建筑施工安全风险定量研究

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1、建筑施工安全风险定量研究重庆大学博士学位论文学生姓名：杨莉琼指导教师：李世蓉教授专业：管理科学与工程学科门类：管理学重庆大学建设管理与房地产学院二O一三年四月SafetyRiskAnalysisforConstructionProjectwithQuantitativeMethodAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDoctor‘sDegreeofManagementByYangYi-qiongSupervisedbyProf.LiShi-rongSpecial

2、ty:ManagementScienceandEngineeringFacultyofConstructionManagementandRealEstateofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril,2013中文摘要摘要建筑业是国民经济的支柱产业，建筑施工过程中发生安全事故不仅威胁人们的生命安全，而且会给国家和企业带来巨大的经济损失，影响整个产业的可持续发展。通过安全风险管理，建筑企业可以有效的预防和控制安全事故。风险分析是风险评价与决策的依据，高效准确的分析方法对于科学的安全风险管理极其重要。尽管安全风险分析研究已经取得了大量成果，但大都

3、侧重定性分析，而定量分析较少，并且考虑风险动态性的研究也较少。本文针对定量分析建筑施工安全风险事故发生的可能性大小以及风险主要因素，开展了如下研究：（1）基于故障树的建筑施工安全风险识别。分析了建筑施工安全事故的规律，总结了安全风险形成机理。以高空坠落风险事故为例，运用故障树分析法识别了引发安全风险的主要因素并建立了故障树。（2）基于BDD（BinaryDecisionDiagram，二元决策图）的建筑施工安全风险估计。针对传统故障树分析方法的不足，阐述了应用BDD方法定量计算安全风险概率。该方法首先将建筑施工安全风险的故障树转化为BDD结构，然后沿BDD结构从上到下访问各结点来计

4、算风险事故率。依据计算得到的数据，安全管理人员可预测建筑施工中风险事故的发生概率。此外，本文实现了计算风险事故率的算法，并结合建筑施工中主要风险事故类型给出了施工安全综合风险的分析思路。基于BDD的方法充分利用了空间优势和易于计算机编程实现的特点，相比传统的故障树方法具有更高的效率。实验数据的对比分析表明：该方法的分析结果与故障树分析结果吻合，而且能快速得到建筑施工安全风险事故率。（3）建筑施工安全风险动态分析。针对安全风险的动态性特征，提出基于可靠性理论的风险动态分析方法，根据可靠性与风险概率的关系分析安全风险。该方法首先将施工系统抽象为一个由各项工作组成的有向施工网络，并计算子

5、系统可靠性，然后为施工网络创建BDD结构，沿BDD结构从上到下访问各结点来计算施工系统的可靠性，从而得到安全风险事故发生的概率。（4）基于BDD的建筑施工安全风险事故重要度分析。为制定建筑安全措施提供理论依据，采用Birnbaum测度描述诱发安全风险的事件重要度，实现了基于BDD重要度定量分析方法。在得到施工安全风险的故障树并生成BDD结构后，该方法遍历BDD计算各事件的Birnbaum测度值。管理人员可通过重要度数值来分析各基本事件重要性，确定引发安全风险的关键因素，从而制定安全措施来减少事故损失。（5）建筑施工安全风险预警与安全风险定量研究的应用。本文在上述定量分I重庆大学博士

6、学位论文析方法基础之上描述了风险预警系统的工作原理，综合应用信息技术设计其结构，并以脚手架安全事故为例说明其实现过程。建筑施工安全风险预警系统主要包括施工现场信息采集、施工现场信息传输和施工安全风险预警平台。首先，施工现场信息采集部分获取现场物理参数和视频信息；然后，通过施工现场信息传输部分把采集的数据传输到数据处理中心；最后，由施工安全风险预警平台处理现场数据，形成对施工安全风险管理具有指导意义的参考信息。关键词：安全风险，故障树，二元决策图，可靠性，定量分析II英文摘要ABSTRACTForthenationaleconomy,constructionindustryispil

7、lar,anditssafetyriskmanagementisimportantforitssustainabledevelopment.Duringtheconstructionprocess,thesafetyaccidentsmaythreatentheworker‘slivesandbringgreateconomylossestonationandenterprises.Withriskmanagement,constructionenterprisesc