CN109919479A - 一种工程项目的安全施工评估系统及其评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种工程项目的安全施工评估系统，包括施工划分模块、施工风险辨识模块、风险统筹模块、评判建模分布模块、施工关联分析模块、管理服务器和输入与展示模块；施工风险辨识模块与风险统筹模块连接，风险统筹模块通过评判建模分布模块与施工关联分析模块连接，管理服务器分别与风险统筹模块、评判建模分布模块、施工关联分析模块和输入与展示模块连接。本发明通过管理服务器并结合施工风险辨识模块、风险统筹模块、评判建模分布模块，建立施工安全评估模型，以统计施工过程中各施工危险因素对应的施工综合安全评估系数，实现施工安全性的综合评估，大大提高了施工过程中的安全性，最大程度地降低施工过程中的危险，保护人员的安全。
Description
技术领域
本发明属于工程项目技术领域，涉及到一种工程项目的安全施工评估系统及其评估方法。
背景技术
随着我国经济的不断发展，建筑业在近些年也得到了急剧发展，建筑行业在民用、工业、城市基础设施等领域承建的项目在不断增加。同时，随着经济发展和科学技术进步，建筑工程项目也逐渐向大型、复杂、多元的方向发展，但在工程项目施工过程中，施工现场作业环境复杂，人、机流动性大，生产条件恶劣，施工周期较长，危险源多等危险因素及在施工过程中工作人员综合素质相对较低等问题，导致在建筑施工过程中发生危险的几率较大，甚至可能出现安全事故。
由于施工过程中造成施工危险的因素种类多，现有技术中无法对影响施工安全性的因素进行综合评估，因此，为了降低人员施工过程中的施工安全事故发生概率，需对影响施工安全的风险因素进行准确的识别和分析，以制定对应的施工安全评估系统和防范措施，最大化降低工程项目在施工过程中造成的风险损失。
发明内容
本发明的目的在于提供的工程项目的安全施工评估系统及其评估方法，通过管理服务器并结合施工风险辨识模块、风险统筹模块、评判建模分布模块，建立施工安全评估模型，且通过输入施工危险因素，统计各施工过程中的施工综合安全评估系数，以对施工过程中各施工危险因素对施工过程安全性的综合评估，解决了现有工程项目施工过程中无法进行施工安全性的评估，造成施工危险性大以及事故发生率高的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种工程项目的安全施工评估系统，包括施工划分模块、施工风险辨识模块、风险统筹模块、评判建模分布模块、施工关联分析模块、管理服务器和输入与展示模块；
所述施工风险辨识模块与风险统筹模块连接，风险统筹模块通过评判建模分布模块与施工关联分析模块连接，管理服务器分别与风险统筹模块、评判建模分布模块、施工关联分析模块和输入与展示模块连接；
所述施工划分模块用于对工程项目的施工过程进行划分，划分成若干施工段，并对各施工段划分成若干施工工序，其中，对工程项目中各施工段按照施工先后顺序进行排序编号，分别为1,2,...,K,...,n，n表示为该工程项目的施工段总数；
所述施工风险辨识模块用于对施工过程中各类潜在的风险事故进行识别，并对事故发生的危险因素以及发生的次数进行调查筛选，以罗列出施工过程中的风险源清单，并将罗列出的风险源清单发送至风险统筹模块；
所述风险统筹模块用于接收施工风险辨识模块发送的风险源清单，对接收的风险源清单中事故发生的危险因素进行分类，划分成人员的因素、设备-物的因素、环境的因素以及管理的因素，将人的因素、设备-物的因素、环境的因素以及管理的因素设置为一级危险指标，将各一级危险指标下的具体安全事故危险因素设置为二级危险指标，以构成了工程项目施工的安全施工风险指标，并将工程项目施工的安全施工风险指标分别发送至评判建模分布模块和管理服务器；
所述评判建模分布模块用于接收风险统筹模块发送的工程项目施工的安全施工风险指标，对接收的安全施工风险指标按照各施工段进行划分，并将各施工段内的各施工危险因素进行层次分析，以分析各施工段内各施工危险因素间的层次分布关系，并将各施工段内各施工危险因素间的层次分布关系分别发送至施工关联分析模块和管理服务器；
所述施工关联分析模块用于接收评判关联分析模块发送的各施工段内各施工危险因素间的层次分布关系，对接收的各施工段内各施工危险因素进行权重计算，并将统计的各施工段内的各施工危险因素的权重发送至管理服务器；
所述管理服务器用于接收风险统筹模块发送的工程项目施工的安全施工危险指标，对接收的安全施工危险指标按照人员因素、设备-物因素、环境因素和管理因素进行划分存储，且管理服务器内存储有项目工程在施工过程中发生各施工危险因素对应的预警措施；
所述管理服务器接收评判建模分布模块发送的各施工段内各施工危险因素间的层次分布关系，根据接收的各施工危险因素间的层次分布关系统计各施工危险因素的比例值，管理服务器接收施工关联分析模块发送的各施工段内各施工危险因素的权重，管理服务器提取各施工危险因素的比例值以及各施工危险因素的权重，根据施工危险因素的比例值以及各施工危险因素的权重，建立施工安全评估模型；
