基于计算机视觉的建筑工人安全预测及主动预警研究
发布时间：2023-03-02 21:00
工人的不安全行为是建筑安全事故的主要原因。虽然当前已经对工人安全风险进行了大量的研究,但仍然有安全事故持续发生,且每隔一段时间反复发生,事故伤害率居高不下。究其原因是当前的风险评估没有考虑工人行为随时间变化的不确定性以及工人行为与表示环境等指标的结合对风险管理的影响。此外,客观、动态地监测工人不安全的行为信息对消除潜在的危险至关重要,工人安全迫切需要能够超前把握安全事故规律、预测工人安全水平及提供主动预警的机制。为解决这些问题,本文在总结了文献研究的不足、明确了本文研究目的、介绍了本文研究所涉及到的基础理论之后,提出了建筑工人安全风险水平预测模型,并构建了建筑工人安全预测及主动预警机制。其中安全预测模型是本文的核心内容。它基于安全风险分析(Attribute-based)和领先指标进行事故潜在规律分析,利用决策矩阵风险评估技术(DMRA)和灰色绝对决策分析方法(GADA)量化工人风险。为验证安全预测模型,构建了一个主动预警机制,该机制主要包括三个模块:(1)数据收集模块:主要包括专家知识、动态安全信息的提取;(2)数据分析模块:利用提出的安全预测模型预测工人风险水平;(3)预警模块:展...
【文章页数】：129 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 建筑业施工安全现状与事故成因
1.1.2 施工现场安全信息需要客观化、自动化的监测
1.1.3 工人安全预测及主动预警的需求增加
1.2 文献综述
1.2.1 安全风险评估研究现状
1.2.2 安全预测分析研究现状
1.2.3 计算机视觉在施工安全方面的研究现状
1.2.4 文献综述小结
1.3 研究目的和意义
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究意义
1.4 拟解决的关键问题及研究范围界定
1.4.1 拟解决的关键问题
1.4.2 研究范围的界定
1.5 主要研究内容
1.6 研究方法和技术路线
1.6.1 研究方法
1.6.2 技术路线
2 基础理论
2.1 计算机视觉在施工安全方面的基本理论与应用
2.1.1 计算机视觉相关理论概述
2.1.2 计算机视觉的代表性算法
2.2 安全预测分析
2.2.1 安全预测分析相关理论概述
2.2.2 考虑安全活动的领先指标
2.2.3 安全风险分析(Attribute-based)
2.3 安全风险评价方法
2.3.1 安全风险评价相关方法
2.3.2 灰色绝对决策分析方法(GADA)相关理论
2.3.3 决策矩阵风险评估技术(DMRA)相关理论
2.4 本章小结
3 基于GADA与 DMRA的建筑工人风险水平的预测
3.1 工人风险水平的预测概述
3.2 安全预测指标的选取
3.2.1 风险因素指标总结
3.2.2 工人安全预测指标的选取原则
3.2.3 工人安全预测指标的确定
3.3 安全预测规律分析
3.3.1 安全风险分析(Attribute-based)
3.3.2 领先姿势标准范围的确定
3.4 确定安全预测指标的风险级别划分阈值
3.5 利用GADA与 DMRA量化工人风险水平
3.5.1 基于GADA的指标影响权重计算
3.5.2 基于GADA权重与DMRA的安全预测
3.6 本章小结
4 基于计算机视觉的建筑工人安全预警机制的构建
4.1 预警机制的建立及准备工作
4.1.1 预警机制的流程概述
4.1.2 识别监测区域
4.1.3 选择适用的动态信息监测算法
4.2 数据收集模块的建立
4.2.1 动态安全信息的收集
4.2.2 专家知识的收集
4.3 数据分析模块的建立
4.3.1 事故伤害发展规律的分析
4.3.2 安全预测指标风险级别划分阈值的确定
4.3.3 利用GADA与 DMRA量化工人风险水平
4.4 预警模块的建立
4.5 本章小结
