《基於事故前兆和RFID感測器網路的捷運施工實時預警系統》是依託東南大學，由吳偉巍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於事故前兆和RFID感測器網路的捷運施工實時預警系統
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：吳偉巍
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
毋庸贅言，由於捷運建設規模的迅速擴大而帶來的巨大安全風險，是研究人員在未來相當長的一段時間內都無法迴避的重大問題。如何有效地推進新興的信息技術在捷運施工實時預警系統中的融合和套用、推進基於事故前兆信息以降低捷運施工風險的研究，是具有中國特色、亦具國際化特點的理論和實踐難點。本課題首先基於捷運施工事故前兆信息，改進事故序列前兆信息模型以定量化計量安全風險。其次，利用信號檢測理論構建捷運施工實時預警系統、計算閾值、並定量化評價該系統的敏感性和風險傾向。進而，設計並實現系統結構：採用超音波信號用於實時定位、利用感測器進行環境數據的實時監測、使用RFID進行進出控制以及相關安全信息的存儲、並且基於無線感測器網路進行數據的雙向、實時傳輸。所有系統組件都將集成在Zigbee協定下的 RFID感測器網路結構中。同時，討論適宜的硬體採用、開展相關實驗、並進行成本分析。最後，基於南京捷運進行實證研究。
結題摘要
建築業作為高風險行業，施工現場安全事故的發生對社會經濟、人民生活和自然環境都將產生重大的影響。識別事故發生前可能的前饋信號具有提高安全績效的巨大潛力，許多組織已經開始研究如何確定事故前饋信號的程式和方法，並且已經從中獲益。本課題的研究目標就是從建築業施工現場前饋信號的視角，建立針對施工現場安全危險源的前饋信號進行實時監控、對安全風險進行實時預測的方法。首先，在詳細的文獻綜述的基礎上，指出了目前的研究不足。進而，針對現有研究及實踐中提高安全績效的不足，分析了施工現場的前饋信號及未遂事件對提高安全績效的重要意義。在此基礎上，構建了完整的施工現場安全管理系統。其次，建立了施工現場前饋信號及未遂事件（precursors and immediate contributory factors，簡寫為PaICFs）調查模型，其主要目標是從安全事故歷史記錄中分析前饋信號及未遂事件。接著，針對建築業施工現場前饋信號的特點，建立了改進的事故序列前饋信號模型（Modified Accident Sequence Precursor, 簡寫為MASP）。該模型一方面對事件樹的建立方法進行了改進，同時，由於施工現場安全管理所關心的問題實際上是一個條件機率，即在某一個前饋信號（或者某幾個前饋信號的組合）發生的情況下，可能導致安全事故的可能性，從而利用條件機率公式改進了原有的算法，並且計算了基於前饋信號的施工現場的安全風險。再次，基於信號檢測理論（Signal Detection Theory, 簡寫為SDT）建立了施工現場安全風險預測模型，建立並比較了不同準則下預警閾值的計算方法和使用條件。進而，基於SDT理論建立了對施工現場安全風險預警系統的敏感性和風險傾向進行測度的方法。最後，在大量案例分析的基礎上，分析了施工現場實時監控子系統的自動獲取數據的需求。結果表明，需求主要涉及三類數據：位置類、身份類和環境類實時信息。為了滿足這三類數據的需求，本文基於Zigbee協定的射頻識別無線感測器網路（Zigbee enabled RFID System）設計了系統結構。此外，課題組還針對相關內容進行了橫向的拓展和研究。
