D]. 杨婧.国防科学技术大学 2012
[5]基于故障树法的地铁施工安全风险分析[D]. 赵冬安.华中科技大学 2011
[6]基于工程图纸的地铁车站施工安全风险自动识别研究[D]. 余宏亮.华中科技大学 2011
[7]高速公路建设期安全风险智能管理研究[D]. 刘妍.大连理工大学 2011
[8]武汉地区深基坑工程支护结构安全评价研究[D]. 卢一凡.华中科技大学 2011
[9]钻爆法海底隧道建设期工程安全风险分析及控制[D]. 李兵.北京交通大学 2010
[10]煤矿安全风险综合评价体系及应用研究[D]. 张洪杰.中国矿业大学 2010

硕士论文
[1]大型工程项目质量管理与控制方法研究[D]. 段鹏锦.西南交通大学 2013
[2]建筑工程安全风险管理与评价[D]. 胡静静.安徽理工大学 2012
[3]地铁车站施工机械作业安全风险评价[D]. 周光辉.华中科技大学 2012
[4]水电工程施工现场安全评价方法的研究[D]. 杨浩.华中科技大学 2011
[5]地铁工程施工安全风险预警指标体系研究[D]. 李雪梅.华中科技大学 2011
[6]工程施工项目安全事故原因及安全效益分析研究[D]. 郑果.天津大学 2010
[7]建筑工程项目安全应急管理能力评价研究[D]. 侯琨.天津财经大学 2009
[8]基于模糊评价的工程施工项目安全管理研究[D]. 杨帆.天津大学 2009
[9]大型工程项目风险预警及应急预案研究[D]. 杨艳玲.重庆交通大学 2009
[10]基于粗糙集与神经网络的建筑安全预测研究[D]. 朱蕊.天津财经大学 2008



本文编号：3709704