梁培，劉暢，梁松

（重慶建工集團(tuán)股份有限公司設(shè)計(jì)研究院，重慶 400014）

0 引言

中國正在從工程大國走向工程強(qiáng)國，建筑業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。工程強(qiáng)國的 “強(qiáng)” 應(yīng)該體現(xiàn)在各個(gè)方面，建筑施工安全一直以來都是社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)，也是衡量施工企業(yè)是否合格的標(biāo)準(zhǔn)之一。根據(jù)住建部統(tǒng)計(jì)[1]可知，我國房屋市政工程生產(chǎn)安全事故及死亡人數(shù)有逐年上升的趨勢（圖1），建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)管控難度較大。隨著科技發(fā)展，人工智能、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)相繼出現(xiàn)，傳統(tǒng)建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理方式得以創(chuàng)新發(fā)展，進(jìn)而在工程開始之前就可以分析可能存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，提出針對性的對策加以管理，有效提升建筑施工的安全水平。

圖1 2012—2018年中國房屋市政工程生產(chǎn)安全事故及死亡人數(shù)

1 建筑施工安全事故的風(fēng)險(xiǎn)源分析

1.1 施工人員的因素

施工人員的因素主要指施工人員的安全意識(shí)和職業(yè)素養(yǎng)存在問題，從而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。建筑施工人員作為施工現(xiàn)場的行為主體，施工人員的安全意識(shí)將對現(xiàn)場安全情況產(chǎn)生重大影響。由于施工用人量大，施工人員安全意識(shí)和職業(yè)素養(yǎng)參差不齊。一方面，一些施工單位缺乏對施工人員入職后的安全教育，或教育流于形式，導(dǎo)致施工人員難以形成較好的安全意識(shí)，施工現(xiàn)場存在較大的安全隱患[2]。另一方面，施工人員的職業(yè)素養(yǎng)不足也是導(dǎo)致發(fā)生安全事故的原因之一，他們在施工現(xiàn)場往往存在不安全行為，如未佩戴防護(hù)用品、奔跑作業(yè)等。另外，也存在施工人員因?yàn)樽陨砑爸車h(huán)境等因素操作失誤的情況。這些都增加了施工安全的風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 施工材料的因素

施工材料的因素主要指施工材料處于不安全狀態(tài)。在施工現(xiàn)場中，施工材料的不安全狀態(tài)，如施工材料的進(jìn)場驗(yàn)收不合格、存儲(chǔ)和保管情況不佳、材料出廠質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等情況，會(huì)直接對施工安全產(chǎn)生影響。如果施工單位未對這些施工材料進(jìn)行有效管理控制，將增加安全風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 施工機(jī)械裝備的因素

施工機(jī)械裝備的因素主要指機(jī)械設(shè)備處于不安全狀態(tài)，如機(jī)械裝備的使用狀態(tài)不佳或者老化、定期維修與保養(yǎng)不到位或出現(xiàn)故障等情況。諸如此類的施工機(jī)械裝備的不安全狀態(tài)將直接增加施工現(xiàn)場的安全風(fēng)險(xiǎn)。

1.4 施工環(huán)境的因素

施工環(huán)境也是導(dǎo)致施工安全事故的成因之一。施工環(huán)境的不安全狀態(tài)直接影響施工人員的施工行為。例如施工光線太暗阻礙視線，光線過強(qiáng)導(dǎo)致無法看清施工物品，施工現(xiàn)場未達(dá)到安全文明施工要求，雜亂無章。這些條件都會(huì)間接地增加發(fā)生安全事故的可能性。

1.5 施工安全管理的因素

施工安全管理的因素主要指施工現(xiàn)場安全管理不到位。施工現(xiàn)場管理不夠，管理水平不足，安全管理體制不健全，安全管理責(zé)任劃分模糊，對施工人員缺乏安全培訓(xùn)管理，安全防護(hù)措施不完善等一系列管理因素，都會(huì)增加施工安全事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

