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《清华大学》 2014年
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建筑施工安全相关行为的建模与仿真

蒋中铭  
【摘要】:建筑施工过程伤亡事故频发,不安全行为是导致事故最重要的原因之一,系统把握其特征与规律至关重要。由于问题的复杂性和研究方法的局限性,目前的研究对不安全行为的系统性分析不够深入、对管理行为与工人行为的交互作用不够清楚。本论文运用系统动力学建模和主体建模,对建筑施工安全相关的管理行为和工人行为及其交互作用进行系统化、程序化的表征,深化对建筑施工安全相关行为的理解。首先,建立建筑施工安全相关行为的系统动力学模型。将安全相关行为的管理系统作为研究对象,总结影响不安全行为产生的因素,挖掘背后的管理因素。在此基础上通过逻辑推理和专家调研建立系统动力学模型。模型测试的结果表明,安全和生产实际上是相互促进的;班组层面的管理行为在提高工人的安全意识方面更为有效;管理层的预防式管理比被动式管理在提高安全绩效方面更为有效。其次,建立建筑施工安全相关行为的主体行为模型。提出描述工人行为的理论模型,对工人行为进行基础建模,并利用已有实验平台进行标定和验证。在此基础上,改进实验平台作为建立主体行为模型所依据的真实现场,建立包含主要认知过程的主体行为模型,并利用模型分析施工安全管理措施对工人行为的影响,表明实验情景下的处罚措施对纠正工人的不安全行为最为有力。再次,建立建筑施工安全相关行为的主体交互模型。在主体行为模型的基础上,将施工安全绩效看作是管理行为与工人行为及其相互作用所涌现出的结果,通过项目调研设计工作场景和任务,确定主体类型及其行为特征,定义主体间的交互规则,建立主体交互模型。通过仿真实验定量评估高层管理者、安全员和班组长的管理行为对工人行为和安全绩效的影响,为建筑施工安全相关行为的管理提供参考。最后,提出包含系统层次、主体交互层次和主体行为层次的综合宏观视角与微观视角的建筑施工安全相关行为仿真模型的构建方法,并以一个简化的案例模型为例,说明将系统动力学建模与主体建模相结合建立仿真模型的可行性。作为建筑施工安全相关行为建模与仿真的基础性研究,本论文为建筑施工安全相关行为的深入研究提供了新的角度与方法,有助于深化对施工安全相关行为特别是不安全行为特征与规律的认识。所提出的综合宏观视角与微观视角的仿真模型的构建方法,可作为基础进一步开发施工安全管理工具,提高管理水平,减少伤亡事故。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TU714

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