基于BP神经网络的高层建筑施工安全评价

摘要

随着我国城市化进程的快速推进和科学技术的进步，建筑业已经进入了发展的快车道，尤其是时下兴起的高层建筑，全国各地都在兴建各式各样的摩天大楼，我国的天际线高度不断刷新。伴随而来的每年都会发生很多的高层建筑施工安全事故，上千人每年因此失去生命，造成的经济损失非常严重。虽然我国施工安全管理水平在不断提高，技术和法律体系也在不断完善，但是每年安全事故的绝对数量比欧美等发达国家要多出很多，因此在安全问题的研究上，形势依然不容乐观。
　　本篇文章研究分析了高层建筑施工安全生产的特点，总结以往大量高层建筑施工事故案例，归纳出了我国近些年来高层建筑施工的事故类型，它们分别是高处坠落、物体打击、坍塌、机械伤害、起重伤害和触电等安全事故类型。对每一种伤害类型进行了具体的分析，总结出了高层建筑施工安全事故发生的原因，在此基础上建立了高层建筑施工现场安全指标评价体系。
　　高层建筑施工现场安全评价不是线性的模型，而是非线性的。BP神经网络具有很多传统评价方法无法比拟的优势。这些优势将会是高层建筑施工安全评价的一种革新。它的优越性在于攻克了旧式安全评价方法的缺陷，带来了全新的评价数据处理模式，将准确和快速真正意义上带入了高层建筑施工安全评价的结果之中。
　　BP神经网络需要训练样本，经过研究本文决定使用专家打分和层次分析法相结合的方式来获得较为客观、准确和真实的样本数据，这对于后续的研究工作非常重要。MATLAB是运用神经网络的专业软件，用它来训练BP神经网络非常合适。最后实践训练好的神经网络模型，本文选择了大连的一个在建工程项目进行了安全评价，并给出了指导意见。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究的意义

1．3 国内外安全评价的发展现状

1．3．1 国内安全评价的发展现状

1．3．2 国外安全评价的发展现状

1．3．3 国内外安全评价方法研究

1．4 主要研究内容和方法

1．4．1 主要研究内容

1．4．2 主要研究方法及技术路线

2 高层建筑施工特征及事故原因分析

2．1 高层建筑施工特征

2．2 高层建筑施工安全事故类型分析

2．2．1 高处坠落事故分析

2．2．2 物体打击事故分析

2．2．3 坍塌事故分析

2．2．4 机械伤害事故分析

2．2．5 起重伤害事故分析

2．2．6 触电伤害事故分析

2．3 高层建筑施工现场安全事故的原因分析

2．3．1 人的原因

2．3．2 材料的原因

2．3．3 机械设备的原因

2．3．4 技术的原因

2．3．5 环境的原因

2．3．6 管理的原因

2．4 本章小结

3 高层建筑施工安全评价指标体系的建立

3．1 高层建筑施工安全评价指标体系建立的原则

3．1．1 科学性原则

3．1．2 逻辑性原则

3．1．3 实践性原则

3．1．4 全面性原则

3．2 高层建筑施工安全评价输入指标体系的构建

3．2．1 人的因素

3．2．2 材料因素

3．2．3 机械设备因素

3．2．4 技术因素

3．2．5 环境因素

3．2．6 管理因素

3．3 高层建筑施工安全评价输出指标

3．4 本章小结

4 应用层次分析法对输入指标进行权重分析

4．1 权的定义

4．2 层次分析法概述

4．3 应用层次分析法确定输入指标权重

4．4 输入指标权重分析的结论

4．5 本章小结

5 基于BP神经网络的高层建筑施工安全评价模型

5．1 人工神经网络模型

5．1．1 人工神经网络及BP网络介绍

5．1．2 人工神经网络模型

5．1．3 人工神经网络的分类

5．1．4 人工神经网络的学习

5．2 人工神经网络在评价过程中的优越性

5．2．1 目前高层建筑施工安全评价方法存在的主要问题

5．2．2 人工神经网络在评价过程中的优越性

5．3 基于BP神经网络的高层建筑施工安全评价模型的建立

5．3．1 BP神经网络的结构

5．3．2 BP神经网络算法

5．3．3 BP神经网络的设计与训练

5．3．3 BP神经网络建立的程序

5．4 本章小结

6 BP神经网络在高层建筑施工安全评价中的应用

6．1 高层建筑施工安全评价的训练样本

6．1．1 输入指标

6．1．2 输出指标

6．2 BP神经网络结构的确定

6．3 BP神经网络的训练和应用

6．3．1 对数据进行归一化处理

6．3．2 使用MATLAB对BP神经网络的训练

6．3．3 应用实例

6．4 本章小结

结论

7．1 总结

7．2 研究成果

7．3 不足与展望

参考文献

附录

致谢