硕士论文研究背景写多少字?研究背景是论文选题的前提条件,基于什么时间、条件下所做的研究,很多同学不知如何写论文的研究背景,本文为大家提供了论文研究背景模板,可以参考借鉴。
论文研究背景模板一:基于知识图谱的城市轨道交通建设安全管理智能知识支持研究
1.1.1 研究背景
(1)城市轨道交通建设安全形势严峻
城市轨道交通是促进城市经济发展、改善城市生态环境、优化城市结构、实现城市可持续发展的关键[1]。随着我国经济持续快速发展、城市化进程不断加快,国内城市轨道交通建设已经进入快速发展期。根据《中国城市轨道交通年鉴(2018)》数据显示,截至 2018 年底,中国大陆地区共有 35 个城市开通城市轨道交通,运营线路 185 条,运营线路总长度 5761.4 公里,城市地铁线网规划已经获得批复的共有 63 个城市(含地方政府批复的 19 个城市),正在建设实施的城市有 61 个,在建规划线路总长 7611 公里(不含已开通运营线路),由此可见,在未来几年城市轨道交通建设规模仍将持续增长。
城市轨道交通在快速发展的同时,也面临诸多安全问题。城市轨道交通建设项目(Urban Rail Transit Construction,以下简称 URTC 项目)以地下工程为主,通常需要穿越城市交通要道,以及人口密集和商业繁华区域,项目实施受地质条件、周边环境、技术方法、人的行为、物的状态以及组织管理等多种因素的影响,是一项典型的复杂高风险的系统工程,安全事故时有发生。根据不完全统计,2001-2018 年期间发生人员死亡的地铁施工安全事故 298 起,死亡 414 人,统计结果如图 1-1 所示,不同类型的事故分布如图 1-2 所示,其中,以坍塌、物体打击、高处坠落为主,而坍塌作为地铁施工最容易发生的事故类型,极易造成群死群伤。典型的事故有:
1)2018 年 2 月 7 日 20 时 40 分许,佛山市轨道交通 2 号线一期工程土建一标段湖涌站至绿岛湖站盾构区间右线工地突发透水,引发隧道及路面坍塌,造成12 人死亡、8 人受伤,直接经济损失约 5323.8 万元。
2)2016 年 7 月 8 日 22 时 30 分左右,杭州地铁 4 号线南段中医药大学站南基坑进行地连墙堵漏施工时,发生一起死亡 4 人、受伤 2 人的基坑涌土事故,事故造成直接经济损失 532 万元。 3)2013 年 5 月 6 日凌晨 2 时 40 分左右,西安地铁三号线 D3TJSC-12 标段发生顶部塌方事故,导致 5 人死亡,一人受伤。
4)2012 年 12 月 31 日 21 时许,上海地铁 12 号线浦东金桥停车场检修库在混凝土浇筑过程中发生坍塌事故,共造成 5 人死亡、7 人重伤、10 人轻伤,直接经济损失约 700 余万元。
5)2008 年 11 月 15 日下午 15 时 15 分,杭州地铁 1 号线湘湖站北 2 基坑现场发生大面积坍塌事故,造成 22 人死亡,24 人受伤,直接经济损失 4961 万元。该事故也是我国地铁建设史上伤亡最严重的一次事故。
根据海恩法则[2],每一起严重事故背后,必然有 29 次轻微事故和 300 起未遂先兆以及 1000 起事故隐患。由此看来,在城市轨道交通建设规模稳步增长的背景下,其安全形势依然严峻。安全事故的发生是各种因素共同作用的结果,具有不确定性和偶然性。尽管如此,大量的安全事故分析表明,绝大多数事故在发生前是有征兆的,而城市轨道交通建设安全管理(Urban Rail Transit Construction Safety Management,简称 URTCSM)是预防和减少安全事故发生的有效途径[3]。
(2)城市轨道交通建设项目是一项复杂的、高风险的系统工程 城市轨道交通线路通常贯穿城市地下空间,工程建设条件非常复杂,实施难度大,极易受到各种因素的影响,施工安全风险大。城市轨道交通建设项目特点具体表现在以下方面:
