芻議復雜環境的地鐵施工安全風險自動識別及預警

蔣敏衛（南京地鐵建設有限責任公司，江蘇 南京 210017）

芻議復雜環境的地鐵施工安全風險自動識別及預警

蔣敏衛
（南京地鐵建設有限責任公司，江蘇 南京 210017）

摘 要：地鐵建設中，施工過程的安全問題非常重要，在不斷提高施工質量的過程中，注重安全防控體系的有效完善，是避免重大安全事故發生的重要舉措。本文就地鐵施工安全控制的主要技術體系進行闡述，對基于工程圖紙的地鐵施工安全風險自動識別技術進行分析，提出基于復雜環境的地鐵施工安全風險預警技術，以真正提高地鐵施工過程的安全性。關鍵詞：地鐵施工；安全風險；自動識別；預警

對我國南京地鐵的建設情況進行分析可知，目前有多條線路正在同步施工，施工環境比較復雜，工作量比較繁重。因此，筆者對基于復雜環境的地鐵施工安全風險自動識別及預警進行深入了解，可以更有效的提高地鐵施工的安全防范能力，最終促進地鐵施工順利完成。

一、地鐵施工安全控制的主要技術體系

目前，南京地鐵施工安全風險防范的相關措施中，已經有九個大屏幕、兩百多個攝像頭，對施工現場的具體情況進行監測，監管人員實行24小時不間斷輪流值班，在充分利用信息系統的情況下，地鐵施工全過程實現了全面覆蓋實時監控，使地鐵施工的安全風險得到及時掌控和防范。根據地鐵施工的具體情況可知，安全控制的主要技術體系主要包括如下幾個方面：首先，在施工開始前，工程師和經驗比較豐富的專家是通過審核施工圖紙、施工設計和工程規范等，對施工過程存在的安全因素進行分析，因此具有一定主觀性，不能使安全知識獲得較高的重視，從而影響安全相關措施的實施效果。其次，施工過程中的安全風險控制是以相關儀器的監測數據來進行判斷的，因此，預警控制值存在一定單一性，不能真正與實際施工情況相符，根據相關調查顯示，全國范圍內基本有一半的監測數據已經超過控制值，呈現出無標準可依的情況。并且，一般采用的預警系統只運用了二維平面技術，沒有合理的運用三維空間技術和相關跟蹤技術等，使得預警技術缺乏一定科學性。最后，傳統采用的安全風險自動識別技術和預警技術，已經不能很好的對特殊部位的施工情況進行有效監測，致使施工過程有可能出現對社會公共安全危害較大的安全風險。因此，在實際施工過程中，必須注重施工安全的時效性監測，充分結合人員跟蹤定位、自動連續監測和實時預警等相關技術，才能真正促進地鐵施工安全管控體系的集成化、信息化發展。

二、基于工程圖紙的地鐵施工安全風險自動識別技術

根據上述內容可知，目前地鐵施工中采用的自動識圖技術，不能對圖元進行有效識別，使得具有安全風險屬性的相關參數信息無法得到有效提取，因此在實際施工中必須有效建立工程圖紙中圖元信息和各種工程技術參數之間的有效聯系，才能正確研判各種致險因素之間存在的安全風險。一般情況下，地鐵施工圖中的技術參數主要是指施工工藝類信息、項目特征類信息、施工環境類信息和地質水文類信息等，其中，通過施工工藝類信息、項目特征類信息可以有效進行技術風險識別；通過施工環境類信息和地質水文類信息可以對環境風險和地質風險進行有效識別。根據南京地鐵施工的具體情況，采用相應的工程圖紙、計算機技術等，對每類圖紙的工程技術參數進行讀取和定義，并設計相應的定向識圖增量搜索策略，以根據相關計算方法對計算機識別的基本圖元，進行相關語義的解析和計算分析，以對安全風險屬性和工程技術等進行有效的自動提取。

根據施工工藝類、項目特征類、施工環境類和地質水文類等技術參數與風險致險因素關聯的相關圖表可知，技術參數的各種值可以對致險因素存在的可能性進行有效判斷，而根據致險因素的不同組合可以對風險事件出現的幾率進行有效判決。因此，想要真正提高地鐵施工過程的安全性，對安全風險進行有效識別和和共享，就必須對上述內動進行有效獲取，以不斷完善自動推理機制。目前，常用的風險識別規則方法有四種：工程經驗分析法、風險定義語義分析法、規范條文分析法、可靠度分析法，以通過相關函數、計算模型等，對致險因素進行定量測定。在地鐵施工中，基于工程圖紙的地鐵施工安全風險自動識別系統，是采用上述方式建立起來的安全風險識別技術的實踐應用，通過使用計算機對地鐵施工圖紙的相關信息進行自動提取，可以有效獲得相關技術參數，最終通過風險識別知識庫、邏輯推理等，將地鐵施工可能存在的安全風險和發生率計算出來，同時，制定出有效的應對策略。

三、基于復雜環境的地鐵施工安全風險預警技術

目前，南京地鐵施工中基于復雜環境的地鐵施工安全風險預警技術，是指由地鐵施工安全風險信息融合和時空耦合形成的預警系統，通過構建基于多源信息融合的地鐵施工安全預警模型和基于建筑信息的安全風險預警模型，可以對監測點、安全監控單元和工點進行有效預警，從而在時間、空間上進行及時定位、跟蹤等。尤其是在進行特殊部位施工時，可以充分利用安全風險實時感知系統和安全風險實時預警系統，對施工現場的具體情況進行全面監測，以實現地鐵施工安全風險的一體化掌控。

目前，南京地鐵施工中的安全風險遠程監控信息系統主要由數據管理子系統、地理地質信息系統、風險管理子系統、視頻監控子系統風險預警分析對策子系統、資料管理子系統、盾構實時監控子系統等共同組成，在充分結合網絡化信息技術的同時，可以全面覆蓋南京地鐵工程建設安全風險管理的各種需求，并且，信息系統的合理利用可以有效強化安全管理責任和信息溝通，從而不斷提高安全風險管理效率。通常情況下，如果地下工程施工參數發生錯誤，工程結構本身、周邊建（構）筑物或地表就會出現開裂、傾斜、沉降等變形情況。南京地鐵安全風險遠程監控信息系統能夠對超過預警值的變形情況進行自動報警。其中，黃色表示提醒；橙色表示需要進行專家會商評估；紅色表示可能要停工處理。與此同時，地鐵建設單位還在各土建安裝標段現場項目部安裝帶有人臉識別功能的指紋考勤機，每天對施工和監理單位的主要負責人（土建施工單位的項目經理、項目總工、安全總監和監理單位的總監、總監代表）進行指紋考勤，并每月統計一次出勤情況，對考勤不合格的人員按合同要求進行處罰，從而有效避免施工單位的等人員不按時監工和隨意更換項目主要負責人等現象出現。另外，在實際施工過程中，南京地鐵施工安全風險防范還建立有應急救援體系，實現了地鐵施工全過程的動態化的安全風險管控，使施工人員的生命安全得到可靠保障。

結語

地鐵施工的環境比較復雜，存在著非常多的安全信息，需要充分利用地鐵施工安全風險自動識別技術和預警技術，才能確保地鐵施工全過程的安全，從而不斷提升地鐵工程施工的安全防范水平。

參考文獻

[1]丁烈云，周誠.復雜環境下地鐵施工安全風險自動識別與預警研究

[J].中國工程科學，2012 （12）：85-93.

中圖分類號：U231

文獻標識碼：A