所述管理服务器接收输入与展示模块发送的已解决的施工危险因素，并在各施工危险因素间的层次分布关系去除已解决的施工危险因素，将已解决的施工危险因素对应的比例值设为1，未解决的施工危险因素设为0，统计该项目工程的施工综合安全评估系数并将未解决的施工危险因素对应的预警措施发送至输入与展示模块；
所述输入与展示模块用于输入实施该项目工程中未解决的施工危险因素，并将未解决的施工危险因素发送至管理服务器，接收管理服务器发送的项目工程的施工综合安全评估系数和未解决的施工危险因素对应的预警措施并进行显示。
进一步地，所述评判建模分布模块统计施工段内各施工危险因素间的层次分析，具体包括以下步骤：
W1、将检测的施工段作为施工因素问题；
W2、选取安全施工风险指标中影响施工因素问题的施工危险因素Ti，各施工段内施工危险因素构成施工段危险因素集合Tk(T1,T2,...,Ti,...,Tj,...,Tm)，Tk表示为第k个施工段的施工危险因素集合，Ti、Tj分别表示为施工段内第i个和第j个施工危险因素，m表示为第k个施工段内施工危险因素的总数；
W3、根据同一施工段内各施工危险因素间的关系，建立关系矩阵A；
其中，关系矩阵A由m行m列元素构成，定义关系矩阵中的元素aij，i＝1，2，...，m，j＝1，2，...，m；
W4、将关系矩阵A与单位矩阵I进行运算，得到临时矩阵B，其中，B＝(A+I)r+1＝(A+I)r≠...≠(A+I)2≠A+I，且r＝1,2,...；
W5、对临时矩阵B进行级间划分处理和区域划分处理，根据级间划分处理和区域划分处理提取轮廓模型；
W6、根据轮廓模型建立阶梯等级结构模型，如图2所示，阶梯等级结构模型用于显示该施工段内各施工危险因素间的层次分布关系，其中，AK11、AK12、...、AK1i表示为第k个施工段内E1等级对应的施工危险因素，AK21、AK22、...、AK2i表示为第k个施工段内E2等级对应的施工危险因素，AKe1、AKe2、...、AKei表示为第k个施工段内Ee等级对应的施工危险因素，且AKei与AK(e-1)i间的关系表示为由AKei对应的施工危险因素造成AK(e-1)i对应的施工危险因素。
进一步地，级间划分是根据施工因素问题中的所有施工危险因素，以临时矩阵B为基础，划分为不同层次，在临时矩阵B中，将Ti可到达的施工风险因素构成影响集U(Ti)，可到达Ti的所有施工风险因素构成最先集V(Ti)，根据影响集U(Ti)与最先集V(Ti)计算重叠集C(Si)，所述重叠集由影响集U(Ti)与最先集V(Ti)间重叠部分构成，C（Si)＝U(Ti)∩V(Ti)；
区域划分用于对施工因素问题对应的所有施工危险因素进行等级划分，依次划分成E1、E2、...、Ee，且E1、E2、...、Ee的等级依次降低；
当影响集U(Ti)与重叠集C(Si)所包含的施工危险因素相同时，将重叠集C(Si)中的施工危险因素作为E1等级下的施工危险因素，并在临时矩阵B中删除重叠集C(Si)中施工危险因素所在的行与列，同理，求出下一等级的施工危险因素，形成的各等级的施工危险因素构成轮廓模型。
进一步地，所述施工关联分析模块计算各施工段内各施工危险因素对应的权重方法，包括以下步骤：
步骤1、对施工危险因素进行离散化处理：将各施工段内的各施工危险因素按照层次分布关系进行离散化，每个施工段用不同代码进行表示属性值，分别为1,2,...,f,...,n，对每个施工段内各施工危险因素按照施工危险因素间的层次分布情况进行排序，施工段内施工危险因素为条件属性，即条件属性集Lf＝{lf1,lf2,...,lfj,...,lfm}，各施工危险因素的危险等级为决策属性，决策属性集Z＝{y}，y表示为施工专家的危险评价等级，危险评价等级为1,2,3级别；
步骤2、计算决策属性集Z对条件属性集L的依赖程度
表示为U中所有等价y构成的数量；
步骤3、对每个条件属性lfj，计算决策属性集Z对条件属性集Lf-lfj的依赖程度
表示为U中除了lfj对应的y以外的所有等价y构成的数量；
步骤4、利用属性重要性的计算公式计算各条件属性对决策属性的重要性，则第j种条件属性的重要性为：
步骤5、对各条件属性的重要性进行归一化处理，得到归一化后的第j种条件属性的权重系数：
进一步地，所述危险评价等级的确定，包括以下步骤：
P1、获取若干建筑工程专家对各施工段内各施工危险因素的危险等级进行评定；
P2、统计各施工段内的各施工危险因素的平均危险等级表示为第Q个建筑工程专家评定的第k个施工段内第i个施工危险因素的危险等级，L表示为建筑工程专家的数量；
