城市大型公共建筑运营风险管理系统设计与开发★

姜 琦

(1.上海市工程结构安全重点实验室 上海市建筑科学研究院,上海 200032； 2.上海建科工程咨询有限公司，上海 200032)



城市大型公共建筑运营风险管理系统设计与开发★

姜 琦1,2

(1.上海市工程结构安全重点实验室 上海市建筑科学研究院,上海 200032； 2.上海建科工程咨询有限公司，上海 200032)

针对城市建筑运营期间的典型安全事故及主要风险，介绍了大型公共建筑运营风险管理系统及功能，建立了大型建筑运营风险数据库，开发了多功能模块，为我国城市公共安全和大型公共建筑的安全运营提供技术参考。

大型公共建筑，运营风险，数据库，应急预案

近年来，我国逐步重视城市大型公共建筑物在运营期的安全问题，经历了从关注房屋建筑到注重城市环境、从发展技术到保障安全的历程[1]。城市建筑物运营风险涵盖的范围广泛，包括自然灾害类风险(如地震、台风等)、突发事故类风险(如火灾、能源中断等)、人为风险(如恐怖袭击等)等；同时，运营期间涉及的风险事件、风险因素种类繁多，需要考虑建筑结构性能因素、建筑使用功能因素、设施设备技术因素、管理体系因素等。

国内外关于建设工程如房屋建筑工程、地铁工程、公路隧道工程等建设风险评估和管理系统方面作了一些研究。Fiona D. P.等开发了一个风险登记数据库系统，包含了风险登记和风险评估的功能[2]。黄宏伟、胡群芳等结合国内大量隧道工程项目，编制了盾构隧道施工风险管理软件(TRM 1.0&TRM 2.0)，可实现有效的施工全过程的风险管控[3]。目前，国内外学者针对施工安全风险管理系统的研究较多，缺少针对运营期风险管理系统的研究。

本文针对城市大型公共建筑运营期的不确定风险问题，引入基于风险评估与风险管理方法，对典型风险信息进行记录、归档和统计分析，并开发基于风险案例库的风险管理系统。风险管理系统采用目前流行的支持多用户同时使用、客户端零安装的B/S架构。系统部署在上海市建筑科学研究院服务器上，系统用户可以利用Internet登录系统，使用风险管理系统的各个管理功能。

1 系统架构

大型建筑安全运营风险管理系统设计了数据层、支持层、应用层、表现层以及用户层5个风险管理逻辑层次。数据层由项目库、案例库、事件库、措施库、预案库、指标库以及文档库7个数据库构成，涉及工程中大量项目数据、案例数据、风险预案数据、文档数据、地理信息数据以及监测与安全监控数据的分类存储，并相对独立，便于系统的扩展与维护。支持层描述了对持久化数据库的封装与管理，并存储抽象化成统一数据访问接口、数据安全性检查接口以及数据交换中间件接口等3个API接口。应用层主要包括工程概况、风险识别、风险评估、风险跟踪、风险预警、风险应急等功能。表现层主要由两个终端组成，这两个终端分别代表了客户端的两种形式，分别是移动端和IE端。用户层展示了参与信息系统协同工作的各方，包括大型公共建筑的建设单位、咨询机构、其他参建单位。大型建筑安全运营风险管理的框架体系及其管理系统总体架构如图1所示。

2 数据库构建

2.1 概念设计

风险数据库是整个系统的核心，其主要作用包括：1)存储风险评估计算结果；2)为风险决策的技术预案提供信息，并存储决策信息；3)记录和存储风险跟踪情况。风险数据库设计了三类内容：一是风险因素、风险清单、风险路径等关系表，通过工程项目信息的识别，对整个工程项目进行初始风险识别及评估。二是风险监测指标表、参数表等，为实时监测及动态评估提供支持。三是基本的项目表、事故案例库、风险措施库等。

选用MySql(5.1.40)[4]作为数据库开发工具，建立城市大型公共建筑安全运营案例数据库，数据库结构框架包括建筑基本信息库、事故基本信息库、损失基本信息库和处理基本信息库。建筑基本信息库中展示相关项目的基本信息，事故基本信息库则包括事故种类、事故直接诱因、事故发生时间、事故发生部位等，损失基本信息库中包括事故死亡人数、事故直接经济损失和事故等级评定，处理基本信息库包括事故的应急预案、维护管理措施等。

2.2 逻辑模式设计

数据库系统的主要功能是进行建筑信息和事故信息的管理，包括建筑发生事故、事故处理、事故鉴定及损失信息的管理。将运行事故的具体内容分解为若干子功能，处理功能逐步分解，同时逐级分解所用数据，形成若干层次的数据流图。通过详细的信息流程分析和数据收集后，生成系统数据流，如图2所示。数据库具有数据添加、修改、查询、数据分析、存储、调用等功能。

