中国安全科学学报

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• 警觉度影响下矿工风险感知能力识别模型

  田水承, 李红妍, 石炎彬, 田方圆, 王亚娟, 段梦菲

  为探究矿工警觉度对风险感知的影响规律,基于文献调研,设计开展矿工警觉度测试与风险感知试验,采集被试的近红外信号、行为与外周生理数据,运用正态性检验、单因素方差分析(ANOVA)等方法,探究不同警觉度矿工的风险感知差异性;优选13项显著差异指标作为特征指标,引入正弦混沌映射麻雀搜索算法优化反向传播神经网络(Sine-SSA-BP),构建矿工风险感知能力分类识别模型。结果表明:矿工警觉度对风险感知能力存在显著影响,警觉度升高,矿工风险感知正确率显著提升;随着矿工警觉度的升高,矿工的背外侧前额叶区域以及额极区激活指数β值具有显著差异,皮肤电(EDA)中的皮肤电导平均值(SC_mean)显著升高,心率变异性(HRV)中的平均心跳间期(Mean_IBI)、心跳R-R间期标准差(SDNN)、连续心跳间期差值均方根(RMSSD)显著降低,平均心率(Mean_HR)显著升高;构建的矿工风险感知能力分类识别模型综合性能最优,准确率高达92.30%,模型具备较好的鲁棒性。

• 真实型领导风格对飞行学员安全行为的影响机制

  王燕青, 冯蔚然, 蒋干

  为促进飞行学员安全行为的养成,强化飞行训练水平,深入探究真实型领导风格与飞行学员安全行为的关系与内在机制,构建基于真实型领导风格理论的飞行学员安全行为理论模型;借鉴成熟量表并邀请专家结合航校训练现状编制问卷,通过AMOS26.0软件检验真实型追随的中介效应和基本心理需求满足的调节效应,并验证所构建飞行学员安全行为理论模型在不同学飞阶段、飞行水平、教员职务群体和工作环境中的适用性。结果表明:飞行教员真实型领导风格与飞行学员安全行为呈正相关关系,飞行学员真实型追随在二者之间起中介作用;真实型领导风格正向影响真实型追随,且基本心理需求满足在此过程起调节作用;在学飞阶段、飞行水平、教员职务和工作环境 4个维度间不同群组对模型不具备调节作用,进一步验证模型的结构稳定性。

• 双模型算法耦合识别井下人员不安全行为的方法

  谭波, 隋龙琨, 柯巍, 刘衍, 朱权洁, 何宁

  为了防止由于井下人员的不安全行为造成的安全事故,并保障井下人员安全,利用先进的机器视觉和计算机技术,改进传统的YOLOv5s算法和OpenPose算法目标检测模型,提出一种双模型耦合识别井下人员不安全行为的算法;通过统计分析当前煤矿井下较为常见的不安全行为,将矿工不安全行为分为物品、动作、区域等3类;根据矿工的不安全行为特点,采用改进YOLOv5s算法和OpenPose算法耦合识别的方法,在公共数据集和自建数据集上进行训练和验证。结果表明:相比于当前主流的方法,双模型耦合识别方法在自建数据集和公共数据集的基础上识别准确率有较大提升(5%~10%),可对井下人员不安全行为进行快速、有效的识别。

• 驾驶情景诱发驾驶员负性情绪与认知负荷的关联分析

  王伟伟, 温志强, 杨晓燕, 朋启钊, 张子豪, 史聪格

  为减少交通安全事故,研究负性情绪对驾驶员认知负荷(CL)的作用机制,并分析驾驶情景事件对情绪强度与多通道CL水平的影响;通过模拟驾驶试验设计,结合情绪诱发材料与驾驶模拟器,并招募年轻驾驶员完成驾驶任务;通过自我评估(SAM)量表、视觉-听觉-认知-运动(VACP)多维评估模型和回溯访谈,系统解析负性情绪与CL的交互特征。结果表明:负性情绪显著导致CL增加,其中,愤怒与恐惧易引发瞬时负荷波动,而焦虑状态下的平均负荷最高。其次,情景事件的压力源可诱发不同强度的负性情绪,别车加塞和突然变道等易触发高愤怒;交通事故、行人闯红灯等易引起高恐惧;陌生线路等易触发高焦虑。最后,情绪强度与CL水平呈显著正相关,高唤醒情绪导致视觉、认知及运动资源需求显著增加。

• 行为风险画像的理论基础、构成要素与构建方法

  王乐瑶, 李鑫, 武琪, 佟瑞鹏

  针对煤矿、建筑等高危行业中不安全行为多因性、动态性引发的管控难题,以及信息化、智能化背景下传统行为安全管理存在的“一刀切”局限,基于行为安全发展脉络与风险画像理论,提出行为风险画像概念。运用文献综述法并融合跨学科视角,系统开展行为风险画像构成要素与构建方法研究。结果表明:面对传统行为安全管理日益凸显的发展瓶颈,行为风险画像为新时代行为安全管理提供了有效的分析和管理工具。通过作业场景、行为表征、风险因素和风险评估4层画像标签体系系统揭示不安全行为从现象到本质的映射关系。在此基础上,围绕分层、分群与个性化逻辑,形成行为风险画像的构建方法。