P3、判断建筑工程专家对第k个施工段内第i个施工危险因素评定的危险等级是否在0.7χKi-1.2χKi之间，若不在，则剔除该建筑工程专家对第k个施工段内第i个施工危险因素评定的危险等级，若在，则保留该建筑工程专家评定的第k个施工段内第i个施工危险因素的危险等级，并执行步骤P4；
P4、统计各施工段内各施工危险因素的综合危险等级表示为第Q个建筑工程专家评定的第k个施工段内第i个施工危险因素的危险等级，L′表示为保留的建筑工程专家人员数量。
进一步地，所述施工安全评估模型ψ表示为施工综合安全评估系数，ηK表示为第k个施工段对应的施工安全评估子系数，gAKei表示为第e个等级中第i个施工危险因素对应的比例值，υei表示为第e个等级中第i个施工危险因素对应的权重，υei∈υj。
一种工程项目的安全施工评估方法，包括以下步骤：
H1、对工程项目中的施工过程进行划分，划分成若干施工段，并按照施工段先后顺序进行排序编号，分别为1,2,...,i,...,n，n表示为该工程项目的施工段总数；
H2、统计施工过程中各类风险事故，并对事故发生的危险因素以及发生的次数进行筛选，罗列成风险源清单，所述风险源清单包括事故发生的危险因素以及发生的次数等；
H3、对风险清单中事故发生的危险因素进行分类，划分成人员因素、设备-物因素、环境因素和管理因素，并将各危险因素划分安全施工风险指标；
H4、对工程项目施工的安全施工风险指标按照施工段进行划分，并统计各施工段内各施工危险因素进行层次分析，以分析各施工段内各施工危险因素间的层次分布关系；
H5、统计各施工段内各施工危险因素进行权重；
H6、根据步骤H4统计各施工危险因素间的层次分布关系统计各施工危险因素的比例值，并结合步骤H5，建立施工安全评估模型；
H7、输入实施该项目工程中未解决的施工危险因素，并将未解决的施工危险因素代入施工安全评估模型，统计施工该项目工程的施工综合安全评估系数。
进一步地，所述权重计算方法，包括以下步骤：
步骤1、对施工危险因素进行离散化处理：将各施工段内的各施工危险因素按照层次分布关系进行离散化，每个施工段用不同代码进行表示属性值，分别为1,2,...,f,...,n，对每个施工段内各施工危险因素按照施工危险因素间的层次分布情况进行排序，施工段内施工危险因素为条件属性，即条件属性集Lf＝{lf1,lf2,...,lfj,...,lfm}，各施工危险因素的危险等级为决策属性，决策属性集Z＝{y}，y表示为施工专家的危险评价等级，危险评价等级为1,2,3级别；
步骤2、计算决策属性集Z对条件属性集L的依赖程度
表示为U中所有等价y构成的数量；
步骤3、对每个条件属性lfj，计算决策属性集Z对条件属性集Lf-lfj的依赖程度
表示为U中除了lfj对应的y以外的所有等价y构成的数量；
步骤4、利用属性重要性的计算公式计算各条件属性对决策属性的重要性，则第j种条件属性的重要性为：
步骤5、对各条件属性的重要性进行归一化处理，得到归一化后的第j种条件属性的权重系数：
本发明的有益效果：
本发明提供的工程项目的安全施工评估系统，通过管理服务器并结合施工风险辨识模块、风险统筹模块、评判建模分布模块，建立施工安全评估模型，且通过输入施工危险因素，统计各施工过程中的施工综合安全评估系数，以对施工过程中各施工危险因素对施工过程安全性的综合评估，大大提高了施工过程中的安全性，最大程度地降低施工过程中的危险以及事故发生率，保护人员的安全。
通过采用评判建模分布模块对施工危险因素建立关系矩阵，并对建立的关系矩阵进行运算、分析、处理，以建立阶梯等级结构模型，阶梯等级结构模型的建立，直观地展示各施工危险因素间的关联性，便于该施工段内的施工危险因素进行综合掌控，为后期安全施工奠定基础。
通过施工关联分析模块，对施工危险因素进行离散化、依赖程度的统计，并对各施工危险因素进行归一化处理，以统计各施工段内施工危险因素对应的权重，提高了危险因素权重统计的准确性，提高了各施工危险因素的综合评估，使得各施工危险因素的危险评价等级准确性高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中一种工程项目的安全施工评估系统的示意图；
图2为本发明中阶梯等级结构模型的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，一种工程项目的安全施工评估系统，包括施工划分模块、施工风险辨识模块、风险统筹模块、评判建模分布模块、施工关联分析模块、管理服务器和输入与展示模块；
施工风险辨识模块与风险统筹模块连接，风险统筹模块通过评判建模分布模块与施工关联分析模块连接，管理服务器分别与风险统筹模块、评判建模分布模块、施工关联分析模块和输入与展示模块连接。
施工划分模块用于对工程项目的施工过程进行划分，划分成若干施工段，并对各施工段划分成若干施工工序，其中，对工程项目中各施工段按照施工先后顺序进行排序编号，分别为1,2,...,K,...,n，n表示为该工程项目的施工段总数；
