城市大型公共建筑運營風險管理系統(tǒng)設計與開發(fā)★

姜 琦

(1.上海市工程結(jié)構(gòu)安全重點實驗室 上海市建筑科學研究院,上海 200032； 2.上海建科工程咨詢有限公司，上海 200032)

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城市大型公共建筑運營風險管理系統(tǒng)設計與開發(fā)★

姜 琦1,2

(1.上海市工程結(jié)構(gòu)安全重點實驗室 上海市建筑科學研究院,上海 200032； 2.上海建科工程咨詢有限公司，上海 200032)

針對城市建筑運營期間的典型安全事故及主要風險，介紹了大型公共建筑運營風險管理系統(tǒng)及功能，建立了大型建筑運營風險數(shù)據(jù)庫，開發(fā)了多功能模塊，為我國城市公共安全和大型公共建筑的安全運營提供技術(shù)參考。

大型公共建筑，運營風險，數(shù)據(jù)庫，應急預案

近年來，我國逐步重視城市大型公共建筑物在運營期的安全問題，經(jīng)歷了從關(guān)注房屋建筑到注重城市環(huán)境、從發(fā)展技術(shù)到保障安全的歷程[1]。城市建筑物運營風險涵蓋的范圍廣泛，包括自然災害類風險(如地震、臺風等)、突發(fā)事故類風險(如火災、能源中斷等)、人為風險(如恐怖襲擊等)等；同時，運營期間涉及的風險事件、風險因素種類繁多，需要考慮建筑結(jié)構(gòu)性能因素、建筑使用功能因素、設施設備技術(shù)因素、管理體系因素等。

國內(nèi)外關(guān)于建設工程如房屋建筑工程、地鐵工程、公路隧道工程等建設風險評估和管理系統(tǒng)方面作了一些研究。Fiona D. P.等開發(fā)了一個風險登記數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，包含了風險登記和風險評估的功能[2]。黃宏偉、胡群芳等結(jié)合國內(nèi)大量隧道工程項目，編制了盾構(gòu)隧道施工風險管理軟件(TRM 1.0&TRM 2.0)，可實現(xiàn)有效的施工全過程的風險管控[3]。目前，國內(nèi)外學者針對施工安全風險管理系統(tǒng)的研究較多，缺少針對運營期風險管理系統(tǒng)的研究。

本文針對城市大型公共建筑運營期的不確定風險問題，引入基于風險評估與風險管理方法，對典型風險信息進行記錄、歸檔和統(tǒng)計分析，并開發(fā)基于風險案例庫的風險管理系統(tǒng)。風險管理系統(tǒng)采用目前流行的支持多用戶同時使用、客戶端零安裝的B/S架構(gòu)。系統(tǒng)部署在上海市建筑科學研究院服務器上，系統(tǒng)用戶可以利用Internet登錄系統(tǒng)，使用風險管理系統(tǒng)的各個管理功能。

1 系統(tǒng)架構(gòu)

大型建筑安全運營風險管理系統(tǒng)設計了數(shù)據(jù)層、支持層、應用層、表現(xiàn)層以及用戶層5個風險管理邏輯層次。數(shù)據(jù)層由項目庫、案例庫、事件庫、措施庫、預案庫、指標庫以及文檔庫7個數(shù)據(jù)庫構(gòu)成，涉及工程中大量項目數(shù)據(jù)、案例數(shù)據(jù)、風險預案數(shù)據(jù)、文檔數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)以及監(jiān)測與安全監(jiān)控數(shù)據(jù)的分類存儲，并相對獨立，便于系統(tǒng)的擴展與維護。支持層描述了對持久化數(shù)據(jù)庫的封裝與管理，并存儲抽象化成統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問接口、數(shù)據(jù)安全性檢查接口以及數(shù)據(jù)交換中間件接口等3個API接口。應用層主要包括工程概況、風險識別、風險評估、風險跟蹤、風險預警、風險應急等功能。表現(xiàn)層主要由兩個終端組成，這兩個終端分別代表了客戶端的兩種形式，分別是移動端和IE端。用戶層展示了參與信息系統(tǒng)協(xié)同工作的各方，包括大型公共建筑的建設單位、咨詢機構(gòu)、其他參建單位。大型建筑安全運營風險管理的框架體系及其管理系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示。