1.6 施工安全投入的因素

施工安全投入的因素主要指為確保施工安全而投入的人力、物力和財(cái)力。施工要素投入不足將有可能導(dǎo)致安全生產(chǎn)基本運(yùn)行失常，從而發(fā)生安全事故。根據(jù)《企業(yè)安全生產(chǎn)費(fèi)用提取和使用管理辦法》，施工安全投入占比不高，施工企業(yè)設(shè)置的安全投入費(fèi)用不能滿足安全生產(chǎn)的需要，將會(huì)影響施工人員、施工物品的安全狀態(tài)[3]。

2 基于大數(shù)據(jù)的建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理

在明晰了施工安全事故風(fēng)險(xiǎn)源之后，可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)幫助施工企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場安全管理，提高管理效率和質(zhì)量。

2.1 基于大數(shù)據(jù)進(jìn)行建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理的理論基礎(chǔ)

施工安全大數(shù)據(jù)作為重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，對施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理數(shù)據(jù)化有極大的作用。通過運(yùn)用大數(shù)據(jù)思維，物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠有效解決風(fēng)險(xiǎn)管理出現(xiàn)的問題，優(yōu)化建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理。

（1） 大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)思維是將采集到的經(jīng)驗(yàn)與現(xiàn)象等數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)化和規(guī)律化處理。綜合運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)、人工智能、數(shù)據(jù)挖掘等方法的優(yōu)勢，統(tǒng)籌融合處理數(shù)據(jù)，以一種更可靠的、高效的形式挖掘多源異構(gòu)數(shù)據(jù)[4]。本質(zhì)上就是從 “計(jì)算為中心” 轉(zhuǎn)變到 “數(shù)據(jù)處理為中心” ，是一種新的數(shù)據(jù)處理思維。

目前大數(shù)據(jù)已得到廣泛運(yùn)用，例如在公安系統(tǒng)，通過采集居民數(shù)據(jù)，將整個(gè)區(qū)域以數(shù)據(jù)的形式展現(xiàn)在平臺(tái)上，追蹤定位不法分子，進(jìn)行高效便捷的管控，從而降低管控難度。

（2） 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑施工領(lǐng)域的運(yùn)用較為廣泛。物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，不局限于網(wǎng)絡(luò)之間，而是延伸至所有物品與物品之間，實(shí)現(xiàn)物與物之間的聯(lián)結(jié)和信息交互，是重要的信息技術(shù)。在施工過程中，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以將施工現(xiàn)場的所有信息在網(wǎng)絡(luò)中顯示[5]。物聯(lián)網(wǎng)的強(qiáng)大映射功能，有助于形成大數(shù)據(jù)。因此在形成施工安全大數(shù)據(jù)庫時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)作為重要支撐環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，保障數(shù)據(jù)的有效性和可靠性。

（3） 云計(jì)算

云技術(shù)的核心是云計(jì)算。通過互聯(lián)網(wǎng)連接實(shí)現(xiàn)巨大的數(shù)據(jù)收集、運(yùn)算、結(jié)果匯總、結(jié)果反饋，需要龐大的計(jì)算量，云計(jì)算能在短時(shí)間內(nèi)提供極速運(yùn)算服務(wù)。

2.2 基于大數(shù)據(jù)的建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理流程

基于大數(shù)據(jù)進(jìn)行施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理的第一步是進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別。風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別主要是對施工過程中的人員、材料、機(jī)械、環(huán)境和管理進(jìn)行識(shí)別。利用傳統(tǒng)手段進(jìn)行數(shù)據(jù)識(shí)別，如直接經(jīng)驗(yàn)法、對照檢查表法等，加上大數(shù)據(jù)技術(shù)性分析得到最終的綜合性風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別結(jié)果。數(shù)據(jù)來源有以下幾種：一是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對施工現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)控，如紅外感應(yīng)器、RFID、定位系統(tǒng)等智能傳感器將施工現(xiàn)場的人材機(jī)環(huán)管5大要素用互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系起來，形成數(shù)據(jù)化管理，達(dá)到同步檢測、實(shí)時(shí)監(jiān)控；二是將國家相關(guān)的法律法規(guī)納入安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫中，運(yùn)用機(jī)械語言通過計(jì)算機(jī)編程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別[6]；三是行業(yè)內(nèi)的歷史安全事故數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)分析，并獲取數(shù)據(jù)中的價(jià)值規(guī)律，從而指導(dǎo)風(fēng)險(xiǎn)管理。識(shí)別之后可以根據(jù)5大要素細(xì)化得到施工安全風(fēng)險(xiǎn)因素?cái)?shù)據(jù)表，如表1所示。

