城市轨道交通施工安全风险管理知识支持机制及方法研究

发布时间：2020-04-11 09:20

【摘要】：在“十二五”和“十三五”期间,我国不断加大对城市轨道交通项目的投入,以解决城镇化进程中由于城镇人口增长而激增的交通需求量与公共交通供给量不足之间的矛盾。城市轨道交通项目是典型的大型复杂高风险的工程,为避免安全事故,施工安全风险管理已成为项目建设过程中必须开展的例行工作。施工安全风险管理属于知识密集型工作,管理者进行安全风险决策时需使用大量的信息和知识才能做出合理、客观的判断,但目前施工安全风险管理却面临着缺少知识支持、知识无法持续积累及信息系统难以提供知识支持服务等困境,阻碍着安全目标的达成和管理水平的持续提高。为解决上述问题,本文将知识管理理论应用于城市轨道交通施工安全风险管理领域中,通过研究领域中知识支持机制及方法,解决管理过程中知识持续积累、储存与知识精确复用的问题,以适时地为管理者提供其所需的知识并支持、辅助其完成安全风险决策。首先,为揭示知识支持风险决策并持续提高施工安全风险管理水平所遵循的客观规律,借助系统论、控制论、信息论、知识场、知识流动和知识集成等理论,分别从知识支持对城市轨道交通施工风险管理的影响(目标)、知识支持过程(过程)和知识支持结构(结构)三个层面分析知识支持机制。目标层面,研究施工安全风险管理系统结构和工作过程,再以信息约束及信息加工为切入点,发现知识支持具备的结构性和选择性特征对工作过程的影响;过程层面,借助知识结构形成和演化、知识流中知识场的作用等方面研究知识支持的结构性和选择性,提出“软支持”和“硬支持”两种不同的知识支持方式,并分析知识支持过程;结构层面,构建集成领域知识和领域知识场情境的领域知识支持结构,以使其具备结构性和选择性特征。之后,通过结构性和选择性有机整合目标、过程和结构层,提出城市轨道交通施工安全风险管理知识支持机制“金字塔”模型。随后,知识支持机制“金字塔”模型中的领域知识支持结构是实现知识支持风险决策和持续提高施工安全风险管理水平的基础与前提,为揭示其构成,提出包括领域知识分析方法和领域知识场分析方法在内的领域知识支持结构构建方法。其中,领域知识分析方法建立在自然语言处理、文本挖掘、共现分析、关联规则及假设检验等方法的基础上,包括领域知识元抽取、领域知识元扩展、领域知识元关系抽取和领域知识元检验4种领域知识分析模式及其规则,形成从自然语言描述的文本中发现城市轨道交通施工安全风险管理领域知识结构的完整方法体系,进而借助领域知识分析方法构建了由1583个领域知识元、4大类主题、11小类主题和“know-X”类别组成的城市轨道交通施工安全风险管理领域知识结构;领域知识场分析方法基于“知识场情境坍缩”现象和文献分析、内容分析等方法构建,通过识别、归类、筛选和确定等过程发现了城市轨道交通施工安全风险管理16个领域知识场情境要素,并揭示了1031个情境要素构成项。以此为基础,构建内容完整的集成了领域知识及领域知识场情境的领域知识支持结构。最后,研究城市轨道交通施工安全风险管理知识支持的实现方法,即构建具备知识支持功能的知识支持系统平台。其中,借助本体论创建领域知识支持结构本体,以实现从语义层面集成领域知识和领域知识场,再利用Java、数据库等技术把知识支持结构本体嵌入知识支持系统,设置相应的数据库和人机交互界面。进而,从管理工作过程中领域知识的储存和复用两方面说明施工安全风险管理者与知识支持系统间的交互行为,确保领域知识依据领域知识支持结构持续结构化积累和差异性供应,最终达成知识支持管理者安全风险决策的目的。
【图文】：

随着经济的发展、科学技术水平的提高及产业结构的调整，我国逐渐由传统的以农业为主的乡村化社会向非农产业为主的现代城市化社会转变。2011年底，国家统计局发布数据表明我国城镇人口已超过乡村人口达到69079万人，标志着城市化率的快速增长且首次突破50%，并在随后几年持续增长，如图1-1所示。由于城市地域、经济规模与集聚效应之间相互影响，城镇人口向国内各经济发达的大中城市高度集中，北京、上海、重庆城市人口现已超过2000万，深圳、南京、广州、杭州、成都等特大型城市人口也已超过1000万[1]。城市人口的激增诱发城市内部交通需求量的增加，但城市规划者对城市的功能区定位缺乏前瞻性的考虑，城市规划与交通规划不协调，城市的商务区、金融区和行政区过于集中，容易形成典型的潮汐型出行趋势，加上城市道路容量不足或设计不妥，道路之间交汇处过多，城市交通拥堵的情况时有发生。据荷兰交通服务商Tom统计，在全球前30最拥堵城市排名中，北京、上海、广州全部上榜且国内其他城市上榜数达到总榜单的三分之一[2]。城市交通拥堵问题不能得到妥善的解决将继续加重城市的负担，制约城市的可持续性发展，也在无形中浪费了自然资源与人力资源，造成经济损失。

（2）我国城市公共交通出行分担率低且结构不合理解决城市交通拥堵问题最有效途径是通过合理、科学、超前的城市公共交通网络规划，优化城市居民出行所选交通方式的结构组合，，逐步将以汽车为主的地面交通方式向融合多种交通工具的立体空间交通方式过渡。目前，随着国内居民生活水平的不断提高，我国各城市机动车保有量逐年上升，不断增加的机动车数量和有限容量的城市道路间的矛盾越发突出；同时我国城市公共交通出行分担率却一直停留在10%-20%左右的水平，远低于发达国家40%-60%，这也是发达国家大型城市汽车保有量多但城市交通相对通畅的最根本原因。前瞻产业研究院发布的《2014-2020年中国地铁行业发展前瞻及投资战略规划分析报告》表明：城市公共交通还长期依靠以公共汽车、出租车为主的路面交通，虽然近几年占比有所调整，但分担率的结构构成还存许多的不合理，以地铁为主的轨道交通近几年客运量分担率有所上升但还是停留在14%左右的水平，如图1-2所示。我国城市公共交通体系发展过程中，应参考欧美发达国家公共交通体系发展的经验和教训做到符合城市公共交通发展规律，逐步改变以地面交通为主要客运量承担者的局面，向着更加大众、高效、低耗、绿色和可持续等方面进步[3]。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U215.8


本文编号：2623424