《交通運輸科學技術新成果推廣目錄》（２０２1）第三部分 基礎設施篇《基于安全靶向理論的公路施工安全風險防護技術》

完成單位：河南省公路工程局集團有限公司、石家莊鐵道大學、河南省第二公路工程有限公司

主要完成人：劉前進、王景春、李青、侯衛紅、王春、靳俊中、張先萌、韓周亮、賀巖、李志敏

項目簡介

　　十九屆五中全會提出要把安全發展貫穿國家發展各領域和全過程。作為高危行業之一的基礎設施建設行業，一直以來是國家安全生產監管的重點行業領域。公路工程作為重要的基礎設施，在交通運輸業中起著重要的作用，然而公路施工項目的作業生產條件和客觀環境特殊性、復雜性、多變性和協作性都決定了施工的危險性。因此，如何能夠在在有限的資源條件下確保公路工程的施工安全，針對性地進行科學管理施工現場，是能否進一步保障我國工程建設安全的核心所在，也是當前我國一項具有重大意義的現實課題。

　　項目研究以實現公路工程安全風險精準辨識管控，有效建立安全風險防護體系為目標，打破安全發展瓶頸，聚焦精準防護技術。研究內容包括：針對公路工程建設風險進行系統分析，提出了以特定風險事件為標靶點，先進的風險辨識評估方法為手段的安全靶向理論，實現了對工程建設風險的精準控制，建立了行之有效的風險防護體系；分析了工程建設風險影響因素，辨識工程風險，建立了公路工程施工風險源清單，建立了風險評估模型方法，實現了公路工程建設全方位、全周期的動態風險評估；研究事故發生的類型、特點、部位，制定針對不同分部分項工程的安全防護設施及措施，提出以風險辨識、評估、管理為主線，風險防護為核心的公路工程安全防護技術；分析公路施工防護標準化管理的特點，提出了基于改進云模型的公路工程施工安全防護體系，削弱了進行綜合評價時評價指標評分的主觀影響程度，實現了防護體系的定量評價。

　　項目形成基于安全靶向理論的公路施工安全風險辨識、防護成套技術，顯著推動了行業科技進步。研究成果廣泛應用，有效地降低事故的發生，減少人員傷亡，節省企業投資，產生巨大的社會和經濟效益。項目獲國家發明專利5項、實用新型專利2項、軟件著作權1項，頒布地方標準2部，發表代表性期刊論文19篇，其中SCI1篇、EI3篇，核心期刊11篇。

　　項目獲2021年度中國交通運輸協會科技進步二等獎、河南省交通運輸科學技術進步獎一等獎。

項目創新點

　　本課題研究的基于安全靶向理論的公路施工安全風險防護技術，將云模型理論引入到隧道突水突泥的風險評估中，從水文條件、地質條件和氣候條件三個方面，針對評價指標模糊性與隨機性的特點，應用逆向云發生器生成風險云特征數字，應用正向云發生器生成風險云與標準云對比圖，建立基于三維云模型的隧道突水突泥風險評估模型。將模糊評價和云模型綜合應用到公路施工安全防護系統的評價中，從勞動防護用品、人員通道、臨邊洞口防護和高處作業等4方面建立了基于云模型的公路工程施工安全防護體系評估模型，實現了安全防護體系的定量評價?；谝允鹿拾l生的可能性L，人員暴露于危險環境中的頻繁程度E和發生事故或危險事件可能產生的后果C作為K-Means聚類的樣本指標，提出了基于改進的K-Means聚類風險評估模型。項目主要創新如下：

　　(1)首次提出了施工安全風險靶向理論，指導公路工程施工風險精準辨識、評估、管控工作。

　　(2)發展了公路工程安全風險評估方法，提出基于云模型的突水突泥風險評估模型和基于改進的K-Means聚類風險評估模型；在以上研究的基礎上，編制了地方標準《公路橋涵和隧道工程施工安全風險評估與控制》(DB41T1085-2015)。

　　(3)建立了公路工程安全防護標準化體系，由問題導向分析公路施工安全防護的現狀，建立公路施工安全防護技術體系，編制完成首部公路施工安全防護標準《公路工程施工現場安全防護細則》(DB41T1540-2018)。

　　(4)建立了公路施工安全防護評價體系，將模糊評價和云模型綜合應用到公路施工安全防護系統的評價中，提出了基于改進云模型的公路工程施工安全防護體系，實現了防護體系的定量評價。

應用案例

　　項目研究成果分別在河南省公路工程局集團有限位公司的商登高速在商登高速鄭州境段BT工程、淮濱至信陽高速公路息縣至邢集段、周口至南陽高速公路、陽新高速公路黃河特大橋工程等，中國建筑股份有限公司河北高速公路項目指揮部承建的太行山高速公路，中鐵三局集團第二工程有限公司參建的京張高鐵第六標段、衢寧鐵路站前1標、鄭濟鐵路鄭濮段ZPZQ-1標中得到了成功的應用，取得了良好的效果。

　　該項目的研究成果可有效提升公路工程建設項目的風險管控水平，保障施工安全，降低事故發生，同時為其他工程建設項目提供風險管控、安全防護方面的經驗和建議，項目的部分研究成果在鐵路建設工程中也得到了應用。隨著我國交通運輸業的不斷發展，工程建設安全問題是面臨的一大挑戰，本課題研究可以有效地降低事故的發生，減少人員傷亡，節省企業投資，由此產生的社會效益和經濟效益是非常巨大的，研究成果具有廣闊的應用推廣前景，可推廣應用于鐵路工程、市政工程、城市軌道交通、建筑工程、水利工程等工程建設領域。

社會效益與經濟效益

　　研究成果對健全公路施工安全生產責任體系、完善安全風險防范化解工作機制、推進公路施工安全生產專項整治三年行動、強化協同監管、遏制重特大事故發生具有積極的意義。項目深入分析了公路工程施工風險因素，發展風險評估方法，構建安全防護標準化體系，增強預見性和主動性，綜合研判、統籌謀劃、有力應對，有效保障了公路工程建設安全。項目堅持需求牽引、問題導向、技術創新、突破難題，有效構建了公路工程安全防護標準化體系，推進風險管理縱深發展。研究成果在相關單位得到應用，有效降低了事故發生率，節約了安全生產成本，累積8000余萬元。通過對項目研究成果的應用，項目完成單位三年內共排查安全隱患16000余次，企業事故率同比下降20%。