表1所示的風(fēng)險(xiǎn)因素可通過不斷識(shí)別進(jìn)行更新完善。將風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)識(shí)別之后，形成施工安全大數(shù)據(jù)庫，解決數(shù)據(jù)孤島的問題，是施工安全管理的重要基礎(chǔ)。施工安全大數(shù)據(jù)庫利用大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)耦合，調(diào)整信息，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)遺漏、重復(fù)或沖突的情況，提高安全管理的科學(xué)性、準(zhǔn)確性和共享性。

施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理不只是形成數(shù)據(jù)庫。在建立了施工安全大數(shù)據(jù)庫之后，再進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集，對風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評價(jià)分級。對安全生產(chǎn)大數(shù)據(jù)庫的海量數(shù)據(jù)資源進(jìn)行整合，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析及置信度分析，相較于傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)分級的優(yōu)勢在于可以獲取不易發(fā)現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)要素信息。關(guān)聯(lián)及置信度分析之后，對施工安全事故發(fā)生的可能性和嚴(yán)重程度進(jìn)行分級設(shè)計(jì)，以人材機(jī)環(huán)管5大要素及時(shí)間、空間、系統(tǒng)等要素確定分級指標(biāo)，最終形成施工安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)分級模型，幫助各參與方更好地進(jìn)行施工安全管理。

表1 建筑施工現(xiàn)場安全風(fēng)險(xiǎn)因素表

在對風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評價(jià)分級之后，可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)建立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警預(yù)控模型，有效預(yù)防施工安全事故的發(fā)生。在現(xiàn)場管理中，利用機(jī)械學(xué)習(xí)法優(yōu)化自動(dòng)預(yù)警功能；施工安全大數(shù)據(jù)庫中的預(yù)警、報(bào)警歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源，根據(jù)關(guān)聯(lián)分析與可信度分析預(yù)測安全風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的趨勢；再利用物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)對施工現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)和分析，通過大數(shù)據(jù)流處理技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測，優(yōu)化實(shí)時(shí)預(yù)警功能[7]。在風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警過程中，發(fā)出預(yù)警信息的時(shí)候，利用大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，同步提出針對不同預(yù)警狀態(tài)的預(yù)防措施，為施工現(xiàn)場安全風(fēng)險(xiǎn)管理決策提供支撐。

通過風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，將安全風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)發(fā)布至平臺(tái)中，并存儲(chǔ)至施工安全大數(shù)據(jù)庫中，不斷優(yōu)化數(shù)據(jù)庫和風(fēng)險(xiǎn)管理流程，做到科學(xué)、高效、精準(zhǔn)管理。

基于大數(shù)據(jù)的建筑施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理流程如圖2所示。

3 結(jié)語

通過大數(shù)據(jù)技術(shù)開始風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，形成生產(chǎn)安全大數(shù)據(jù)庫，并利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析和置信度分析，從而進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)分級。針對風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)分級結(jié)果進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警預(yù)控，利用大數(shù)據(jù)對建筑施工安全進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理，使得施工現(xiàn)場管理更規(guī)范、更科學(xué)、更有效。大數(shù)據(jù)技術(shù)未來將大量運(yùn)用在建筑施工領(lǐng)域，基于大數(shù)據(jù)的施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理將為建設(shè)工程的風(fēng)險(xiǎn)防控提供幫助。

圖2 基于大數(shù)據(jù)的施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理流程