2 數(shù)據(jù)庫構(gòu)建

2.1 概念設計

風險數(shù)據(jù)庫是整個系統(tǒng)的核心，其主要作用包括：1)存儲風險評估計算結(jié)果；2)為風險決策的技術(shù)預案提供信息，并存儲決策信息；3)記錄和存儲風險跟蹤情況。風險數(shù)據(jù)庫設計了三類內(nèi)容：一是風險因素、風險清單、風險路徑等關(guān)系表，通過工程項目信息的識別，對整個工程項目進行初始風險識別及評估。二是風險監(jiān)測指標表、參數(shù)表等，為實時監(jiān)測及動態(tài)評估提供支持。三是基本的項目表、事故案例庫、風險措施庫等。

選用MySql(5.1.40)[4]作為數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具，建立城市大型公共建筑安全運營案例數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)框架包括建筑基本信息庫、事故基本信息庫、損失基本信息庫和處理基本信息庫。建筑基本信息庫中展示相關(guān)項目的基本信息，事故基本信息庫則包括事故種類、事故直接誘因、事故發(fā)生時間、事故發(fā)生部位等，損失基本信息庫中包括事故死亡人數(shù)、事故直接經(jīng)濟損失和事故等級評定，處理基本信息庫包括事故的應急預案、維護管理措施等。

2.2 邏輯模式設計

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要功能是進行建筑信息和事故信息的管理，包括建筑發(fā)生事故、事故處理、事故鑒定及損失信息的管理。將運行事故的具體內(nèi)容分解為若干子功能，處理功能逐步分解，同時逐級分解所用數(shù)據(jù)，形成若干層次的數(shù)據(jù)流圖。通過詳細的信息流程分析和數(shù)據(jù)收集后，生成系統(tǒng)數(shù)據(jù)流，如圖2所示。數(shù)據(jù)庫具有數(shù)據(jù)添加、修改、查詢、數(shù)據(jù)分析、存儲、調(diào)用等功能。

3 應用程序設計

3.1 基本信息錄入

需要錄入的信息主要有項目基本信息、參建單位信息、工程信息、周邊環(huán)境、自然條件和運維管理信息等。應用程序中的“基本信息”模塊，主要對項目的工程概況包括項目名稱、項目地點、項目類型、項目投資以及項目中各個單體的工程名稱信息進行維護。項目“參加單位”模塊，主要對項目的參建各方，主要是建設單位、勘察單位、設計單位、監(jiān)理單位和施工單位(及其資質(zhì)等級)等信息進行維護。項目“工程信息”模塊，主要對項目建筑面積、建筑高度、建筑層樓、地下層數(shù)、抗震等級及設計使用年限等信息進行維護。項目“周邊環(huán)境”模塊，主要對項目周邊建筑、周邊涵洞、周邊道路、周邊河道、周邊隧道、周邊高架及周邊管線等信息進行維護。系統(tǒng)登錄界面如圖3所示。

3.2 風險識別與評估功能

風險識別功能是指系統(tǒng)根據(jù)錄入的詳細信息計算出項目中可能出現(xiàn)的風險清單。通過把工程事件與風險案例庫中的風險清單進行比對以及匹配，對尚未發(fā)生的、潛在的、客觀存在的各種風險進行系統(tǒng)分析，生成安全運營風險清單，對風險大小和可能性做出總體分析。風險識別界面如圖4所示。