施工风险辨识模块用于对施工过程中各类潜在的风险事故进行识别，并对事故发生的危险因素以及发生的次数进行调查筛选，以罗列出施工过程中的风险源清单，并将罗列出的风险源清单发送至风险统筹模块，所述风险源清单包括事故发生的危险因素、发生次数等；
风险统筹模块用于接收施工风险辨识模块发送的风险源清单，对接收的风险源清单中事故发生的危险因素进行分类，划分成人员的因素、设备-物的因素、环境的因素以及管理的因素，将人的因素、设备-物的因素、环境的因素以及管理的因素设置为一级危险指标，将各一级危险指标下的具体安全事故危险因素设置为二级危险指标，以构成了工程项目施工的安全施工风险指标，并将工程项目施工的安全施工风险指标分别发送至评判建模分布模块和管理服务器；
其中，一级危险指标中人员的因素包括操作失误、忽视安全，因操作不当造成安全设施失灵，攀、坐不安全位置等危险因素；设备-物的因素包括施工设备本身存在缺陷，机械设备无必要的防护装置或有但不符合安全要求，工件、材料、物品放置位置不当，作业方法不正确导致的物的不安全等危险因素；环境的因素包括室外不良气候、作业场所存在的职业危险因素及时间等危险因素，管理的因素包括安全许可、应急预案及救援、工前教育、规范安全投入管理等危险因素。
评判建模分布模块用于接收风险统筹模块发送的工程项目施工的安全施工风险指标，对接收的安全施工风险指标按照各施工段进行划分，并将各施工段内的各施工危险因素进行层次分析，以分析各施工段内各施工危险因素间的层次分布关系，并将各施工段内各施工危险因素间的层次分布关系分别发送至施工关联分析模块和管理服务器；
所述评判建模分布模块统计施工段内各施工危险因素间的层次分析，具体包括以下步骤：
W1、将检测的施工段作为施工因素问题；
W2、选取安全施工风险指标中影响施工因素问题的施工危险因素Ti，各施工段内施工危险因素构成施工段危险因素集合Tk(T1,T2,...,Ti,...,Tj,...,Tm)，Tk表示为第k个施工段的施工危险因素集合，Ti、Tj分别表示为施工段内第i个和第j个施工危险因素，m表示为第k个施工段内施工危险因素的总数；
W3、根据同一施工段内各施工危险因素间的关系，建立关系矩阵A；
其中，关系矩阵A由m行m列元素构成，定义关系矩阵中的元素aij，i＝1，2，...，m，j＝1，2，...，m；
W4、将关系矩阵A与单位矩阵I进行运算，得到临时矩阵B，其中，B＝(A+I)r+1＝(A+I)r≠...≠(A+I)2≠A+I，且r＝1,2,...；
W5、对临时矩阵B进行级间划分处理和区域划分处理，根据级间划分处理和区域划分处理提取轮廓模型；
其中，级间划分是根据施工因素问题中的所有施工危险因素，以临时矩阵B为基础，划分为不同层次，在临时矩阵B中，将Ti可到达的施工风险因素构成影响集U(Ti)，可到达Ti的所有施工风险因素构成最先集V(Ti)，根据影响集U(Ti)与最先集V(Ti)计算重叠集C(Si)，所述重叠集由影响集U(Ti)与最先集V(Ti)间重叠部分构成，C（Si)＝U(Ti)∩V(Ti)；
区域划分用于对施工因素问题对应的所有施工危险因素进行等级划分，依次划分成E1、E2、...、Ee，且E1、E2、...、Ee的等级依次降低；
当影响集U(Ti)与重叠集C(Si)所包含的施工危险因素相同时，将重叠集C(Si)中的施工危险因素作为E1等级下的施工危险因素，并在临时矩阵B中删除重叠集C(Si)中施工危险因素所在的行与列，同理，求出下一等级的施工危险因素，形成的各等级的施工危险因素构成轮廓模型。
W6、根据轮廓模型建立阶梯等级结构模型，如图2所示，阶梯等级结构模型用于显示该施工段内各施工危险因素间的层次分布关系，其中，AK11、AK12、...、AK1i表示为第k个施工段内E1等级对应的施工危险因素，AK21、AK22、...、AK2i表示为第k个施工段内E2等级对应的施工危险因素，AKe1、AKe2、...、AKei表示为第k个施工段内Ee等级对应的施工危险因素，且AKei与AK(e-1)i间的关系表示为由AKei对应的施工危险因素造成AK(e-1)i对应的施工危险因素。
通过采用对各施工段内的施工危险因素进行分析、处理，以划分成若干层的施工危险因素等级，直观地了解各施工危险因素间的关联性，便于该施工段内的施工危险因素进行综合掌控，为后期安全施工奠定基础。
施工关联分析模块用于接收评判关联分析模块发送的各施工段内各施工危险因素间的层次分布关系，对接收的各施工段内各施工危险因素进行权重计算，并将统计的各施工段内的各施工危险因素的权重发送至管理服务器；
所述施工关联分析模块计算各施工段内各施工危险因素对应的权重方法，包括以下步骤：
