中国安全生产科学研究院“十三·五”系列科研成果

正典型危险化学品爆炸事故现场应急处置辅助决策系统依托项目:基于实际情景动态风险分析的事故应急处置辅助决策系统(2017YFC0804706)研究内容:中国安全生产科学研究院、中共中央党校(国家行政学院)、中国人民警察大学、北京优锘科技有限公司开展合作研究,从危险化学品爆炸事故应急决策特征及流程分析入手,开展相关事故应急辅助决策支持系统的业务与功能需求分析,设计并实现了1套能够应用于危险化学品爆炸事故现场应急处置辅助决策的专业化信息系统。     

中国安全生产科学研究院“十三·五”系列科研成果典型危险化学品爆炸事故现场应急处置辅助决策系统

依托项目:基于实际情景动态风险分析的事故应急处置辅助决策系统(2017YFC0804706),研究内容:中国安全生产科学研究院、中共中央党校(国家行政学院)、中国人民警察大学、北京优错科技有限公司开展合作研究,从危险化学品爆炸事故应急决策特征及流程分析入手,开展相关事故应急辅助决策支持系统的业务与功能需求分析,设计并实现了1套能够应用于危险化学品爆炸事故现场应急处置辅助决策的专业化信息系统。     

危化品事故应急辅助决策支持系统的研究

该文提出了以一个事故工程文件处置、管理一次事故的思想。根据危险化学品事故发生的一般特点和事故处置的一般程序,建立了危险化学平事故应急辅助决策支持软件平台。该软件平台利用GIS技术实现了事故的基本情况、事故初始处置、事故事态发展、现场监测预警等功能,在软件平台的基础上搭配相应的硬件设备组成一套完整的应急辅助决策系统。     

基于3S技术的危险废物污染事故预警系统

运用卫星遥感(RS)技术、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS),按国家、省、市、县4级模式,建立突发性危险废物污染事故预警系统.国家级预警系统主要对跨省界及跨国突发性污染事故进行应急处置,对省级应急事故处置进行指导;省级预警系统主要对跨市界突发性污染事故进行应急处置,并指导市级污染事故应急处置;市级预警系统主要负责跨县界突发性污染事故的应急处置并指导县级污染事故应急处置;县级预警系统主要负责本行政区内的突发性污染事故的应急处置.建立4级预警系统的主要目的是使各级政府突出重点,集中解决本行政区域内突发性环境污染事故的应急处置,从管理层面上在全国建立一个能对突发性污染事故实施统一指挥协调、现场快速监测和应急处理,又能对污染隐患进行监控和警告的应急响应系统.以辽宁省辽河为案例,通过3S技术的综合运用,构建省级流域突发性危险废物污染事故预警系统方案,为政府应急决策提供快速服务.     

基于GIS的多模式重大危险源监控系统的研究

重大危险源的动态监控是安全保障和环境保护的重要技术环节,地理信息科学与技术的发展为实现重大危险源动态监控奠定了基础。笔者分析GIS在重大危险源现场环境浓度监测与预警、现场应急救援管理、重大危险源信息管理和事故趋势预测等子系统中应用的技术可行性;在扩展重大危险源管理信息系统基本功能的基础上增加监视和控制功能;为青岛市某化肥厂成功开发了具有监视监测、预报预警、应急辅助决策和处置工艺等一系列模块,涵盖安全保障的预防、预警、应急和处置的各个环节的多模式重大危险源监控系统。实现了多参数实时监控、自动预警和应急辅助决策。     

暴雨灾害引发施工安全事故应急处置SD模型

为优化配置应急处置资源、高效处置暴雨灾害引发建设工程施工安全事故,用系统动力学(SD)方法研究应急处置系统中人员、设备、物资、指挥、环境、信息6类表征因素及其相互间的作用机制,构建施工安全事故应急处置SD模型;选取18个样本项目进行实证分析,提出应急处置差异性投入的优化策略。结果表明:在应急处置前期阶段,特别需要注重提高信息保障水平;在中期阶段,应着重提升救援指挥机构决策效率;在此基础上,持续保障应急处置全过程救援人员和设备的动态调配。     

重大突发事件的动态协同应急决策

为实现有关重大突发事件应急的科学决策,综合运用协同矩阵、多属性决策理论,建立多部门参与的动态协同应急决策方法。将重大突发事件的协同应急决策问题抽象成多目标优化模型;考虑部门依赖,协同各部门目标,优选初始化应急处置方案;考虑情景分析动态协同决策过程可能出现的变化,如方案评价调整、部门新增方案、加入协同部门、协同部门撤出等,重构突发事件动态协同应急系统拓扑结构,动态修正应急处置方案。研究结果表明:用该方法可根据协同应急决策过程变化,通过更新计算应急处置方案评价,实现应急处置方案的动态调整,从而提高应急决策的有效性。     

