为改善高速公路交通安全状况，以法国2018—2022年的26 320条高速公路交通事故数据作为研究对象，选择3种具有代表性的算法填补数据中的缺失值，包括随机森林(RF)算法、期望最大化(EM)算法以及K最近邻(KNN)算法。并基于填补前后变量方差的变化比较不同填补算法对数据稳定性的影响，并运用Apriori关联规则算法对完成填补的事故数据进行不同严重程度等级的高速公路事故致因分析。结果表明：经缺失值填补后，RF算法稳定性更优，相较于原始数据训练的模型准确率提高5.66%，召回率提高9.22%,F₁分数提高9.91%。客车更易引发财产损失事故的发生；摩托车在限速较低的路段易引发受伤事故，在限速较高的路段易引发死亡事故，安全设备的使用情况对事故严重程度等级有较大关系。

为降低储罐沸溢事故风险并开发高效防控策略，采用Fluent软件对密闭容器内油-水两相体系的沸溢过程进行二维瞬态数值模拟，分析不同储罐类型、初始水层厚度、油水比例等因素对沸溢过程的影响，研究燃烧触发至沸溢结束全过程的相分布、温度场及流体动力学行为。结果表明：相同储罐类型，油品含水率越高，沸溢强度越小；储罐发生沸溢时，油-水界面发生剧烈失稳，容器内两相介质相互穿插，呈现出混乱的状态，靠近罐壁的液体先向上沸腾，液相温度峰值达400 K；卧式储罐发生沸溢时整体液相温度低于于立式储罐，卧式储罐溢起始时间较立式储罐提前，立式储罐沸溢危险性更大。

为解决正断层地质构造下采空区遗煤自然发火的问题，利用程序升温氧化装置测定煤样的耗氧速率和放热强度，基于采空区多孔介质模型与气体组分运输方程，构建正断层影响下采空区进风侧压注CO₂数值模型，模拟工作面距断层位置变化对采空区自燃氧化带宽度的影响机制，并分析不同注CO₂位置和注CO₂流量下采空区内气体运移特征。研究结果表明：随着工作面与断层距离的增加，采空区氧化带宽度呈先增大后减小的趋势，在距断层70 m处时，氧化带宽度达到最大。随着CO₂注入位置的深入，氧化带宽度呈先减小后增加的趋势，当CO₂注入位置距工作面40 m时，氧化带宽度达到最小；随着CO₂注入量的增加，氧化带宽度呈负指数减小趋势，当CO₂注入量为1 000 m³/h时，且在工作面CO₂体积分数低于0.4%的安全前提下，氧化带宽度达到最小。

为提高城市医疗废物回收处置的安全性，提出一类基于四维风险预测的医疗废物运输网络优化建模与求解方法。首先，根据医疗废物病毒的环境传播特征和城市应急系统的时变特性，采用反向传播(BP)神经网络模型模拟风险的动态演化过程，设计四维风险预测模型；其次，引入车辆载重和容量双重约束，采用双商品流建模方法，构建总成本和总风险最小的运输网络优化模型；然后，根据模型复杂度，基于改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)设计求解步骤；最后，以上海实例和多个测试验证模型和方法的有效性。结果表明：新模型和新算法能够在672 s内求得多个有效方案，并保有一定的参数敏感性；相较于传统的风险模型，新建的四维风险预测模型可分别降低3.47%的总成本和13.04%的总风险；相较于现行的优化方案，模型引入风险预测方法，能够降低7.41%的总风险；相较于常规的多目标优化方法，新算法能够缩短至少49.44%的求解时间，并在求解不同规模的优化问题时，保有较高的稳定性。