1 基于前兆信息的地铁施工安全风险分析 1
1.1 地铁施工活动分析 1
1.1.1 工作分解结构（WBS）方法概述 1
1.1.2 基于WBS的地铁施工活动分解 1
1.1.3 基于WBS地铁盾构掘进法施工分解 4
1.2 地铁施工安全风险事件分析 9
1.2.1 地铁施工安全风险事件分类 9
1.2.2 事故致因理论 10
1.2.3 地铁施工安全事故原因分析 12
1.3 地铁施工安全风险前兆信息体系构建 13
1.3.1 前兆信息的概念 13
1.3.2 前兆信息在安全风险中的应用 14
1.3.3 前兆信息体系构建 14
2 基于本体的地铁施工安全风险知识库构建 24
2.1 本体的相关研究 24
2.1.1 本体的内涵 24
2.1.2 本体的分类 25
2.1.3 本体描述语言和建模工具 26
2.1.4 本体构建的方法与步骤 28
2.2 本体知识库构建 31
2.2.1 目标与需求 32
2.2.2 知识表示 34
2.2.3 类和类的结构关系定义 35
2.2.4 对象型属性定义 37
2.2.5 数据型属性定义 38
2.2.6 实例创建 40
3 基于规则推理的地铁施工安全风险自动识别系统研究 45
3.1 规则语言（SWRL）概述 45
3.1.1 SWRL规则语言发展 45
3.1.2 SWRL框架结构 45
3.1.3 SWRL规则表达方式 46
3.1.4 SWRL构建工具 46
3.2 规则语言（SWRL）构建 47
3.2.1 属性规则构建 47
3.2.2 实例规则构建 49
3.3 本体知识库的可视化与查询 52
3.3.1 知识库的可视化 52
3.3.2 知识库的查询 52
3.4 推理引擎（Jess）推理 54
3.4.1 推理引擎（Jess）概述 54
3.4.2 推理引擎（Jess）应用 55
4 基于监测数据的地铁施工安全风险预警方法研究 59
4.1 地铁施工坍塌事故可监测前兆信息分析 59
4.1.1 PaICFs调查模型 59
4.1.2 利用PaICFs进行地铁坍塌事故前兆信息识别 59
4.1.3 基于勘察设计阶段的前兆信息分析 61
4.2 地铁坍塌事故前兆信息采集 61
4.2.1 位置类信息的采集 62
4.2.2 地质及环境类信息的采集 62
4.2.3 其他信息的采集 66
4.2.4 信息的第三方采集 66
4.3 地铁施工坍塌事故前兆信息预警机制 67
4.3.1 施工现场安全状态及预警等级 68
4.3.2 地铁坍塌事故单指标预警机制 68
4.3.3 地铁坍塌事故多指标预警机制 73
5 地铁施工安全风险预警系统的设计与实现 86
5.1 预警系统的设计 86
5.1.1 GIS集成二次开发 86
5.1.2 系统开发运行环境及需求分析 86
5.1.3 预警系统总体设计及功能模块设计 87
5.2 预警系统数据库的设计 88
5.2.1 空间数据库的设计 89
5.2.2 属性数据库的设计 91
5.3 预警系统的实现——以南京某地铁车站基坑施工现场预警系统为例 93
5.3.1 南京某地铁车站基坑施工现场简介 93
5.3.2 南京某地铁车站施工现场预警系统总体设计 93
5.3.3 南京某地铁车站施工现场预警系统功能模块设计 94
6 结论 100
6.1 主要研究工作及其结论 100
6.2 研究不足及研究展望 101
附录 102
参考文献 103