3 应用程序设计

3.1 基本信息录入

需要录入的信息主要有项目基本信息、参建单位信息、工程信息、周边环境、自然条件和运维管理信息等。应用程序中的“基本信息”模块，主要对项目的工程概况包括项目名称、项目地点、项目类型、项目投资以及项目中各个单体的工程名称信息进行维护。项目“参加单位”模块，主要对项目的参建各方，主要是建设单位、勘察单位、设计单位、监理单位和施工单位(及其资质等级)等信息进行维护。项目“工程信息”模块，主要对项目建筑面积、建筑高度、建筑层楼、地下层数、抗震等级及设计使用年限等信息进行维护。项目“周边环境”模块，主要对项目周边建筑、周边涵洞、周边道路、周边河道、周边隧道、周边高架及周边管线等信息进行维护。系统登录界面如图3所示。

3.2 风险识别与评估功能

风险识别功能是指系统根据录入的详细信息计算出项目中可能出现的风险清单。通过把工程事件与风险案例库中的风险清单进行比对以及匹配，对尚未发生的、潜在的、客观存在的各种风险进行系统分析，生成安全运营风险清单，对风险大小和可能性做出总体分析。风险识别界面如图4所示。

完成对项目的风险识别后，根据不同的灾难事故以及项目的具体情况定义不同的评估模型。风险评估则是根据评估模型，评估风险事件等级。风险等级评估步骤如下：1)利用数据库，采用统计分析和修正系数分析的方法[5]确定各种风险因素发生的概率；2)利用数据库，统计和分析各种风险的损失量，包括可能发生的运营工期损失、费用损失，以及对运营的质量、功能和使用效果方面的影响；3)根据各种风险发生的概率和损失量，结合大型建筑物安全运营风险等级划分标准，确定风险等级。根据风险等级结果生成相应的风险预控措施。

3.3 风险预警功能

风险预警功能是运营风险管理体系的核心，由风险预警指标、风险预警模型、风险预警线等三部分组成。根据风险监测技术、监测设备所采集到的各种现场监测信息或数据，当监测指标超过预先设定的阈值时，系统便自动发出报警信息，同时进入预案启动执行状态。其中，预警指标分别对不同风险事件进行预设，系统根据不同级别的报警信息，启动不同的应急预案。系统会对检测到的数据进行分析，并结合之前的风险评估，对风险进行预警。

3.4 风险跟踪

评估项目风险后，根据项目的各个参数的变化对项目风险进行跟踪，对可能发生的各项风险事件进行态势监控。通过远程监控系统、自动检测系统和人工测量系统，及时获取监测数据，根据实际检测到的数据对照每个风险事件的特征参数与目标值对比判断该事件的状态，然后对发生各种风险的可能性进行推测，及时作出预警或应急决策。

4 结语

随着我国建筑行业的不断发展，城市建筑物在运营期安全问题日渐突出。为了系统整理分析城市大型公共建筑在运营期的典型风险，本文介绍了设计开发大型建筑安全运营风险管理系统，建立了大型建筑运营风险数据库，从风险管理功能有效实现的角度，开发了风险识别、风险评估、风险跟踪、风险预警等多功能模块，最终形成大型建筑物安全运营风险管理系统。该系统能够为大型公共建筑的建设单位、运营单位以及各类第三方单位提供风险管理的数据和技术支持，为城市公共安全和大型公共建筑的安全运营提供技术参考。

[1] 周红波,姜 琦.大型公共建筑安全运营风险管理与应急处置[J].上海城市管理,2015(5):31-34.

[2] Fiona D. Patterson, Kevin Neailey. A risk register data-base system to aid the management of project risk[J]. International Journal of Project Management,2002(20):365-374.

[3] 胡群芳,刘 爽,黄宏伟.盾构隧道施工风险数据库系统设计与开发研究[J].地下空间与工程学报,2012(S2):1656-1659,1664.

[4] 秦凤梅.MySQL网络数据库设计与开发[M].北京:电子工业出版社,2014.

[5] 姜 琦,周红波.基于修正系数法的大型建筑物安全运营风险耦合效应研究[J].施工技术,2013(24):5-8.

Software development for operation safety of urban large public buildings★

Jiang Qi1,2

(1.ShanghaiKeyLaboratoryofEngineeringStructureSafety,SRIBS,Shanghai200032,China;2.ShanghaiJiankeConstructionEngineeringCo.,Ltd,Shanghai200032,China)

In light of typical safety accident and major risks during the city building operation period, the paper introduces large-scape public building operation risk management system and functions, establishes large-scale building operation risk database, and develops multi-function modules, which has provided some technical reference for domestic public safety and large-scale public building safety operation as well.

large-scale public building, operation risk, database, emergent scheme

1009-6825(2017)15-0225-02

2017-03-13★：“十二五”国家科技支撑计划课题(2012BAJ07B04)

姜 琦(1985- )，女，博士，工程师

TP319

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