考虑提示学习的洪涝灾害应急决策自动问答模型研究*

为提高洪涝灾害应急处置时效性和科学性,构建洪涝灾害应急决策自动问答系统模型,以提高应急指挥团队的决策效率,在分析洪涝灾害应急决策逻辑基础上,以摘要式问答为任务框架,收集整理包含洪涝灾害应急情景和应急决策的摘要式问答对数据集,建立可用于问答生成的GPT2预训练语言模型,并引入提示学习（Prompt-learning）,通过自动创建连续型前缀提示（Prompt）,优化少量连续参数,缓解问答对数据较少带来的过拟合风险,利用人工评估和自动评估2种方法验证模型的有效性。研究结果表明:通过GPT2与提示学习相结合建立的自动问答模型,可根据洪涝灾害情景生成语言质量良好及决策信息丰富的答案,有利于提高洪涝灾害应急处置中的科学决策能力。     

应急决策的理论与方法探讨

围绕基于模板的规划、组织决策协调与基于Agent系统的协调机制以及马尔可夫决策规划等应急决策的关键理论与方法,对国内外相关研究进行分析与总结;提出以决策理论规划为应急决策研究的主要建模和分析框架;采用逻辑程序与规划相结合的思想,研究基于应急预案模板的应急决策规划方法;基于应急处置任务的时间、资源约束关系,研究应急处置任务的多Agent马尔可夫决策建模及求解方法。基于决策理论规划的应急决策理论可以很好地用于应急决策的多阶段动态过程建模,而且能够利用预案模板降低模型求解的难度。上述研究完善和丰富了应急决策的理论和方法,为科学的应急决策实践以及应急决策支持系统提供了一种理论和方法。     

基于Windows DEA模型的我国自然灾害应急公共投入绩效研究

为提升自然灾害应急公共投入绩效评价的精准性、科学性,运用动态绩效评价Windows DEA模型,结合应急处置结果,对我国近年来自然灾害领域的应急公共投入绩效进行全面系统评价,研究结果表明:我国应急公共投入效率不高且有较大改善空间;应急公共投入效率较高的省（区、市）未能产生辐射效应;我国应急公共投入效率呈现“滞后性”,即当年投入的应急公共投入在当年未得到相应产出。     

高层官员地震应急演练中应急决策行为的质性分析

为了研究高层官员在非常规突发事件应对中的决策行为,通过地震应急演练,从决策建议的影响、决策对象的选择与优先级排序等方面对决策样本进行质性分析。应用NVivo12软件对某次高层官员参与的特大地震应急决策演练中采集的45份决策样本,在结构化处理的基础上确定编码标准,遍历样本并对应急决策编码,得到观测数据并进行分析。研究结果表明,演练中的高层官员决策行为有以下3方面特征:受决策建议影响明显;在灾情、舆情以及基础设施等方面有自主决策;不同层级间对决策权重排序存在显著差异。     

京津冀一体化的地震灾害应急准备分区*

为研究京津冀地区地震灾害应急准备分区问题,针对京津冀地区地震灾害风险及应对特点,构建地震应急准备选址评价指标体系,设计Jenks-AHP方法计算京津冀地区13个城市应急准备选址优先度,基于运筹学经典LP模型,运用数学规划、GIS系统V图及缓冲区分析技术,给出京津冀地震应急准备分区的3种优选方案。结果表明:在应急覆盖面积最大和应急响应时间最短的目标规划下,2个分区应选择以北京、石家庄为应急中心的区划为最优方案;3个分区应选择以北京、天津、石家庄为救援中心的区划为最优方案;4个分区应选择以北京、天津、石家庄和唐山为救援中心的区划为最优方案。研究结果可为京津冀3地打破行政区划壁垒,开展一体化应急准备体系规划和应急资源储备布局提供决策参考。     

基于“情景-应对”数据的高层官员应急决策行为分析框架

为研究突发事件应急处置过程中关键官员的决策行为,充实面向高层官员的决策行为实证研究方法,提出基于“情景-应对”数据的高层官员决策行为分析框架。通过设置情景、决策者、决策过程和决策变量以及变量间的作用关系建立框架运行理论内核,从情景选择到决策样本“生成→采集→处理→分析”各环节搭建框架支持完成高层官员决策行为的研究。通过某高层官员地震应急决策模拟演练实例,验证该分析框架的有效性。研究结果表明:基于“情景-应对”数据的分析框架可实现对高层官员决策行为的实证研究,可优化开发以支持更多元化的研究。     