1)建设规模大。城市轨道交通建设投入大、工期长,每公里造价一般在 5-7 亿元左右,有的高达 8-10 亿元,部分地区甚至更高,如北京地铁 16 号线一公里造价高达 12 亿元。一条地铁线路造价动辄在 100 亿元以上,工程建设合理工期一般在 5-6 年。
2)参与单位多。城市轨道交通建设工程涉及建设、勘察设计、监理、施工、材料设备供应、检测、施工监测和第三方监测等众多参与单位,作业时空交叉,组织协调工作量大。同时,工程与周边社区居民以及周边环境的权属与管理单位利益攸关、关系密切,沟通协调难度大,任何一方的不当行为都可能引发安全风险。
3)技术工艺复杂。城市轨道交通建设工程是由土建、装饰、机电设备安装等部分组成的复杂的综合性系统工程。为了充分开发城市地下空间,地铁土建部分不断向“深、大、险”发展,如车站深基坑一般在 20 米甚至 30 米以上,长度在 200m 甚至 600m 以上,有的隧道工程还需要穿越或邻近江河湖海,其技术复杂性越来越高。
4)施工环境复杂。城市轨道交通建设工程以地下工程为主,作为城市重要的交通枢纽,城市轨道交通系统通常需要穿越城市中心要道和人员密集区域,受地质水文条件、周边建(构)筑物、道路以及管线等环境因素的影响非常大,不可预见因素较多。同时,这些环境因素由于受到施工的影响,经常处于不断变化的状态,因此,需要对地下水位、岩土体、工程支护结构、结构自身以及周边变形区内的地表道路、建筑、管线、既有轨道线路和市政隧道等进行密切监测。
5)安全风险大。城市轨道交通建设工程自身的复杂性以及施工环境的多变性等特点决定了工程施工安全风险(工程本身的风险和对工程周边环境的风险)大,如水文地质条件不明、工程周边环境不清、措施准备不充分等,都容易产生安全问题。
根据上述分析可知,城市轨道交通建设是一项复杂的、高风险的系统工程,工程建设的顺利实施对安全管理提出了更高的要求。
(3)城市轨道交通施工安全管理有待进一步加强
建筑业是安全事故多发行业,而大量的伤亡事故是由从业人员缺乏足够的安全知识引起的[4-7]。城市轨道交通建设工程因其固有的特点,要求管理者具备更加系统和全面的安全管理相关的知识,才能及时掌控项目安全风险状态、形成客观的安全风险认知并做出合理的安全管理决策。尽管人们已经认识到知识的重要性,但由于安全问题影响因素众多,涉及专业知识繁杂,加上人在认知方面固有的缺陷,无论是个人还是组织,知识缺口现象都普遍存在。因知识缺乏导致城市轨道交通建设安全管理还存在诸多问题:
1)面对复杂的建设工程系统难以构建全面的安全风险预控体系 城市轨道交通建设安全管理重在预防,在施工前通过识别各类可能导致事故发生的安全风险因素,采取有针对性的预防措施,以防止和控制安全事故的发生。安全风险因素的识别需要建立在安全风险全面认知的基础上,而专业领域知识的缺乏,容易导致部分安全风险不能及时被识别,而安全风险认知的缺陷,直接决定是否采取相应的安全风险预控措施。因此,在领域知识缺乏的情况下,很难构建全面的安全风险预控体系。
2)面对动态变化的实施环境难以及时准确地作出安全管理决策 城市轨道交通建设处在不断变化的实施环境中,安全管理必须采取动态控制的方法。《城市轨道交通地下工程建设风险管理规范》(GB50652-2011)中规定:城市轨道交通项目施工必须实行动态风险管理,并利用现场监测数据和风险记录,实现施工风险的动态跟踪与控制。从安全风险动态管理过程来看,需要管理者根据现场实际情况,综合判断安全风险状态识别安全隐患,及时作出安全管理决策,达到预防和控制安全风险的目的。这一过程要求管理者拥有足够的专业领域知识,当自身知识水平不能满足要求时,就需要从外部获取决策所需的知识,但目前知识普遍存在于各种非结构化文档中,难以快速准确地获取所需知识,无法满足动态管理的需求,绝大多数管理者会依靠主观经验进行决策。
