论文开题报告怎么写?本文将以工程管理论文为例,为大家分享一篇开题报告的范文样本,标题是“基于复杂网络理论的地铁施工安全风险演化机制研究”,具体详情如下。
一、论文开题报告基本框架
论文开题报告一般由以下八个部分组成(每个院校都有固定的开题报告模板,可能有所差异,大家可以参照各自学院的要求进行写作)。具体内容如下:
1.选题的背景及意义
2.研究目标及内容
3.研究方法
4.论文大纲
5.技术难点和可能的解决方案
6.预期成果及可能的创新点
7.论文工作计划
8.参考文献
二、选题的背景及意义
1.1.1 研究背景
随着国民经济和社会生产力的快速发展,城市化进程不断加快,地面资源的利用越来越趋于饱和,为了缓解这一现象,现代化的城市建设逐渐开始发展立体式交通,使得城市建设从地上转到地下开拓空间[1]。近年来,地铁作为现代化交通工具,因其具有安全、容量大、集约化、能耗低、污染小、速度快、准点率高等优点,在我国得到迅速发展,有效地缓解了地面交通拥堵问题,满足了人们日常出行的需求。地铁在英国、美国、日本等国家已经有百年的发展历史,其建设经验比较丰富、技术相对成熟。然而我国地铁建设起步比较晚,1965年才开始在北京修建第一条地铁线路,迄今为止仅有53年的时间。此外地铁作为一项隐蔽工程,具有建设投资金额大、地质条件复杂多变、施工环境复杂、施工周期长、工种繁多、技术难度大等特点,这就增加了地铁建设过程中安全风险的不确定性[2],导致了近年来我国地铁施工安全风险事故时有发生,不仅造成了大量的人员伤亡和经济损失,而且对社会产生了十分恶劣的影响t3,4L2008年11月15日,杭州地铁一号线工地突然发生坍塌事故,造成21人死亡,24人受伤,直接经济损失约4961万元;2018年2月7日,佛山地铁二号线工地突发坍塌事故,造成11人死亡,8人受伤,1人失联,直接经济损失约5323.8万元。这些事故让人触目惊心,造成了严重的生命财产损失,对事故发生地区的社会和经济发展造成了非常恶劣的负面效应。
导致地铁施工事故发生的原因众多,宄其根本原因是由于在地铁建设过程中对于安全风险管理的认识不足,缺乏事前主动进行风险管理和风险预防。因此,在地铁施工过程中,实行安全风险管理、提高安全风险管理水平己经迫在眉睫。目前,针对地铁施工安全风险管理方面的研宄较多,主要包括两个方面,一是从地铁施工技术入手,关注地铁施工过程中的风险源。从地质条件、设计参数、施工参数等多方面综合分析研宄,对关键风险源进行监控,从而制定相应的预防措施;二是以系统的角度,从人员、机械、环境、技术、材料等方面分析地铁施工过程的可靠性和安全性。这些研究均取得了一定的成果,为地铁施工的安全风险管理做出了贡献。
但是由于地下施工环境的隐蔽性、动态性和事故发生的复杂衍生性和祸合性,人们对于安全风险事故的分析也仅是就事论事,并没有真正认识到地铁施工系统内部的安全风险演化机制问题。基于上述背景,如何高效地对地铁施工安全风险进行管理和控制,利用科学方法建立地铁施工安全风险演化机制的理论基础,认识地铁施工系统中安全风险的内在演化特征和规律;如何采用有效的方法对地铁施工安全风险进行管理和控制,减少安全风险事故的发生,符合国民经济建设的重大需求,是现阶段地铁施工安全风险研宄的重要方向。
1.1.2 研究意义
本研宄具有重要的理论意义与工程应用价值:
(1)有利于探索地铁施工安全风险的演化特征、规律以及控制措施我国正处于地铁建设发展的高潮期和繁荣期,其速度之快、规模之大、施工条件之复杂为地铁施工安全风险管理提出了更高的要求。国内外学者对于地铁施工安全风险方面的研宄主要集中在安全风险监测与评价等方面,而对地铁施工安全风险的动态演化过程缺少认识。开展地铁施工安全风险演化机制和控制的理论研宄,对于促进安全科学理论、风险管理理论、复杂理论等有关学科的发展,具有重要的理论价值和意义。