完成對項目的風險識別后，根據(jù)不同的災難事故以及項目的具體情況定義不同的評估模型。風險評估則是根據(jù)評估模型，評估風險事件等級。風險等級評估步驟如下：1)利用數(shù)據(jù)庫，采用統(tǒng)計分析和修正系數(shù)分析的方法[5]確定各種風險因素發(fā)生的概率；2)利用數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)計和分析各種風險的損失量，包括可能發(fā)生的運營工期損失、費用損失，以及對運營的質(zhì)量、功能和使用效果方面的影響；3)根據(jù)各種風險發(fā)生的概率和損失量，結(jié)合大型建筑物安全運營風險等級劃分標準，確定風險等級。根據(jù)風險等級結(jié)果生成相應的風險預控措施。

3.3 風險預警功能

風險預警功能是運營風險管理體系的核心，由風險預警指標、風險預警模型、風險預警線等三部分組成。根據(jù)風險監(jiān)測技術(shù)、監(jiān)測設備所采集到的各種現(xiàn)場監(jiān)測信息或數(shù)據(jù)，當監(jiān)測指標超過預先設定的閾值時，系統(tǒng)便自動發(fā)出報警信息，同時進入預案啟動執(zhí)行狀態(tài)。其中，預警指標分別對不同風險事件進行預設，系統(tǒng)根據(jù)不同級別的報警信息，啟動不同的應急預案。系統(tǒng)會對檢測到的數(shù)據(jù)進行分析，并結(jié)合之前的風險評估，對風險進行預警。

3.4 風險跟蹤

評估項目風險后，根據(jù)項目的各個參數(shù)的變化對項目風險進行跟蹤，對可能發(fā)生的各項風險事件進行態(tài)勢監(jiān)控。通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)、自動檢測系統(tǒng)和人工測量系統(tǒng)，及時獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)，根據(jù)實際檢測到的數(shù)據(jù)對照每個風險事件的特征參數(shù)與目標值對比判斷該事件的狀態(tài)，然后對發(fā)生各種風險的可能性進行推測，及時作出預警或應急決策。

4 結(jié)語

隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，城市建筑物在運營期安全問題日漸突出。為了系統(tǒng)整理分析城市大型公共建筑在運營期的典型風險，本文介紹了設計開發(fā)大型建筑安全運營風險管理系統(tǒng)，建立了大型建筑運營風險數(shù)據(jù)庫，從風險管理功能有效實現(xiàn)的角度，開發(fā)了風險識別、風險評估、風險跟蹤、風險預警等多功能模塊，最終形成大型建筑物安全運營風險管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠為大型公共建筑的建設單位、運營單位以及各類第三方單位提供風險管理的數(shù)據(jù)和技術(shù)支持，為城市公共安全和大型公共建筑的安全運營提供技術(shù)參考。

[1] 周紅波,姜 琦.大型公共建筑安全運營風險管理與應急處置[J].上海城市管理,2015(5):31-34.

[2] Fiona D. Patterson, Kevin Neailey. A risk register data-base system to aid the management of project risk[J]. International Journal of Project Management,2002(20):365-374.

[3] 胡群芳,劉 爽,黃宏偉.盾構(gòu)隧道施工風險數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計與開發(fā)研究[J].地下空間與工程學報,2012(S2):1656-1659,1664.

[4] 秦鳳梅.MySQL網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫設計與開發(fā)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2014.

[5] 姜 琦,周紅波.基于修正系數(shù)法的大型建筑物安全運營風險耦合效應研究[J].施工技術(shù),2013(24):5-8.

Software development for operation safety of urban large public buildings★

Jiang Qi1,2

(1.ShanghaiKeyLaboratoryofEngineeringStructureSafety,SRIBS,Shanghai200032,China;2.ShanghaiJiankeConstructionEngineeringCo.,Ltd,Shanghai200032,China)

In light of typical safety accident and major risks during the city building operation period, the paper introduces large-scape public building operation risk management system and functions, establishes large-scale building operation risk database, and develops multi-function modules, which has provided some technical reference for domestic public safety and large-scale public building safety operation as well.

large-scale public building, operation risk, database, emergent scheme

1009-6825(2017)15-0225-02

2017-03-13★：“十二五”國家科技支撐計劃課題(2012BAJ07B04)

姜 琦(1985- )，女，博士，工程師

TP319

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