• 基于改进CREAM的着舰阶段复杂任务环境飞行员人因失误预测

  刘威成, 孙有朝, 金恒, 陈梓畅

  为提高着舰阶段安全性,基于认知可靠性和失误分析法(CREAM)开展着舰阶段复杂任务环境下飞行员人因失误预测研究。结合着舰阶段飞行员动作流程,修正原始CREAM方法中共同绩效因子(CPC)定义,提出基于改进CREAM方法的飞行员人因失误概率预测方法,描述着舰阶段飞行员所处的情景环境;引入环境影响指数与效应影响指数,表征不同任务环境对飞行员认知功能的影响;结合着舰阶段实际情景环境,设计并开展模拟着舰评估试验;通过分析被试人员的脑电、眼动、心电、肌电数据及美国航空航天局任务负荷指数(NASA-TLX)量表数据等特征指标,评估被试人员在不同环境下的负荷水平,进而计算不同认知功能的效应影响指数,预测人因失误概率。研究结果表明:所提出的飞行员人因失误概率预测方法,使用客观数据评估替代专家主观评价,能够提高预测结果真实性,该方法可以预测20种不同环境因素影响下飞行员人因失误概率。

• 非机动车道路交通安全研究现状与发展趋势

  何杰, 陈维雨, 陈昊泽, 方之茗, 秦鹏程

  为提升非机动车道路交通安全、降低非机动车道路行驶风险,系统梳理非机动车道路交通安全领域的研究脉络,探索该领域的研究动态与发展方向。基于中国知网(CNKI)和科学网(WOS)核心库,检索2000年1月—2025年3月的相关文献,筛选得到448篇中文文献和860篇英文文献。运用CiteSpace软件,对文献进行关键词共现、聚类分析,进而归纳出核心研究热点与发展趋势。结果表明:该领域的研究规模显著增长,研究热点主要集中于非机动车骑行行为特征、道路交通事故成因、混合交通冲突机制以及与道路交通管理政策等4大主题。在未来研究中,需进一步拓展多元场景研究并深化多模态数据的融合应用;与此同时,计算机视觉与机器学习等技术正逐步成为推动该领域方法创新的关键支撑。

• 数字孪生驱动的立井井筒结构性能在线监测

  贾晓芬, 赵玉晨, 赵佰亭, 胡锐, 梁镇洹

  为解决当前煤矿工作面智能化程度低、井筒结构性能监测研究较少的问题,提出基于数字孪生的立井井筒结构性能监测方法。首先,根据井筒的运行机制和性能监测的需求,提出立井井筒的数字孪生五维框架;其次,通过虚实映射技术结合网格降维的有限元代理模型建立井筒的数字孪生体;然后,借助人工神经网络技术在线预测立井井筒应力,其中,预测数据是立井井筒运行过程中通过井筒有限元预测模型实时预测的井筒结构性能数据;最后,立井井筒有限元预测模型采用径向基函数(RBF)代理模型,并采用Unity3D虚拟引擎搭建平台,集成上述功能,实现立井井筒结构性能在线预测。结果表明:在井筒运行过程中,通过模拟120组不同工况的应力和应变,预测值和模拟值的平均决定系数为0.995 5,预测应变与模拟应变有较高的相关性,验证了立井井筒数字孪生框架的可行性。

• 氨水泄漏的粉液共洗消试验研究

  袁必和, 张广毅, 谈哲哲, 雷春英

  为解决化工行业氨水泄漏事故引发的安全与环境风险,基于多孔材料丰富的孔隙结构和物化性质,选用活性炭(AC)和沸石作为洗消剂的基本原料,通过浸渍不同质量分数AlCl3溶液,制备粉体洗消剂AC@AlCl3和Zeolite@AlCl3。以氨水为洗消对象,采用上述改性粉体洗消剂,并结合多种表面活性剂,系统开展单一洗消与粉液共洗消试验。通过考察洗消剂用量、挥发气体体积分数及洗消产物形态等指标,对比单一洗消与共洗消的效果,综合评价粉液协同洗消策略的实际表现。结果表明:改性后粉体的洗消能力得到显著提升,对氨水的洗消效率均超过70%。其中,AC@20%AlCl3和3% NaHCO3粉液组合在洗消过程中可形成较为完整的凝胶固化物,洗消效率达到80%,可实现高效、经济且安全的氨水洗消目标。

• 面向SPO模式多阶段任务的IMA系统级联影响分析

  董磊, 刘嘉琛, 孙紫荆, 陈曦, 王鹏

  为解决单一飞行员驾驶(SPO)模式下综合模块化航电(IMA)系统安全性分析状态空间爆炸、致因关系不明确等问题,首先,定义SPO模式多阶段任务剖面,确定不同任务阶段的IMA系统驻留应用及失效判据;然后,引入级联影响分析(CEA)概念,构建级联故障传播定量计算模型,设计级联失效概率和级联风险系数评估故障在IMA系统中的传播速度、传播范围及影响程度;最后,针对SPO模式案例对比不同任务阶段和不同初始故障条件下IMA系统的故障传播影响趋势。结果表明:所提模型能够表征IMA系统故障的直接影响和间接影响,若以主飞行控制和综合导航为初始故障事件则更容易造成级联失效,需要针对性地对关键驻留应用采取备份、监控或重构措施。