步骤1、对施工危险因素进行离散化处理：将各施工段内的各施工危险因素按照层次分布关系进行离散化，每个施工段用不同代码进行表示属性值，分别为1,2,...,f,...,n，对每个施工段内各施工危险因素按照施工危险因素间的层次分布情况进行排序，施工段内施工危险因素为条件属性，即条件属性集Lf＝{lf1,lf2,...,lfj,...,lfm}，各施工危险因素的危险等级为决策属性，决策属性集Z＝{y}，y表示为施工专家的危险评价等级，危险评价等级为1,2,3级别；
其中，危险评价等级的确定，包括以下步骤：
P1、获取若干建筑工程专家对各施工段内各施工危险因素的危险等级进行评定；
P2、统计各施工段内的各施工危险因素的平均危险等级表示为第Q个建筑工程专家评定的第k个施工段内第i个施工危险因素的危险等级，L表示为建筑工程专家的数量；
P3、判断建筑工程专家对第k个施工段内第i个施工危险因素评定的危险等级是否在0.7χKi-1.2χKi之间，若不在，则剔除该建筑工程专家对第k个施工段内第i个施工危险因素评定的危险等级，若在，则保留该建筑工程专家评定的第k个施工段内第i个施工危险因素的危险等级，并执行步骤P4；
P4、统计各施工段内各施工危险因素的综合危险等级表示为第Q个建筑工程专家评定的第k个施工段内第i个施工危险因素的危险等级，L′表示为保留的建筑工程专家人员数量。
通过采用若干建筑工程专家对各施工段内各施工危险因素进行综合评估，提高了各施工危险因素的综合评估，使得各施工危险因素的危险评价等级准确性高。
步骤2、计算决策属性集Z对条件属性集L的依赖程度
表示为U中所有等价y构成的数量；
步骤3、对每个条件属性lfj，计算决策属性集Z对条件属性集Lf-lfj的依赖程度
表示为U中除了lfj对应的y以外的所有等价y构成的数量；
步骤4、利用属性重要性的计算公式计算各条件属性对决策属性的重要性，则第j种条件属性的重要性为：
步骤5、对各条件属性的重要性进行归一化处理，得到归一化后的第j种条件属性的权重系数：
管理服务器用于接收风险统筹模块发送的工程项目施工的安全施工危险指标，对接收的安全施工危险指标按照人员因素、设备-物因素、环境因素和管理因素进行划分存储，且管理服务器内存储有项目工程在施工过程中发生各施工危险因素对应的预警措施；
管理服务器接收评判建模分布模块发送的各施工段内各施工危险因素间的层次分布关系，根据接收的各施工危险因素间的层次分布关系统计各施工危险因素的比例值，管理服务器接收施工关联分析模块发送的各施工段内各施工危险因素的权重，管理服务器提取各施工危险因素的比例值以及各施工危险因素的权重，根据施工危险因素的比例值以及各施工危险因素的权重，建立施工安全评估模型ψ表示为施工综合安全评估系数，ηk表示为第k个施工段对应的施工安全评估子系数，gAkfj表示为第k个施工段内第f个等级中第j个施工危险因素对应的比例值，υfj表示为第f个等级中第j个施工危险因素对应的权重，υfj∈υj；
其中，第k个施工段内等于该施工段内所有施工危险因素数量之和，
管理服务器接收输入与展示模块发送的已解决的施工危险因素，并在各施工危险因素间的层次分布关系去除已解决的施工危险因素，将已解决的施工危险因素对应的比例值设为1，未解决的施工危险因素设为0，统计该项目工程的施工综合安全评估系数并将未解决的施工危险因素对应的预警措施发送至输入与展示模块，其中，施工综合安全评估系数越大，表明施工的安全性越大。
输入与展示模块用于输入实施该项目工程中未解决的施工危险因素，并将未解决的施工危险因素发送至管理服务器，接收管理服务器发送的项目工程的施工综合安全评估系数和未解决的施工危险因素对应的预警措施并进行显示。
一种工程项目的安全施工评估方法，包括以下步骤：
H1、对工程项目中的施工过程进行划分，划分成若干施工段，并按照施工段先后顺序进行排序编号，分别为1,2,...,i,...,n，n表示为该工程项目的施工段总数；
H2、统计施工过程中各类风险事故，并对事故发生的危险因素以及发生的次数进行筛选，罗列成风险源清单，所述风险源清单包括事故发生的危险因素以及发生的次数等；
H3、对风险清单中事故发生的危险因素进行分类，划分成人员因素、设备-物因素、环境因素和管理因素，并将各危险因素划分安全施工风险指标；
H4、对工程项目施工的安全施工风险指标按照施工段进行划分，并统计各施工段内各施工危险因素进行层次分析，以分析各施工段内各施工危险因素间的层次分布关系；
H5、统计各施工段内各施工危险因素进行权重；
所述权重计算方法，包括以下步骤：
步骤1、对施工危险因素进行离散化处理：将各施工段内的各施工危险因素按照层次分布关系进行离散化，每个施工段用不同代码进行表示属性值，分别为1,2,...,f,...,n，对每个施工段内各施工危险因素按照施工危险因素间的层次分布情况进行排序，施工段内施工危险因素为条件属性，即条件属性集Lf＝{lf1,lf2,...,lfj,...,lfm}，各施工危险因素的危险等级为决策属性，决策属性集Z＝{y}，y表示为施工专家的危险评价等级，危险评价等级为1,2,3级别；