(2)有利于提高地铁施工的安全风险管理水平地铁施工作为一项庞大的生产系统,其工序复杂,涉及到人、机、料、法、环等各个系统,因此需要有效的安全理论提供指导和服务。本研宄针对地铁施工安全风险演化问题,探索地铁施工安全风险演化的途径,找出地铁施工过程中相对薄弱的环节,通过控制风险转化的条件,识别系统中关键的安全风险因素,以预防性管理代替补救性管理,是地铁施工“安全管理、预防为主、综合治理”思想的贯彻落实,同时对于不断丰富地铁施工的安全风险管理理论、提高地铁施工安全风险管理的水平、提高突发事件的应急处理能力起到非常积极的促进和推动作用。
(3)有利于减少事故的发生,提高企业的经济效益和社会效益本文的研究可以协助决策者和管理者认识到地铁施工安全风险事故的演化特性和规律,针对关键安全风险因素制定相应的预防和控制策略,指导地铁施工,及时依据实际情况作出决策,在地铁施工隐患未演化成事故之前,采取有效的控制措施,将事故抑制在萌芽状态,从而使地铁施工系统处于和保持安全状态,降低事故发生的概率,有效地控制施工成本和工期,减少生命财产损失和不良社会效应,提高企业的经济效益和社会效益。因此,对地铁施工安全风险演化评价与控制的方法进行研宄,揭示地铁施工安全风险与事故的形成、发展和演化的机制和规律,有助于地铁施工安全风险从事前预防、事中控制和事后救援进行决策,从而提髙地铁施工安全风险管理水平,更加系统全面地预防和控制地铁施工安全风险事故的发生,减少事故带来的负面影响,为保证地铁建设健康和快速发展具有重要的理论意义和实际应用价值。
三、研究内容
研宄内容主要包括以下五个部分:
(1)地铁施工安全风险事故案例的统计分析对2003?2018年发生的161起地铁施工安全风险事故案例进行统计,从事故类型、事故发生时间、事故发生位置(车站、区间)、事故影响因素、事故急缓原因以及事故等级这6个方面研宄地铁施工事故发生的特征和规律,给出地铁施工安全风险事故的预防和应对策略。
(2)地铁施工有向加权事故网络的演化机制研宄提出一种基于复杂网络理论的地铁施工有向加权事故网络的建模方法,分析复杂网络的统计特征指标,获取地铁施工事故成因机理以及安全风险的演化特性和规律。
(3)地铁盾构施工安全风险网络的演化机制研宄建立地铁盾构施工安全风险有向无权整体网络和六个子网络,分析不同网络的拓扑结构和演化特性;对整体网络进行蓄意攻击和随机攻击,获得地铁盾构施工的关键安全风险因素。
(4)地铁盾构施工掘进参数时间序列网络的演化机制研宄建立地铁盾构施工掘进参数时间序列复杂网络,分析施工掘进参数时间序列中所蕴含的结构信息,发掘地铁盾构施工参数时间序列的变动规律和演化机理。
(5)地铁盾构施工安全风险演化控制研宄分析设计参数、地质参数和地铁盾构施工掘进参数对地表沉降的影响,建立基于粒子群算法(PSO)优化最小二乘支持向量机(LS-SVM)的地铁盾构施工地表沉降预测与控制模型。通过优化地铁盾构施工掘进参数实现对地表沉降的控制。
四、研究方法
本文针对地铁施工安全风险演化机制的研宄,采用的方法包括文献查阅、资料收集,网络搜索、模型构建、理论分析与实例应用分析相结合、计算机智能等。
(1)采用资料收集、文献查阅、网络搜索等方法,收集和统计地铁施工安全风险事故案例,分析事故发生的过程和规律。
(2)运用复杂网络理论对地铁施工有向加权事故网络、地铁盾构施工安全风险网络、地铁盾构施工参数时间序列网络进行建模,分析地铁施工安全风险的内部演化机制。
(3)采用粒子群算法(PSO)优化最小二乘支持向量机(LS-SVM)的算法构建地铁施工安全风险预测与控制模型,结合实例分析,通过优化地铁盾构施工掘进参数,实现对地表沉降的控制。
(4)针对基于复杂网络理论构建的地铁施工安全风险网络模型,通过实例分析,验证所构建模型的合理性。
(5)利用Matlab2014b实现算法编程与仿真实验,利用Gephi0.9.1实现网络数据的可视化分析。
五、研究结论
本文的主要结论如下:
(1)地铁施工安全风险事故案例的统计分析对2003-2018年北京、上海、广州、台湾、东京等城市发生的161起地铁施工安全风险事故案例,从事故类型、事故发生时间、事故发生位置、事故影响因素、事故急缓原因以及事故等级这6个方面对地铁施工事故发生的特征和规律进行了分析。结果表明,坍塌事故是地铁施工事故的主要类型;区间隧道事故发生的次数大于车站施工;缓变事故发生的次数大于突发事故;地质因素和管理因素是引起事故发生最多的两个方面;2015?2018年地铁事故的发生有明显下降的趋势,体现了安全风险管理水平的提高对地铁施工风险管理的优势。
(2)构建了地铁施工有向加权事故网络模型,并对地铁施工事故网络的演化进行了分析以140条事故链为基础,运用复杂网络理论构建了地铁施工有向加权事故网络模型,该事故网络由53个节点和213条有向加权边组成。通过对网络的拓扑特性进行分析,结果表明,地铁施工有向加权事故网络具有小世界效应,隐患和事故在网络中传播速度快、范围广,极易产生次生和衍生事故;地铁施工有向加权事故网络是无标度网络,表明网络对于蓄意攻击具有较高的脆弱性。通过移除网络中节点度、节点强度和介数中心性数值较大的关键节点,能够破坏地铁施工事故网络的连通性,以减少事故的扩散与蔓延。
(3)构建了地铁盾构施工安全风险网络模型,分析了网络的演化机制运用复杂网络理论,构建了地铁盾构施工安全风险有向无权整体网络和六个子网络。通过分析网络的特征指标,得到了地铁盾构施工安全风险整体网络和六个子网络的演化特征;对地铁盾构施工安全风险整体网络中的节点重要性进行评价,得到了网络中的节点在不同指标中表现出的重要性;最后,采用蓄意攻击和随机攻击的策略识别出了地铁盾构施工中的关键安全风险因素。结果发现对介数中心性值较大的安全风险因素进行预防和控制,减小地铁盾构施工安全风险网络的连通性,可以消减安全风险事件的发生。
(4)构建了地铁盾构施工参数时间序列网络模型,结合工程实例,分析了时间序列网络的演化机制运用可见图方法建立了地铁盾构施工参数时间序列复杂网络模型。研宄结果表明,所构建的地铁盾构施工刀盘扭矩、总推力、推进速度、刀盘转速、土压力(左)和土压力(右)时间序列网络,较好地服从于幂律分布,具有无标度特性,符合地铁盾构施工参数时间序列数据的实际特点;网络具有小世界效应,意味着数据节点之间相互影响和传导的速度非常快,并且部分节点数据的突变是由于网络中一部分团体聚类后的爆发。网络的小世界效应使得对时间序列的预测总会存在误差,并且时间序列的演化过程中可能会发生突变,会偏离预测方法所拟合出的时间序列演化的轨道。
(5)提出了地铁盾构施工安全风险演化控制建模和分析方法,结合工程实例,对模型进行了验证构建了基于PSO优化LS-SVM的地铁盾构施工安全风险演化控制模型。以坍塌安全风险演化控制为例,综合考虑地铁盾构施工的设计因素、地质因素和施工因素对地表沉降的影响,所建立的LS-SVM模型的预测误差在合理的范围内,表明该模型的泛化性能比较理想,能够满足地铁盾构施工过程中对地表沉降的预测要求,可以将所建立的模型用于地铁盾构施工地表沉降的预测;在给定的地铁盾构施工设计参数和地质参数情况下,通过优化地铁盾构施工参数,达到对前方盾构施工地表沉降进行控制的目的,防止地表沉降安全风险演化成坍塌事故,因而模型可以用于指导施工。
六、论文进度安排
20XX年11月01日-11月07日 论文选题
20XX年11月08日-11月20日 初步收集毕业论文相关材料,填写《任务书》
20XX年11月26日-11月30日 进一步熟悉毕业论文资料,撰写开题报告
20XX年12月10日-12月19日 确定并上交开题报告
20XX年01月04日-02月15日 完成毕业论文初稿,上交指导老师
20XX年02月16日-02月20日 完成论文修改工作
20XX年02月21日-03月20日 定稿、打印、装订
20XX年03月21日-04月10日 论文答辩
以上是论文开题报告怎么写的相关内容,如果想了解更多论文写作资料,可以随时在本网站查阅,如果想寻找论文写作帮助,可以在线咨询。