3)面对突发安全问题难以快速确定妥善处理方案 《中华人民共和国安全生产法》第七十八条要求生产经营单位应当制定本单位生产安全事故应急救援预案并定期组织演练,但在城市轨道交通建设过程中,仍存在各种不可预见的因素,经常会遇到各种突发安全问题。面对此类问题,需要管理者结合已有的知识快速分析查明问题原因,根据类似工程经验甚至有时需要通过综合各种专业知识创新性地提出处理方案,以控制事态进一步扩大。当缺少相关知识支持时,则很难快速确定妥善的处理方案。 通过上述分析可知,缺少必要的安全管理知识是影响安全管理水平的重要原因,科学合理的安全管理需要全面、及时、准确的知识支持。
(4)现代信息技术的应用促进了安全管理相关知识的共享和重用 利用各种信息技术对安全管理相关知识进行组织和管理,能够提高知识共享和使用的效率,在一定程度上促进了安全管理水平的提高。目前,现代信息技术的具体应用体现在如下几个方面:
1)以知识管理系统为载体,促进安全管理相关知识的集成和共享 建筑业传统的知识流动方式以言传身教为主,呈现一种网状的传播路径,知识流动范围有限、传播效率低,且知识内容以隐性知识为主。为了促进专家隐性知识的共享,实现组织知识的集成和持续积累,很多企业开始重视知识管理。各类知识管理系统的应用在一定程度上提高了企业知识管理水平,实现了以知识管理系统为中心的知识交流模式。早期知识管理系统主要以“主题-文档”或“问题-答案”为单位进行的粗粒度知识的管理,与安全管理相关的知识主要集中在各类标准规范、制度规程、安全技术方案、事故报告,以及其他与安全管理相关的文档资料等。近年来,在城市轨道交通建设安全管理方面,也出现了以安全事故和先兆信息(险情)等为描述对象的较细粒度的知识管理。通过对知识进行统一管理,促进了安全管理相关知识的集成和共享,为安全学习提供了更多的知识获取途径。
2)以安全管理系统为载体,实现安全风险的自动识别和预警 运用现代信息技术对安全风险进行实施监控,已被纳入相关的行业标准规范中,《建筑深基坑工程施工安全技术规范(JGJ 311-2013)》明确说明“基坑工程应实施信息施工法,在施工准备阶段就应根据设计要求和相关规范要求建立基坑安全监测系统”,《地铁工程施工安全评价标准(GB 50715-2011)》中也明确提出“安全监控预警管理应配置安全预警系统,并应依托安全预警系统对地铁工程施工安全监测结果进行汇总、分析及预警”。将物联网[8,9]、云计算[10]、BIM[11]、GIS[12]等现代信息技术集成应用到安全管理系统中,能够在数据获取和计算方面提供更加智能化的解决方案。在信息技术自身的发展和政策导向的双层推动下,运用现代信息技术辅助安全管理已经常态化,监测和管控的范围不断扩大,管理对象主要包括:现场环境、施工机械、作业人员、文档资料等,辅助形成一批综合性的安全监督管理系统,在安全管理方面发挥了重要的作用,如南京地铁 3 号线等工程使用的城市轨道交通工程安全风险的监控信息系统[13]、宁波地铁安全管理信息系统[14]、武汉地铁工程建设安全预警系统[15]等。这些系统在现场数据的搜集和处理方面具有显著的优势,在安全风险分析和预测方面依据内置的规则模型能够实现自动分析和处理,这也是规则作为知识用于支持安全管理的体现。
3)以互联网为载体,提供便捷的知识获取平台 随着信息技术的飞速发展,互联网聚合了大量的数据资源。在语义网以及基于语义网发展起来的知识图谱(Knowledge Graph,KG)的支持下,这些数据资源不仅具有含义,数据之间还可以建立联系,通过各类搜索平台(如谷歌、百度等),可以实现基于语义的智能搜索,搜索结果不再局限于各种知识链接地址,还可以直接提供知识本身。从知识适用的范围,可以将其分为通用领域知识和专用领域知识。目前,基于语义网的搜索平台主要提供通用领域知识,或者没有明确区分专业领域知识,无法提供精准的专业知识内容,需要人工进一步筛选。每个行业的知识根据其适用范围又可以划分为两大类:领域通用知识、企业专用知识,领域通用知识是指整个行业都适用的知识,如各类法律法规、标准规范、操作规程、施工方法等;企业专用知识是指适用于特定企业的知识,如企业规章制度、具体工程相关知识等。