步骤2、计算决策属性集Z对条件属性集L的依赖程度
表示为U中所有等价y构成的数量；
步骤3、对每个条件属性lfj，计算决策属性集Z对条件属性集Lf-lfj的依赖程度
表示为U中除了lfj对应的y以外的所有等价y构成的数量；
步骤4、利用属性重要性的计算公式计算各条件属性对决策属性的重要性，则第j种条件属性的重要性为：
步骤5、对各条件属性的重要性进行归一化处理，得到归一化后的第j种条件属性的权重系数：
H6、根据步骤H4统计各施工危险因素间的层次分布关系统计各施工危险因素的比例值，并结合步骤H5，建立施工安全评估模型；
H7、输入实施该项目工程中未解决的施工危险因素，并将未解决的施工危险因素代入施工安全评估模型，统计施工该项目工程的施工综合安全评估系数。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种工程项目的安全施工评估系统，其特征在于：包括施工划分模块、施工风险辨识模块、风险统筹模块、评判建模分布模块、施工关联分析模块、管理服务器和输入与展示模块；
所述施工风险辨识模块与风险统筹模块连接，风险统筹模块通过评判建模分布模块与施工关联分析模块连接，管理服务器分别与风险统筹模块、评判建模分布模块、施工关联分析模块和输入与展示模块连接；
所述施工划分模块用于对工程项目的施工过程进行划分，划分成若干施工段，并对各施工段划分成若干施工工序，其中，对工程项目中各施工段按照施工先后顺序进行排序编号，分别为1,2,...,k,...,n，n表示为该工程项目的施工段总数；
所述施工风险辨识模块用于对施工过程中各类潜在的风险事故进行识别，并对事故发生的危险因素以及发生的次数进行调查筛选，以罗列出施工过程中的风险源清单，并将罗列出的风险源清单发送至风险统筹模块；
所述风险统筹模块用于接收施工风险辨识模块发送的风险源清单，对接收的风险源清单中事故发生的危险因素进行分类，划分成人员的因素、设备-物的因素、环境的因素以及管理的因素，将人的因素、设备-物的因素、环境的因素以及管理的因素设置为一级危险指标，将各一级危险指标下的具体安全事故危险因素设置为二级危险指标，以构成了工程项目施工的安全施工风险指标，并将工程项目施工的安全施工风险指标分别发送至评判建模分布模块和管理服务器；
所述评判建模分布模块用于接收风险统筹模块发送的工程项目施工的安全施工风险指标，对接收的安全施工风险指标按照各施工段进行划分，并将各施工段内的各施工危险因素进行层次分析，以分析各施工段内各施工危险因素间的层次分布关系，并将各施工段内各施工危险因素间的层次分布关系分别发送至施工关联分析模块和管理服务器；
所述施工关联分析模块用于接收评判关联分析模块发送的各施工段内各施工危险因素间的层次分布关系，对接收的各施工段内各施工危险因素进行权重计算，并将统计的各施工段内的各施工危险因素的权重发送至管理服务器；
所述管理服务器用于接收风险统筹模块发送的工程项目施工的安全施工危险指标，对接收的安全施工危险指标按照人员因素、设备-物因素、环境因素和管理因素进行划分存储，且管理服务器内存储有项目工程在施工过程中发生各施工危险因素对应的预警措施；
所述管理服务器接收评判建模分布模块发送的各施工段内各施工危险因素间的层次分布关系，根据接收的各施工危险因素间的层次分布关系统计各施工危险因素的比例值，管理服务器接收施工关联分析模块发送的各施工段内各施工危险因素的权重，管理服务器提取各施工危险因素的比例值以及各施工危险因素的权重，根据施工危险因素的比例值以及各施工危险因素的权重，建立施工安全评估模型；
所述管理服务器接收输入与展示模块发送的已解决的施工危险因素，并在各施工危险因素间的层次分布关系去除已解决的施工危险因素，将已解决的施工危险因素对应的比例值设为1，未解决的施工危险因素设为0，统计该项目工程的施工综合安全评估系数并将未解决的施工危险因素对应的预警措施发送至输入与展示模块；
所述输入与展示模块用于输入实施该项目工程中未解决的施工危险因素，并将未解决的施工危险因素发送至管理服务器，接收管理服务器发送的项目工程的施工综合安全评估系数和未解决的施工危险因素对应的预警措施并进行显示。
2.根据权利要求1所述的一种工程项目的安全施工评估系统，其特征在于：所述评判建模分布模块统计施工段内各施工危险因素间的层次分析，具体包括以下步骤：
W1、将检测的施工段作为施工因素问题；
W2、选取安全施工风险指标中影响施工因素问题的施工危险因素Ti，各施工段内施工危险因素构成施工段危险因素集合Tk(T1,T2,...,Ti,...,Tj,...,Tm)，Tk表示为第k个施工段的施工危险因素集合，Ti、Tj分别表示为施工段内第i个和第j个施工危险因素，m表示为第k个施工段内施工危险因素的总数；
W3、根据同一施工段内各施工危险因素间的关系，建立关系矩阵A；
其中，关系矩阵A由m行m列元素构成，定义关系矩阵中的元素aij，
