摘 要

随着我国经济建设不断发展，航道建设正在如火如荼地开展，丁坝、护岸、航道疏浚等航道整治工程也不断进行。由于航道作业涉及人员众多、港池施工项目密集等问题，航道作业过程中存在诸多安全隐患，故研究航道施工期安全生产风险的预测有十分重要的意义。本文针对此问题，依托“长江南京以下12.5米深水航道二期工程”项目，提出基于系统动力学的航道施工期安全生产风险评估方法，并以施工中福姜沙水道安全生产风险预测为例进行研究，完成了以下工作：

1、以长江南京以下12.5米深水航道二期工程福姜沙标段为例，对施工环境、人员安排、具体作业内容进行了考察并结合历史施工情况记录，分析施工过程中的风险源，得到航道施工期安全生产风险的主导因子。在此基础上，确定系统边界，以主导因子为系统变量，建立航道施工安全生产风险的系统动力学模型。

2、按照系统动力学模型（简称SD）的实验验证步骤，确定模型中各个变量的具体定义与计算方法，并结合工程调研数据、专家打分情况，对数据进行处理，从而确定各个仿真参数，对预测结果进行对比分析，结果表明此模型对风险的预测基本与实际相符。

3、基于系统动力学的航道施工期安全生产风险预测模型，设计航道施工期安全生产风险预测系统，实现对安全生产影响因子的分析与风险预测，并支持用户进行仿真研究，从多个角度分析仿真对比结果。模拟用户对系统进行了测试，效果良好。

关键词：系统动力学；风险预测；仿真；风险源；

Abstract

With the continuous development of China's economic construction, waterway construction is in full swing to carry out, Dingba, revetment, channel dredging and other waterway renovation projects are also ongoing. Due to the large number of people involved in the operation of the channel, too many construction projects are ongoing and other problems, there are a lot of security risks in the waterway operation process, so the construction period on the safe production risk prediction is very meaningful. So based on the project of the second phase of 12.5 meters deepwater channel of the Yangtze River in Nanjing, this paper puts forward the risk assessment method of safety production in the construction of the channel based on the system dynamics, and takes the safety production of Fu Jiang sand as an example ,it completed the following for this problem jobs:

1. Taking Fu Jiang sand section of the 12.5 meters deepwater channel’s second phase project of Yangze River in Nanjing as an example,this paper investigats the construction environment, personnel arrangement and specific operation contents ,then combines these with the historical construction record to analyze source of the risk in the construction process,then get the leading factor in the safety production risk of the channel construction period. On this basis, the system boundary is established, and the dominant factor is used as the system variable to establish the system dynamics model of the safety risk of waterway construction.

According to the simulation step of SD model, the concrete definition and calculation method of each variable in the model are determined.Then analyze the engineering research data and the expert scoring,then the data is processed to get simulation results. The forecast results are compared with the actual results. The results show that the model is consistent with the actual results.

Aiming at the risk prediction model of waterway construction period based on system dynamics, the system is designed to realize the analysis and risk prediction of safety production factors, and support the user to carry out simulation research, and analyze the simulation results from many angles. Simulation of the user on the system were tested, the test results can be put into use.

Key words: system dynamic; risk prediction; simulation; risk source;

目录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.2国内外研究现状分析 1

1.3研究内容 3

1.4论文结构 3

第2章 基于SD的航道施工期安全生产风险预测模型的构建 5

2.1航道施工期安全生产风险的特征 5

2.2航道施工期安全生产风险主导因子的构成 5

2.3航道施工期安全生产风险预测的SD模型 6

2.3.1系统动力学的理论 6

2.3.2航道施工期安全生产风险预测模型边界界定 7

2.3.3航道施工期安全生产风险预测模型变量确定 7

2.3.4面向航道施工期安全生产风险预测的SD模型 9

第3章 基于SD的航道施工期安全生产风险预测模型的实验验证 9

3.1仿真变量和方程的确定 10

3.2实验数据及参数确定 13

3.2.1初始值的确定 13

3.2.2常量的确定 14

3.2.3各权重的确定 15

3.3基于SD的综合风险预测与分析 16

3.4基于SD的单一风险预测与分析 17

第4章 系统设计与结果分析 19

4.1系统概述 19

4.2系统分析 19

4.2.1需求分析 19

4.2.2可行性分析 20

4.2.3业务流程图 20

4.2.4数据流图 20

4.3系统设计 21

4.3.1系统功能设计 21

4.3.2数据库设计 22

4.4系统开发 26

4.4.1开发及运行环境 26

4.4.2系统开发与实现 26

4.5测试结果与分析 28

4.5.1基础设置 28

4.5.2风险预测 30

4.5.3仿真对比分析 33

4.5.4决策分析 35

第五章 总结与展望 36

5.1研究工作总结 36

5.2展望 37

参考文献 38

致谢 39

第1章 绪论

1.1研究背景及意义

当前我国经济不断发展，全国范围内的港口建设正在如火如荼地开展，航道整治工程也不断进行。航道整治工作主要是通过工程措施来提升或维护航道水深，包括丁坝、护岸及航道疏浚等。这些工作不但可以使航道的尺度增加，而且使航道获得较长时间的稳定，大大有利于我国航道水上事业的发展。但在这些航道作业中，存在着工程项目数量众多、港池施工项目密集等问题，导致作业过程中有很大的安全问题，一旦这些问题没得到及时的解决，就会造成较大的安全事故，导致巨大的经济损失。结合当代发达的计算机技术，用适当的方法研究预测航道施工期安全生产风险是一件迫在眉睫且有利于我国航道事业发展的事情。

以长江南京以下12.5米深水航道二期工程施工区域（全长227km）为例，部分河段环境复杂，施工区域来往船舶众多，易与施工船舶相互影响，不确定因素多,整治难度较大。其航道整治工程是一个复杂系统，需要与物联网技术相结合，对施工过程中人、物、环境等要素进行实时在线感知，通过设备对各个数据进行实时监测，实现安全隐患的识别、超前感知、预测预警、智能处置和施工环节的可视可控。保障二期工程施工期安全生产是建设单位和监管部门共同的目标，是所有工作中的重中之重。