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专利号: 2023103600181
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于隧道施工的专项风险等级评估方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、对已发生的隧道施工安全事故进行统计分析,并建立隧道各施工安全风险评估指标体系;

步骤二、基于传统指标体系法,引入动态权重概念,在选定指标的评分基础上乘以权重得到风险可能性等级;具体为:以建立的隧道各施工安全风险评估指标体系为基础,选取相应事故风险评估指标,获取评估指标的频数,将各评估指标频数的百分比作为该指标的普适标准权重值,给出隧道i工程施工事故风险评估打分标准,根据工程资料进行评估,得到评估分值p(0) ,采用式(1)计算工程标准权重:                          (1)i

式(1)中:w(0) 为第i项指标工程标准权重;

i

p(0) 为第i项指标初次评估分值;

i

w第i项指标普适标准权重;

k为评估指标的序号,k=1,2…,10;

i为风险评估指标的序号;

n为风险评估指标的数量;

随隧道工程后续施工进行,各项评估指标的权重值以工程标准权重为基础进行动态更新,更新方法为乘权重法,权重乘子见式(2):                      (2)i

式(2)中:p(j) 为第i项指标第j次更新权重的评估分值;

i

φ(j) 为第i项指标第j次更新的权重乘子;

j为动态权重更新的次数;

i项指标第j次更新后的权重值见式(3):                       (3)i

式(3)中:w(j) 为第i项指标第j次更新后的权重;

对各项风险指标进行评分后,乘以更新后的权重值,累计相加总和即为风险可能性等级;

步骤三、从隧道事故的角度对人员伤亡、直接经济损失、工期延误期望值进行定量化估计,统计分析施工造成的经济损失总额,利用线性插值得出严重性等级;

步骤四、以风险矩阵为基础,建立隧道施工安全评估风险等级标准,结合风险可能性等级和事故严重性等级,得到事故风险评估等级。

2.根据权利要求1所述的一种用于隧道施工的专项风险等级评估方法,其特征在于,步骤一中,通过专家评定法和数据统计分析法来建立隧道各施工安全风险评估指标体系。

3.根据权利要求2所述的一种用于隧道施工的专项风险等级评估方法,其特征在于,隧道各施工安全风险评估指标体系共分为三个层次,第一层为总目标层,所述的总目标层为隧道施工安全风险评价;第二层为人员、机械、环境、管理四个子目标层;第三层为指标层,所述的指标层为风险评估指标体系的最底层。

4.根据权利要求1所述的一种用于隧道施工的专项风险等级评估方法,其特征在于:步骤四中,以风险矩阵为基础,将风险等级以二维坐标形式表现在二维坐标区域图中,利用二维坐标区域图判定风险等级结果。

5.根据权利要求4所述的一种用于隧道施工的专项风险等级评估方法,其特征在于:步骤四的具体步骤为:将风险矩阵中的元素用二维坐标(S,P)表示;将二维坐标中的每个等级进一步细化,横纵坐标取值范围由离散点{1,2,3,4}更新为区间[0.5,4.5];随等级的进一步细化,区间的端点不变,S和P值的区间范围恒定为[0.5,4.5];参考分形几何学中的自相似理论,选取二维坐标中风险等级边界折线各分段的中点为连接点,将点连成直线,则该条直线为风险等级矩阵图中的分界线,设定该条直线表达式为边界函数;因S和P在风险等级评估中占有同等的地位,依此模型建立的风险等级矩阵图中的分界线必然是‑45°方向的斜线,其函数斜率为‑1;因边界折线各分段点的中点坐标易知,由此计算出改进模型风险等级边界函数:                                        (4)在区间范围内,各类等级区域中S与P值的和应小于上级边界线上S与P值的和,即各级S与P所在的二维坐标满足以下区域:坐标(S,P)中的横纵坐标满足, ,风险等级评价为最低,这时采用绿色标识,预警级别为低度风险Ⅰ;

坐标(S,P)中的横纵坐标满足: ,风险等级评价为中等,这时采用黄色标识,预警级别为中度风险Ⅱ;

坐标(S,P)中的横纵坐标满足: ,风险等级评价为高等,这时采用橙色标识,预警级别为高度风险Ⅲ;

坐标(S,P)中的横纵坐标满足: ,风险等级评价为极高等,这时采用红色标识,预警级别为极高风险Ⅳ。

6.根据权利要求5所述的一种用于隧道施工的专项风险等级评估方法,其特征在于:f1(s)为Ⅰ与Ⅱ风险等级边界线,视其为可接受的风险线;

f2(s)为Ⅱ与Ⅲ风险等级边界线,视其为不期望的风险线;

f3(s)为Ⅲ与Ⅳ风险等级边界线,视其为不可接受的风险线。