5 基于计算机视觉的建筑工人安全预警机制的实现
5.1 案例选取与实验设计
5.2 实验数据的获取
5.2.1 专家知识的收集
5.2.2 领先姿势标准范围的确定
5.2.3 施工现场动态安全信息的收集
5.3 实验分析及结果讨论
5.4 应用措施
5.5 本章小结
6 总结与展望
6.1 研究结论
6.2 研究展望
参考文献
附录
A.风险因素指标影响权重调查问卷
B.工人行为领先姿势的关节参数值
C.专家讨论会
D.攻读学位期间发表的论文
E.学位论文数据集
致谢
本文编号：3752616
【文章页数】：129 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 建筑业施工安全现状与事故成因
1.1.2 施工现场安全信息需要客观化、自动化的监测
1.1.3 工人安全预测及主动预警的需求增加
1.2 文献综述
1.2.1 安全风险评估研究现状
1.2.2 安全预测分析研究现状
1.2.3 计算机视觉在施工安全方面的研究现状
1.2.4 文献综述小结
1.3 研究目的和意义
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究意义
1.4 拟解决的关键问题及研究范围界定
1.4.1 拟解决的关键问题
1.4.2 研究范围的界定
1.5 主要研究内容
1.6 研究方法和技术路线
1.6.1 研究方法
1.6.2 技术路线
2 基础理论
2.1 计算机视觉在施工安全方面的基本理论与应用
2.1.1 计算机视觉相关理论概述
2.1.2 计算机视觉的代表性算法
2.2 安全预测分析
2.2.1 安全预测分析相关理论概述
2.2.2 考虑安全活动的领先指标
2.2.3 安全风险分析(Attribute-based)
2.3 安全风险评价方法
2.3.1 安全风险评价相关方法
2.3.2 灰色绝对决策分析方法(GADA)相关理论
2.3.3 决策矩阵风险评估技术(DMRA)相关理论
2.4 本章小结
3 基于GADA与 DMRA的建筑工人风险水平的预测
3.1 工人风险水平的预测概述
3.2 安全预测指标的选取
3.2.1 风险因素指标总结
3.2.2 工人安全预测指标的选取原则
3.2.3 工人安全预测指标的确定
3.3 安全预测规律分析
3.3.1 安全风险分析(Attribute-based)
3.3.2 领先姿势标准范围的确定
3.4 确定安全预测指标的风险级别划分阈值
3.5 利用GADA与 DMRA量化工人风险水平
3.5.1 基于GADA的指标影响权重计算
3.5.2 基于GADA权重与DMRA的安全预测
3.6 本章小结
4 基于计算机视觉的建筑工人安全预警机制的构建
4.1 预警机制的建立及准备工作
4.1.1 预警机制的流程概述
4.1.2 识别监测区域
4.1.3 选择适用的动态信息监测算法
4.2 数据收集模块的建立
4.2.1 动态安全信息的收集
4.2.2 专家知识的收集
4.3 数据分析模块的建立
4.3.1 事故伤害发展规律的分析
4.3.2 安全预测指标风险级别划分阈值的确定
4.3.3 利用GADA与 DMRA量化工人风险水平
4.4 预警模块的建立
4.5 本章小结
5 基于计算机视觉的建筑工人安全预警机制的实现
5.1 案例选取与实验设计
5.2 实验数据的获取
5.2.1 专家知识的收集
5.2.2 领先姿势标准范围的确定
5.2.3 施工现场动态安全信息的收集
5.3 实验分析及结果讨论
5.4 应用措施
5.5 本章小结
6 总结与展望
6.1 研究结论
6.2 研究展望
参考文献
附录
A.风险因素指标影响权重调查问卷
B.工人行为领先姿势的关节参数值
C.专家讨论会
D.攻读学位期间发表的论文
E.学位论文数据集
致谢
本文编号：3752616
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