这两类知识之间可以相互转化,如企业可以将通用的施工方法与工程结合形成具体工程的施工方案,而政府主管部门也可以把某个具体工程的事故知识公开形成典型事故案例,以供行业内所有企业学习。部分行业已经开始构建基于知识图谱的领域通用知识平台,如医疗、电商、金融等行业,在此基础上提供智能搜索、个性化推荐、智能决策等知识支持。城市轨道交通建设安全管理相关知识分散在各类网页中,作为专业领域知识,目前还没能通过结构化的语义关系进行组织和管理,因此,仍以传统的知识链接的形式提供搜索结果,但也在一定程度上提供了便捷的知识获取途径。
各种现代信息技术的应用,为行业积累了大量的数据和知识资源,为从业人员提供了知识获取和应用的途径,尤其是基于语义网络结构的知识图谱,能够通过各种关系将知识互联起来,形成庞大的知识网络,为各种智能应用提供知识支持。
论文研究背景模板二:建设工程项目脚手架等临时设施及工作空间优化研究
1.1.1 选题背景
建筑业在我国国民经济发展中占有重要的地位,是我国国民经济的支柱产业之一。自改革开放以来,我国建筑行业得到了快速和全面的发展。图1.1展示了2008-2017年间,我国建筑业增加值的变化及其在国内国民经济中占比的变化情况[1]。如图1.1(1)所示,在2008-2014年间,我国建筑业一直保持高速发展的态势,建筑业增加值的增速总体高于国内生产总值的增速。如图1.1(2)所示,截至2014年,建筑业增加值占国内生产总值的比重已接近7%。然而,自2015年起,建筑业发展开始呈现放缓趋势。在2016-2017年间,建筑业增加值增速己总体低于国内生产总值增速。此外,建筑业增加值占国内生产总值的比重也出现整体回落。由此可见,虽然建筑业在我国国民经济中长期占据支柱产业的地位,对国民经济发展起到重要的带动作用,但是行业近期的发展形势却并不乐观。
我国建筑业目前是一个劳动密集型的产业。它在支撑我国国民经济发展的同时还提供了大量的就业岗位,吸纳了大量的社会劳动力。根据国家统计局《2015年全国农民工监测调查报告》[2],我国建筑业从业人员中,农民工人数高达5855万余人,是该产业从业人员队伍中的主体。在过去几十年里,我国的“人口红利”一直在国民经济发展中发挥重要的推动作用。随着农村大量剩余劳动力转移到城市,劳动密集型产业得到了有力的发展支撑。而大量以农民工为主体的廉价劳动力促进了改革开放以来建筑行业的快速发展。
上世纪80年代以来,随着我国建筑业用工制度的改革,建筑企业的员工队伍中固定职工比例逐渐减小,大量一线作业工人不再具有固定职工的身份[3]。近期的研宄表明,我国建筑业一线作业工人队伍中农民工比例高达95%[4]。然而,作为建筑企业劳动力主体的农民工在生产效率等方面与标准产业工人有较大差距。标准产业工人具备较高的专业素质,掌握较多的职业技能,因此他们的劳动效率较高。此外,他们的工作时间也相对固定[5]。相比标准产业工人,农民工的特点是工作临时性强、劳动强度大、工作环境差、老龄化现象严重、文化程度低和技术能力不足[6]。由于建筑业工人的素质、业务水平和效率是影响建筑业发展的重要因素。农民工较低的专业素质将制约我国建筑业长期健康稳定的发展,进而延缓我国城镇化的进程。
近年来的研究表明,从全球宏观经济角度来看,建筑行业相对于制造业等其他非农产业,普遍存在劳动效率水平较低的问题。以美国为例,如图1.2所示,自20世纪60年代以来,建筑行业施工劳动效率指数多次经历下滑过程并总体处于增长停滞的状态[7]。然而,在1964-1999年这段时期内,美国所有非农产业的总体劳动生产效率指数则以每年1.71%的速度增加[s]。我国建筑业发展是从上世纪50年代中期少量的国际工程承包开始起步。在此之后,我国对外承包工程的范围逐渐扩大,同时国际合作的规模逐步增加。通过六十多年经验积累,使建筑业在某些方面具备了一定的国际竞争力。尽管如此,相比于美国等发达国家,我国建筑业目前的整体水平仍然较低。截至2009年,中国建筑业的从业人员数量为约3597.35万人,是美国建筑业从业人员数量的4.5倍。然而,中国正常年份的建筑业总产值仅为美国建筑业总产值的20%[9]。这一现象表明,在建设项目的施工过程中,我国建筑工人的施工劳动效率较低,导致项目资源没有得到充分的利用。
