1、Multi scale evaluation model andapplication of safety risk in urbansubway station constructionWU Bo1，2，3，CAI Qi1，LIU Cong1，HUANG Wei4，XIEYun-dong5(1 School of Civil and Architectural Engineering，East ChinaUniversity of Technology，Nanchang 330013，China;2 School ofArchitectural Engineering，Guangzhou C
2、ity Construction College，Guangzhou 510925，China;3 School of Architecture and TrafficEngineering，Ningbo University of Technology，Ningbo 315211，Zhejiang，China;4 College of Quality and Safety Engineering，China Jiliang University，Hangzhou 310018，China;5 Urbanail Transit Engineering Co，Ltd，China ailway B
3、eijingEngineering Bureau Group，Hefei 230088，China)Abstract:There are many risks during the subway stationconstruction，and they are under interaction effect each otherTherefore，this paper aims to evaluate the construction risk ofsubway stations and better control the risk level by levelExperienced ex
4、perts assign scores to the influencing factor set ofsubway station construction risk，which combines with an actualproject case Based on principal component analysis(PCA)，dimension reduction of influencing factor set is processed And，the construction risk evaluation index system of subway station ise
5、stablished Moreover，combined analytic hierarchy process andentropy weight method are used to determine the weight of eachevaluation index Then，on the basis of grey correlation analysis，the TOPSIS method is applied to calculate the relative closenessof indicatorsatalllevels，andtheriskindicatorsarecom
6、prehensively sortedThe conclusions can be drawn asfollows:1)This method quantifies the qualitative analysis resultsand it also takes the Euclidean distance and grey correlationdegree into account comprehensively，which can provide afeasible and effective evaluation method for the construction ofsimil
7、ar subway stations;2)During the construction period，theconstruction environment risk and construction technology riskare large，so it is necessary to focus on the surroundingbuildings，deep foundation pit construction and other large riskfactors，takecorrespondingmeasuresintimeduringtheconstruction pro
8、cess to avoid the occurrence of major riskaccidents，and assist in the control of other secondary factors;3)The evaluation results are in line with the engineeringpractice Through the comparative analysis of the other twomethods，this method has high accuracy on the basis of ensuringthe reliability of