W4、将关系矩阵A与单位矩阵I进行运算，得到临时矩阵B，其中，B＝(A+I)r+1＝(A+I)r≠...≠(A+I)2≠A+I，且r＝1,2,...；
W5、对临时矩阵B进行级间划分处理和区域划分处理，根据级间划分处理和区域划分处理提取轮廓模型；
W6、根据轮廓模型建立阶梯等级结构模型，如图2所示，阶梯等级结构模型用于显示该施工段内各施工危险因素间的层次分布关系，其中，AK11、AK12、...、AK1i表示为第k个施工段内E1等级对应的施工危险因素，AK21、AK22、...、AK2i表示为第k个施工段内E2等级对应的施工危险因素，AKe1、AKe2、...、AKei表示为第k个施工段内Ee等级对应的施工危险因素，且AKei与AK(e-1)i间的关系表示为由AKei对应的施工危险因素造成AK(e-1)i对应的施工危险因素。
3.根据权利要求2所述的一种工程项目的安全施工评估系统，其特征在于：级间划分是根据施工因素问题中的所有施工危险因素，以临时矩阵B为基础，划分为不同层次，在临时矩阵B中，将Ti可到达的施工风险因素构成影响集U(Ti)，可到达Ti的所有施工风险因素构成最先集V(Ti)，根据影响集U(Ti)与最先集V(Ti)计算重叠集C(Si)，所述重叠集由影响集U(Ti)与最先集V(Ti)间重叠部分构成，C(Si)＝U(Ti)∩V(Ti)；
区域划分用于对施工因素问题对应的所有施工危险因素进行等级划分，依次划分成E1、E2、...、Ee，且E1、E2、...、Ee的等级依次降低；
当影响集U(Ti)与重叠集C(Si)所包含的施工危险因素相同时，将重叠集C(Si)中的施工危险因素作为E1等级下的施工危险因素，并在临时矩阵B中删除重叠集C(Si)中施工危险因素所在的行与列，同理，求出下一等级的施工危险因素，形成的各等级的施工危险因素构成轮廓模型。
4.根据权利要求1所述的一种工程项目的安全施工评估系统，其特征在于：所述施工关联分析模块计算各施工段内各施工危险因素对应的权重方法，包括以下步骤：
步骤1、对施工危险因素进行离散化处理：将各施工段内的各施工危险因素按照层次分布关系进行离散化，每个施工段用不同代码进行表示属性值，分别为1,2,...,f,...,n，对每个施工段内各施工危险因素按照施工危险因素间的层次分布情况进行排序，施工段内施工危险因素为条件属性，即条件属性集Lf＝{lf1,lf2,...,lfj,...,lfm}，各施工危险因素的危险等级为决策属性，决策属性集Z＝{y}，y表示为施工专家的危险评价等级，危险评价等级为1,2,3级别；
步骤2、计算决策属性集Z对条件属性集L的依赖程度
U＝m，表示为U中所有等价y构成的数量；
步骤3、对每个条件属性lfj，计算决策属性集Z对条件属性集Lf-lfj的依赖程度
U＝m，表示为U中除了lfj对应的y以外的所有等价y构成的数量；
步骤4、利用属性重要性的计算公式计算各条件属性对决策属性的重要性，则第j种条件属性的重要性为：
步骤5、对各条件属性的重要性进行归一化处理，得到归一化后的第j种条件属性的权重系数：
5.根据权利要求4所述的一种工程项目的安全施工评估系统，其特征在于：所述危险评价等级的确定，包括以下步骤：
P1、获取若干建筑工程专家对各施工段内各施工危险因素的危险等级进行评定；
P2、统计各施工段内的各施工危险因素的平均危险等级 表示为第Q个建筑工程专家评定的第k个施工段内第i个施工危险因素的危险等级，L表示为建筑工程专家的数量；
P3、判断建筑工程专家对第k个施工段内第i个施工危险因素评定的危险等级是否在0.7χKi-1.2χKi之间，若不在，则剔除该建筑工程专家对第k个施工段内第i个施工危险因素评定的危险等级，若在，则保留该建筑工程专家评定的第k个施工段内第i个施工危险因素的危险等级，并执行步骤P4；
P4、统计各施工段内各施工危险因素的综合危险等级 表示为第Q个建筑工程专家评定的第k个施工段内第i个施工危险因素的危险等级，L′表示为保留的建筑工程专家人员数量。
6.根据权利要求1所述的一种工程项目的安全施工评估系统，其特征在于：所述施工安全评估模型 ψ表示为施工综合安全评估系数，ηK表示为第k个施工段对应的施工安全评估子系数，gAKei表示为第e个等级中第i个施工危险因素对应的比例值，υei表示为第e个等级中第i个施工危险因素对应的权重，υei∈υj。
7.一种工程项目的安全施工评估方法，其特征在于：包括以下步骤：
H1、对工程项目中的施工过程进行划分，划分成若干施工段，并按照施工段先后顺序进行排序编号，分别为1,2,...,i,...,n，n表示为该工程项目的施工段总数；
H2、统计施工过程中各类风险事故，并对事故发生的危险因素以及发生的次数进行筛选，罗列成风险源清单，所述风险源清单包括事故发生的危险因素以及发生的次数等；
