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1、全圆地轶与地下I 程技术风险管理研讨套 基于风险数据库的盾构隧道施工风险管理软件 ( T R M l 0 ) 开发+ 黄宏伟1 曾明2 陈亮1 胡群芳1 ( 1 同济大学地下建筑与工程系，上海，2 0 0 0 9 2 ) ( 2 上海长江隧桥工程建设指挥部办公室，上海，2 0 0 1 2 0 ) 擅耍- 本文较系统地介绍了一套盾构隧道施工风险管理与控制软件的功能和实现方法。软件以一个 风险数据库作为后台数据支持。风险评估方法主要采用了专家调查法和C I I W ( C o n t r 0 1 l e dI n t e r n a la n d M e m o r yg o d e l s )
2、模型将风险指标作为评价标准，实现了对隧道风险辨识、风险评估和决策以及风险 跟踪等风险管理的基本流程，建立了一套较为完备的风险管理体系。 关t 词：盾构隧道；风险数据库；风险管理与控制软件 中圈分类号t文献标讽玛。 R I S KM A N A G E M E N TS O F T W A R E ( T R M l 0 ) B A S E D O NR I S KD A j I A B A S EF o RS H I E L DT U N N E L I N G H o n g w e iH e a n 9 1 M i n gZ e n 9 2L i a n gC h e n l Q u n
3、f a n gH u l ( D e p a r t m e n to f G e o t c c h n l c a lE n g i n e e r i n g ，T o n g j lU n i v e r s i t y , S h a n g h a i2 0 0 0 9 2 , C m n a ) ( G e n e r a l O f f i c e o f C o m m a n d i n g P o s t o f S h a n g h a i T u n n e l B A d g e C o n s t r u c t i o n , S h a n g h m2 0
4、 0 1 加) A b s t r a c t ：T h er e s e a r c hw o r ko fr i s km a n a g e m e n ts o f t w a r e ( T R M I O ) f o rs h i e l d t u n n e l i n gW 8 5p r e s e n t e di nt h i sp a p e r T h es o f t w a r er e a l i z e dt h ei n t e g r a t e df l o wo fr i s k m a n a g e m e n t , i n c l u d i
5、n gr i s kI d e n t i f i c a t i o n ，r i s ka s s e s s m e n t , r i s ke v a l u a t i o n ，r i s kd e c i s i o n a n dr i s km o n i t o r i n gb a s e d0 1 1ar i s kd a t a b a s e T h em e t h o do fr i s ka s s e s s m e n tu s e di nt h e s o f t w a r ei se x p e r ti n v e s t i g a t i
6、o nm e t h o da n dC I M M o d e l s ) m o d e l K e y w o r d s ：s h i e l dt u n n e l ；r i s kd a t a b a s e ；r i s km a n a g e m e n ts o f t w a r e 1 引言 由于地质环境的隐蔽性与多变性，施工技 术的复杂性等特点，隧道在建设过程中面 临巨大的风险，因此针对隧道工程风险管 理的科学研究近几十年也蓬勃兴起。以美 国E i n s t e i n H H 为代表的大量学者发表了 + 上海市科学技术委员会重大科技攻关项目项目编号0 4 d
7、z l 2 0 2 1 作者简介：黄宏伟( 1 9 6 6 9 - ) ，教授，同济大学研究生院副院长，主要研究方向为隧道及地下工程 动态信息化反馈施工，以及风险评估与管理长期沉降E n t a i l ：h u a n g h w m a i t o n 商i 研u 肌 基于风险敷据库的盾构隧道施工风险管理软件( T R M l 0 ) 开发塑 很多有价值的文章，2 0 0 4 年国际隧协 ( 1 T A ) 发表了隧道风险管理的指导手册1 1 J ， 促进了风险管理理论在隧道工程中的应用 和发展。隧道风险管理与控制理论的发展 和应用，对于降低工程造价、减少人员伤 亡等方面作用显著。 但由于
8、风险管理的理论和方法还没有 被广泛的接受和理解，在工程实践中往往 出现偏差。因此风险管理理论实际工程中 的规范化应用模式，尤其是风险管理软件 的研究越来越引起人们的重视。国外有关 部门和学者进行了相关研究，形成发展了 些可操作性比较强的商业软件。其中比 较具有代表性的是 r i s k 风险评估软件o l 。 该软件采用了M o n t e - C a r l o 数值模拟方法， 在风险估计方面处于较为领先的水平， V C a r t 【3 1 等人基于采用模糊数学理论建立 风险管理系统进行了研究，为风险评估的 实现方法提供了另外一个思路。 另外，风险登记管理系统也是一个重 要的研究方向，F