从建筑行业总体发展来看,目前建筑业在全球范围仍然属于典型的高消费、粗放型行业。即使是在建筑业发展水平较高的发达国家,如何实现该产业劳动生产效率的显著增长都是一个亟待解决的问题。虽然我国建筑业经历了产业规模的扩张,但是长期以来粗放的产业发展模式也并没有带来该产业生产效率的显著提升。此外,我国建筑业从业人员整体劳动效率低下的问题尤为突出,施工项目的整体管理水平仍有较大的提升空间。
由于建设工程项目是一个劳动力密集型的产业,因此,施工人员在现场执行工序的相关表现将会显著影响施工劳动效率。在大部分建设工程项目中,施工从业人员的劳动成本占据了整个项目成本的30-50%[1(U1j,因此该劳动成本将直接影响实际的项目经济效益。英国学者的相关研究表明,当施工人员劳动效率增加10%时,英国经济整体上将节省近十亿[12L
施工人员的劳动效率与现场的空间和布局是密切相关的。在项目的施工现场,有不同的分包商在同一个区域内进行操作和施工工作。对于每一个分包商,都需要特定的工作空间、操作设备的空间、材料的储存空间、交通和运输路径,以及相应的安全保护区域。如果施工现场的区域过于拥挤,则会引起施工人员劳动效率的降低。不同分包商的施工现场空间布局规划是否会出现空间方面的冲突,会直接影响施工的整体工作流以及施工的效率。施工现场空间和布局规划是否合理,将决定施工现场的秩序性以及施工人员是否相互干扰,从而影响工序施工的效率、项目的工期等。
因此,由于现代工程项目对加快工程进度和缩短工期方面的要求越来越高,建设工程项目本身又具有复杂性和动态性的特点,施工现场的临时设施空间布局以及相关工作空间的优化,将直接影响施工人员劳动效率,并成为影响项目正常进行的重要制约性因素。
论文研究背景模板三:建设项目全生命周期节能驱动机制与多目标优化策略研究
1.1 研究背景(Research Background)
2007-2017年全球GDP总量逐年增长,世界范围内能源消耗持续增加,如图1-1所示[1]。2018年4月国际能源署(International Energy Agency,IEA)发布了《2018世界能源展望》,报告提出向服务型经济转型和中国清洁能源结构调整是全球能源体系的四大规模转变之一,能源生产者和使用者之间的传统差别正在发生变化,以中国、印度等为代表的发展中国家地位日趋重要。虽然全球能源的消耗速度将有所减缓,但预测至2040年能源的需求总量将同比增长30%[2]。根据统计监测的数据表明:全球平均气温上涨导致冰雪融化和海平面上升,气候正在逐步变暖[3]。生态环境恶化、农业生产大幅度减少、水资源不断枯竭、沙漠化干旱、极端天气等都严重威胁着人类的生存和发展[4]。已有研究表明,造成气候突变的原因与温室气体排放高度相关。据数据统计显示,过去50年间,人类活动可能导致全球变暖90%甚至更高[5]。
中国全社会能耗约占全球能源消耗量的 23.2%,人均能源消耗比重约为美国的 1/3,因此我国能耗呈现人均能耗低、总体能耗高的趋势[6]。中国社会整体消费需求结构也发生了变化,从满足基本的“衣、食”需求的生存型,向追求生活质量的“住、行”舒适型转变。人们对房屋面积、建筑质量和舒适度等方面的要求逐步提高,进而导致中国建筑资源消耗和建筑能耗的持续增长,据统计,我国建筑行业将成为未来 20 年全社会能耗和 CO2排放的主要增长点[6]。
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