H3、对风险清单中事故发生的危险因素进行分类，划分成人员因素、设备-物因素、环境因素和管理因素，并将各危险因素划分安全施工风险指标；
H4、对工程项目施工的安全施工风险指标按照施工段进行划分，并统计各施工段内各施工危险因素进行层次分析，以分析各施工段内各施工危险因素间的层次分布关系；
H5、统计各施工段内各施工危险因素进行权重；
H6、根据步骤H4统计各施工危险因素间的层次分布关系统计各施工危险因素的比例值，并结合步骤H5，建立施工安全评估模型；
H7、输入实施该项目工程中未解决的施工危险因素，并将未解决的施工危险因素代入施工安全评估模型，统计施工该项目工程的施工综合安全评估系数。
8.根据权利要求7所述的一种工程项目的安全施工评估方法，其特征在于：所述权重计算方法，包括以下步骤：
步骤1、对施工危险因素进行离散化处理：将各施工段内的各施工危险因素按照层次分布关系进行离散化，每个施工段用不同代码进行表示属性值，分别为1,2,...,f,...,n，对每个施工段内各施工危险因素按照施工危险因素间的层次分布情况进行排序，施工段内施工危险因素为条件属性，即条件属性集Lf＝{lf1,lf2,...,lfj,...,lfm}，各施工危险因素的危险等级为决策属性，决策属性集Z＝{y}，y表示为施工专家的危险评价等级，危险评价等级为1,2,3级别；
步骤2、计算决策属性集Z对条件属性集L的依赖程度
U＝m，表示为U中所有等价y构成的数量；
步骤3、对每个条件属性lfj，计算决策属性集Z对条件属性集Lf-lfj的依赖程度
U＝m，表示为U中除了lfj对应的y以外的所有等价y构成的数量；
步骤4、利用属性重要性的计算公式计算各条件属性对决策属性的重要性，则第j种条件属性的重要性为：
步骤5、对各条件属性的重要性进行归一化处理，得到归一化后的第j种条件属性的权重系数：
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Effective date of registration: 20200713 Address after: 410000 18, 19, 20 / F, friendship consulting building, 339 Xinglian Road, Kaifu District, Changsha City, Hunan Province Applicant after: FRIENDSHIP INTERNATIONAL ENGINEERING CONSULTING Co.,Ltd. Address before: 514000 dormitory of Jiaying University, Meijiang District, Guangdong, Meizhou Applicant before: Deng Jiaming |
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 18 / F, 19 / F, 20 / F, friendship consulting building, 339 Xinglian Road, Kaifu District, Changsha, Hunan 410000 Patentee after: Friendship International Engineering Consulting Co.,Ltd. Address before: 18 / F, 19 / F, 20 / F, friendship consulting building, 339 Xinglian Road, Kaifu District, Changsha, Hunan 410000 Patentee before: FRIENDSHIP INTERNATIONAL ENGINEERING CONSULTING Co.,Ltd. |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Denomination of invention: A safety construction evaluation system of engineering project and its evaluation method Effective date of registration: 20210225 Granted publication date: 20200804 Pledgee: Ziyuan sub branch of Changsha Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Friendship International Engineering Consulting Co.,Ltd. Registration number: Y2021430000003 |