9、i o n aD P a t t e r s o n 川对风 险数据库构筑的原理和方法进行了详尽的 描述，并建立了一个风险数据库。此外， 还形成了P R R ( P r o j e c tR i s i cR e g i s t e r s ) 风 险登记管理系统。该软件将风险分成r i s k p l a n 和r i s kp r o c e s s 两个模块。通过风险辨 识员、项目经理和风险管理委员会三层风 险管理机制，对风险进行管理。但它在风 险估计方面更多的是停留在定性的程度。 国内对风险管理控制软件的研究刚刚起 步，天津大学曹振岐编制了风险模拟与 C I M 模型计算机软件闭。 可
10、以看到，虽然现有的风险管理与控 制软件在计算方法等方面达到了较高水 平，但还没有形成全面、适用性强并得到 广泛认可的风险管理系统软件。 本文对盾构隧道的风险管理软件的开 发进行了研究，得到了一些初步的成果。 软件采用M i c r o s o f tA c c e s s 作为后台数据 库支持平台开发工具，界面设计和代码编 写采用M i c r o s o f tV i s u a lB a s i c6 0 进行编 写。文章主要对风险管理的基本流程、软 件主要模块功能和模型进行介绍。 2 软件的基本流程和功能 1 9 7 9 年C h a p m a n 将风险的管理分为 范围、结构参数、操
11、作与解释三个部分 ( S c o p e ，S t r u c t u r eP a r a m e t e r ，M a n i p u l - a t i o na n dI n t e r p r e t a t i o n ) ，这个阶段主要是 从可靠度角度进行分析的，风险还没有在 工程领域成为主流的概念。1 9 9 1 年英国提 出U kM o D 风险管理模型，将风险的管理 分为初始辨识、分析和规划管理三个部分 ( h m 蚯0 nI d e n t i f i c a t i o n ，A n a l y s i s P l a n n - i n gm a n a g e m
12、e n t ) ，初步建立了现代风险管 理流程的雏形。C h a p m a n 叫在1 9 9 7 年提出 了P R A M 模型，将工程风险的管理分为定 义、重点整理、辨识、层次结构、关系隶 属、估计、评价、计划和管理( d e f i n e f o c u s i d e n t i f y ，s t r u c t u r e ，o w n e r s h i p ，e s t i m a t e ， e v a l u a t e ，p l a n ，m a n a g e ) 九个部分，完善了 风险的管理流程。1 9 9 8 年又提出了R A M P 模型，对管理流程做了进一步细
13、化。J H M m 和V C a r t 【7 儿等人在2 0 0 1 年将风险的 管理流程分为了风险辨识、风险估计、风 险分析、风险处理和风险监控( I d e n t i f y R i s k , A s s e s sR i s k , A n a l y s i sR i s i c , H a n d l e R i s k , M o n i t o rR i s k ) 五个部分，提出了风 险动态管理的理念，使风险管理流程更加 科学合理，但对于动态管理如何实现没有 提出切实可行的办法。 根据前人的研究结果，本软件将风险 管理流程分为风险辨识、风险估计、风险 评价、风险决策和风险
14、跟踪五个模块。采 用风险数据库作为后台数据支持。数据库 的主要作用有： 奎国地铁与地下工程技术风险管理研讨奢 ( 1 ) 为工程风险辨识提供信息参考； ( 2 ) 存储风险评估计算结果； ( 3 ) 为风险决策的技术预案提供信息 参考，并存储决策信息： ( 4 ) 记录和存储风险跟踪情况。 软件的基本理念是，以数据库作为数 据支持，在通过风险辨识、评估对工程风 险有一个客观认识的基础上，对工程决策 提供建议，使用户迅速做出科学合理的风 险决策。同时，跟踪风险的发展状态，实 现工程动态风险管理。软件基本层次关系 和功能如图1 所示。 田l 风睫瞥蠢软件系统基本模块屡次关系圈 F 岫1 T h e
15、 t d e r a r e h y m o d u l e s o f t h er 叠出m m 嵋拳帅t s o f t w a r e 软件主要实现的功能包括： 据库风险信息库中供用户参考。用户可以 ( 1 ) 工程全过程风险分析与计算：定义工程中存在的单位工程及其类别，调 ( 2 ) 工程动态风险管理与控制，包括 用风险信息库风险和致险因子，并根据工 风险辨识、风险估计、风险评价和决策和程的实际情况进行添加或删除。 风险跟踪；结合隧道工程的具体特点，将隧道工 ( 3 ) 工程风险事故的统计与分析； 程辨识工作分为单位工程、分部工程、风 ( 4 ) 其他附属功能，包括数据报表生 险事故和
16、致险因子四个层次，其中前两个 成、聋询、修改、打印等。 层次的划分如图2 所示。在收集资料和广 3 1 风险辨识 将盾构隧道工程中的一些主要的风险 事故和致险因子进行分类总结，储存在数 泛调研的基础上，对隧道工程建设过程中 存在的风险进行了总结，并将之储存在数 据库中供用户各选。 查垦竺茎墨生塑堕塑燮三墨竺竺兰! 堕! ! 型! ：! ! 至墨兰 圈2 隧邋工程层次结构圈 n 和m 2 T h e h i e r a r 吐y o f t h e 缸m 棚雌p r o j e c t 风险辨识界面如图3 所示。首先用户果”，在专家调研法的基础之上( 调研表 选择单位工程，然后逐个选择单位工程包见表1 ) ，得到各致险因子的概率和各类风 含的分部工程，此时信息数据库中关于此险损失分布曲线。风险调研法，主要对各 分部工程中的风险事故会显示在下面的列 风险致险因子引起的风险事故可能导致的 表中，用户根据具体情况进行添加删除，经济损失、人员伤亡、工期损失、周边环 逐次完成各单位工程的风险
