Page 244 - 《爆炸与冲击》2026年第5期

第 46 卷 第 5 期 爆 炸 与 冲 击 Vol. 46, No. 5
2026 年 5 月 EXPLOSION AND SHOCK WAVES May, 2026

DOI：10.11883/bzycj-2025-0382

基于人工神经网络的居民住宅燃气爆炸后果预测 *

胡倩然 ，沈星宇 ，张 琦 ，袁梦琦 ，樊武龙 ，王纪哲 ，杨慧洁 ，林 睿 1
1,3
1
2
5
1
1
1,4
（1. 北京理工大学爆炸科学与安全防护国家重点实验室，北京 100081；
2. 中国电子信息产业发展研究院，北京 100048；
3. 山东科技大学安全与环境工程学院，山东 青岛 266590；
4. 北京理工大学重庆创新中心，重庆 400044；
5. 公安部鉴定中心，北京 100038）
摘要： 针对居民燃气爆炸事故灾害演化呈高度非线性、其后果难以精准预测问题，开展了数据驱动下的燃气爆
炸后果预测研究。提出了一种基于人工神经网络的爆炸事故后果预测方法，借助大规模数值仿真，生成了涵盖多种居
民户型的燃气爆炸后果数据集，通过敏感性分析和准确性验证，最终建立了燃气爆炸后果智能预测模型，其对室内最
大爆炸超压和温度的预测误差分别低于 15% 和 5%，空间位置坐标最大误差在 25% 以内。由此实现了对不同居民户型
任意点火位置下的室内最严重爆炸后果及其空间位置的批量预测。结果表明：随着户型面积增大和空间布局逐渐复
杂化，最大超压和温度依次提高。客厅区域始终表现为最低超压水平，而未设窗口的卧室墙体附近则易形成超压与温
度的极值区域。厨房和卧室点火可分别导致室内产生最严重的超压和温度后果，反映出点火位置对爆炸后果的差异
化影响规律。
关键词： 居民住宅；燃气爆炸；人工神经网络；后果预测；爆炸超压
中图分类号： O389; X932 国标学科代码： 13035 文献标志码： A

Prediction of gas explosion consequences in residential buildings
based on artificial neural network

2
1,4
5
1,3
1
HU Qianran , SHEN Xingyu , ZHANG Qi , YUAN Mengqi , FAN Wulong ,
1
1
WANG Jizhe , YANG Huijie , LIN Rui 1
（1. State Key Laboratory of Explosion Science and Safety Protection, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China;
2. China Center for Information Industry Development, Beijing 100048, China;
3. College of Safety and Environmental Engineering, Shandong University of Science and Technology,
Qingdao 266590, Shandong, China;
4. Chongqing Innovation Center, Beijing Institute of Technology, Chongqing 400044, China;
5. Institute of Forensic Science Ministry of Public Security, Beijing 100038, China）

Abstract: Addressing the challenge of highly nonlinear evolution and the difficulty in accurately predicting the consequences
of residential gas explosion accidents, a data-driven investigation into gas explosion consequence prediction was conducted.
An artificial neural network-based prediction method for explosion accident consequences was proposed. By large-scale
numerical simulations, a gas explosion consequence dataset covering various residential unit layouts was generated. Through
sensitivity analysis and accuracy validation, an intelligent prediction model for gas explosion consequences was ultimately

* 收稿日期： 2025-11-24；修回日期： 2026-02-05
基金项目： 国家重点研发计划（2023YFC3304101）；北京理工大学科技创新计划项目（2022CX01025）；北京理工大学爆炸
科学与安全防护国家重点实验室开放基金（KFJJ25-25M）
第一作者： 胡倩然（1995－ ），男，博士，助理研究员，hqrbit@163.com
通信作者： 袁梦琦（1989－ ），女，博士，教授，myuan@bit.edu.cn

051445-1