9、 the results，which can be used for reference insimilar projectsThe innovation of this paper is that theevaluation model can be effectively applied to the constructionsafety risk evaluation of subway stationKey words:safety engineering;subway station;principalcomponent analysis;TOPSIS;grey correlatio
10、nanalysis;risk assessment文章编号:1009-6094(2023)03-0641-10基于信息扩散与可拓理论的城镇区域耦合风险评估方法研究*吕辰1，2，3，夏新兴1，王智文2，王亚茹2，李为1(1 中国计量大学质量与安全工程学院，杭州 310018;2 浙江省安全工程与技术研究重点实验室，杭州 310012;3 安徽理工大学安全科学与工程学院，安徽淮南 232001)摘要:城镇区域事故风险是城镇区域生产园区合理布局，以及区域风险动态管控的重要依据。在城镇区域生产安全事故风险数值化处理过程中，往往会遇到小样本信息不足所带来的信息不完备和指标判断时的模糊性。通过对城镇区域安
11、全状态的分析，基于系统工程学理论方法，从反映区域内生产安全事故固有风险和安全防护系统脆弱性两个层面，提出了城镇区域耦合风险动态管控模型。在固有风险分析时，可根据模糊集的观点，将概率分布看作从事件到概率的映射，对单一样本点进行集值化的模糊数学处理，通过建立信息扩散模型，对不完备信息进行适当的信息膨胀，以弥补小样本信息不足的缺陷;在脆弱性分析时，基于可拓学理论建立了可拓脆弱性评估模型，计算评估对象与脆弱性等级的综合关联度，从而确定安全防护系统抗事故灾害冲击能力。将所建模型用于某市 A 区，结果表明，该城镇区域固有风险一般，安全防护脆弱性小，抵御风险能力较强，其分析结果与实际相符，为城镇区域生产安全
12、事故风险有效管控提供了依据。关键词:安全工程;信息扩散;可拓理论;耦合风险;风险管控中图分类号:X93文献标志码:ADOI:10.13637/j issn 1009-6094.2021.2021*收稿日期:2021 11 16作者简介:吕辰，讲师，博士，硕士生导师，从事重大事故灾害防治理论与技术研究，lvchen0707 cjluedu com。基金项目:浙江省安全工程与技术研究重点实验室资助项目(202006);浙江省自然科学基金项目(LQ20E040005);国家重点实验室开放基金项目(JYBSYS2019102)0引言中国经济正充分发挥国内庞大消费市场潜力，“双循环”发展模式中城镇化率将
13、是最大的内需增长引擎。有关资料统计显示，目前我国正处于城镇化的快速发展阶段，19782021 年，城镇常住人口由 1.7 亿人增至 9.01 亿人，城镇化率从 17.9%上升到了 63.89%，城镇数量和人口增长迅速1。与此146第 23 卷第 3 期2023 年 3 月安全 与 环 境 学 报Journal of Safety and EnvironmentVol 23No 3Mar，2023同时，城镇化的快速发展也带来了城镇人口、建筑、燃气、交通、生产园区等城镇化要素的高度集中，尤其是，随着我国不同经济主体的规模化、集约化发展进程不断加深，形成了规模形式各异的经济工业园区，这些园区与城市区
14、域逐渐融为一体。因此，生产过程中一旦发生重大事故，极易造成事故灾害衍生破坏的连锁效应，使灾害范围扩大风险上升2，这些都为我国城市的公共安全健康发展带来了极大挑战。此前国内外众多学者结合各自的消防、建筑、化工、环境等研究领域，对单一危险源可能造成的区域风险进行了探索，并在对单一风险的简单叠加计算基础上，对多危险源区域风险进行了描述。2006年，董法军等3 基于线性加权模型构建了一种区域风险评估模型，用以有效评价城市区域火灾风险。陈国华等4 在对单一危险源进行风险评价的基础上，应用叠加原理得到描述该区域整体风险状况的定量评价结果。2009 年，成俊伟等5 基于构建的单体建筑风险分析模型提出了建筑施
15、工区域总风险计算方法。但随着人们对风险评估理论与方法研究的不断深入，发现区域风险往往不能简单看作单一灾害风险结果的叠加，继而又提出了区域耦合灾害风险的概念。2013 年，薛晔等6 首先系统性地论述了耦合灾害风险基本理论，为进一步耦合灾害风险评估的研究工作奠定了基础。2015 年，卢颖等7 通过指标权重法对 7 种灾害进行了潜在危险性分级，建立耦合模型并结合风险矩阵得到多灾害在城市规划用地的综合风险。2019 年，陈国华等8 9 通过探究Na-Tech 事件演绎过程，提出自然灾害条件下的设备易损性和多致灾因子耦合作用是 Na-Tech 事件研究的突破方向，建立了多灾种耦合脆弱性评估框架模型，为开
16、展化工园区多灾害耦合脆弱性研究奠定了基础。近年来，随着地理信息技术的不断发展，耦合风险可视化也成了众多学者新的研究方向。2011年，盖程程等10 引入 ArcGIS 空间分析技术，通过事件链耦合关系矩阵完成了对北京市的综合风险评估。2020 年，Gallina 等11 首次整合了跨不同时空维度的与气候相关的危害信息，在考虑暴露性和脆弱性因素的基础上，利用地理信息系统(GeographicInformation System，GIS)地图实现了多灾种耦合风险等级划分。但区域风险是多风险因素构成的复杂巨系统12，各单一危险因素之间存在相互制约、相互作用。在区域风险计算过程中，由于其内在关联特性不明确，常常会造成风险样本信息不完整，这也给区域风险准确计算带来了困难。信息扩散是一种可以对单一样本点进行集值化处理的模糊数学处理方法13。它通过扩散函数来建立变量之间的二元关系，对不完备信息进行适当的信息膨胀，以弥补小样本信息不足所带来的缺陷。可拓层次分析法则以层次分析法(Analytic HierarchyProcess，AHP)为基础，考虑到人在判断评价指标时的模糊性，故而开发出的一种确定指标权
