[发明专利]基于知识图谱的施工行为安全风险分析与危险点识别方法

说明书

本发明公开了一种基于知识图谱的施工行为安全风险分析与危险点识别方法，包括如下步骤：（1）根据相关施工安全事故报告建立施工安全事故知识图谱；（2）根据所述施工安全事故知识图谱获取事故发生数据，并通过修正灰聚类算法分析现场行为安全数据，计算施工现场安全风险等级；（3）通过灰关联分析方法计算行为指标关联度，追踪关键行为指标；（4）通过知识图谱路径推理算法识别关键行为指标相关危险位置。本发明通过引入知识图谱整合施工安全事故报告的客观数据，从知识图谱中提取风险特征数据，改进风险分析算法、支撑危险点识别，解决现有风险分析与危险点识别方法难以反映项目和地区特征以及主观不确定性问题。

技术领域

本发明属于施工安全风险监控领域，具体涉及一种基于知识图谱的施工行为安全风险分析与危险点识别方法。

背景技术

据统计，建筑行业约有80%~90%的施工安全事故由人的不安全行为导致，许多研究从工人行为出发进行施工安全管理。行为安全(Behavior-Based Safety)是管理工人行为以实现施工安全管理的有效方法。目前的研究通常根据行为安全内容制定行为指标体系以界定不安全行为、采集不安全行为数据，由管理人员根据数据进行安全风险分析，进而根据风险分析结果关联出影响风险变化的关键行为指标，最后识别与关键行为指标相关的危险点作为采取安全措施计划的依据。

但以往基于行为安全的风险分析和危险点识别两个步骤中，风险等级的定义和通过关键行为指标识别危险点均依赖较主观的专家经验。依赖专家主观经验存在主观不确定性问题且难以反映项目和地区的风险特征，进而无法准确分析风险并识别危险点，这可能导致施工安全措施计划失效。

针对施工安全风险分析方法中人为因素带来的不确定性问题，一些学者采用层次分析法、模糊综合评价等方法优化评估指标权重并进行综合评估。吴贤国等基于贝叶斯网络理论提出一种地铁施工风险管理方法，用以分析敏感性致险因素。也有学者以云模型处理施工安全风险评价过程的不确定性和随机性的优点为基础，结合CRITIC、贝叶斯网络等建立风险评估模型。陈士广等创建了基于熵值法和相对差异函数的风险评估模型以评估公路施工安全风险。杨奇等将SNA融合进传统的风险概率和损失的评估方法，形成PRA/SNA风险等级评估方法，服务于安全风险管理。Lee等提出基于行为安全与灰聚类算法的施工安全风险评估方法。这些风险分析方法通过改进算法和模型能在一定程度上降低人为因素的不确定性影响，但仍然缺乏客观数据支撑且不能反映项目和地区的风险特征。

发明内容

为解决以上问题，本发明提出一种基于知识图谱的施工行为安全风险分析与危险点识别方法，通过引入知识图谱整合施工安全事故报告的客观数据，从知识图谱中提取风险特征数据，改进风险分析算法、支撑危险点识别，解决难以反映项目和地区特征以及主观不确定性问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于知识图谱的施工行为安全风险分析与危险点识别方法，包括如下步骤：

（1）根据相关施工安全事故报告建立施工安全事故知识图谱，施工安全事故知识图谱的节点为施工安全事故的关键概念，节点关系为关键概念之间的联系，节点之间由一个或多个关系建立的通路称为路径，所述节点包括行为指标节点，节点中包含案例编号属性；所述节点关系包括导致关系，导致关系中包含次数属性；

（2）根据所述施工安全事故知识图谱获取事故发生数据，并通过修正灰聚类算法分析现场行为安全数据，计算施工现场安全风险等级，所述修正灰聚类算法是指通过给转折点基本值λ_c^k中引入一个修正系数γ_c，进而计算灰聚类系数σ_i^k，通过灰聚类系数σ_i^k判断施工现场安全风险等级；

（Ⅰ）