基于LCS的应急决策文本相似性比对分析模型

作为应急管理中的主要工作内容,应急决策在整个应急管理工作中具有战略意义,为了对危机情境下的应急决策主体进行聚类分析,定量计算不同决策主体之间相应决策文本的区别。借鉴最长公共子序列模型（LCS）的原理,从决策文本中提取主题词,根据决策文本的特点将其分为“目标”和“行动”2级,结合样本总体确定替换矩阵、空位罚分规则和目标函数,构建高层应急决策文本相似性比对分析模型;运用Needleman Wunsch算法对该模型进行求解;通过对得到的地震情景下的高层应急决策文本的分析,证明模型的有效性和可行性;为了避免序列长度差过大对聚类分析的结果影响,在此基础上提出相对相似性得分的概念,并通过与VSM算法得到的结果进行比较,证明该模型在应急决策文本相似性分析中的优越性。     

基于AHP-熵物元的地震安全社区应急管理评价

为提高建设地震安全社区减灾综合效益，解决我国地震频发造成的严重经济损失和人员伤亡，在发展尚未成熟的地震安全社区建设理念基础上探究其应急管理影响因素，从应急三阶段管理以及社会环境影响方面选取指标建立评价体系；引入AHP-熵权法和可拓物元数学理论，构建地震安全社区应急管理综合评价模型；应用该模型对大连地震安全社区进行实例验证，得出该社区应急管理等级以及应急全过程中不足之处，得到的评价结果与实际情况相符，表明多级可拓物元模型的定量计算结果准确可靠，对完善地震安全社区应急管理具有指导和实用价值。     

高原地震协同应急方法研究——以玉树地震为例

为提高各高原地震应对部门间的协同联动能力,基于组织冲突角度的协同思想对高原地震应急方法进行研究。针对我国高原地震特点,结合高原地震相关应急预案中各主体的职责体系,归纳高原地震应急过程中5种基本冲突类型,建立冲突矩阵。并基于"解决冲突,有序协同"的理念,提出协同应急响应方法,建立协同效率评价模型。就玉树地震救援过程,拟合出高原地震中4个主要部门(救援队伍、医疗部门、交通部门以及协会组织)的协同救援效率,并作出救援效果曲线。结果表明:采用根据冲突模型构建的协同应急方法不仅能够极大地提高救援效率,还能够发现影响救援效率的潜在冲突。     

韧性城市视角下的历史街区防火韧性评估体系构建*

为提升历史街区的防火韧性,推进韧性城市的建设,采用PSR（压力-状态-响应）模型搭建3级评估框架;结合指标选取原则,从外部环境刺激、内部潜在风险、组成成分价值、组成成分特征、消防救灾能力、适应恢复力6个要素对评估指标进行筛选;运用专家打分法和层次分析法确定各项指标的权重,并构建由36个指标项组成的历史街区防火韧性评估体系及评估模型。结果表明:历史街区的防火韧性宜从系统面对火灾风险的压力、系统自身在受灾时的状态、灾后系统做出的应急响应3个方面进行综合评估;该评估体系具有一定的可操作性和可推广性,既可为定量评估历史街区的消防能力提供参考依据,亦可为推进我国历史街区的保护和开发提供决策支持。     

基于环境监测的矿井通风三维仿真辅助决策系统设计

为优化金属矿山矿井通风系统及辅助决策设计,弥补常用矿井通风仿真解算软件在环境监测、实时解算和辅助决策方面的不足,基于矿井通风理论、环境监测、计算机与通信技术开发矿井通风三维仿真辅助决策系统。提出通过利用实时监测到的井下通风环境参数（风量、风速等）和已存储在系统数据库里的巷道参数,实现对矿井通风网络实时解算,并将其应用到山金阿尔哈达矿井通风系统中。结果表明:矿井通风三维仿真辅助决策系统同步实现了山金阿尔哈达矿井通风系统的环境监测、风网实时解算和三维仿真模拟,提高了其矿井通风管理水平,为矿井通风系统改造优化设计和矿井向深部中段延伸时的通风系统设计提供辅助决策依据。     

突发事件应急决策模拟演练设计理论框架与技术要点

突发事件应急决策模拟演练是提升参演主体应急处置能力的重要途径，该类演练的设计开发需要系统性的理论与技术进行规范和引导。从实践归纳的角度，将该类演练的设计划分为演练内容设计和演练形式开发2部分，详尽地分析演练内容设计中的4个核心要素（主题与目标、演练情景、演练任务和目标能力）和演练形式开发中的3项关键技术（控制流程、任务导入与方案输出、信息技术平台）。此外，着重介绍了突发事件应急决策模拟演练设计开发过程中容易混淆的几组概念关系，即“情景构建与应急演练的关系”、“应急预案与应急演练的关系”、“演练内容与演练形式的关系”、“演练中‘演’与‘练’的关系”。     

港口企业事故应急救援预案编制的研究

为了加强企业危机管理,许多港口企业都已建立企业应急预案,然而实际调查表明港口企业事故应急体系存在很多问题,可操作性较差。笔者经过多方调查和对相关港口广泛资料的分析和研究,提出港口企业事故预案的主要内容,认为该预案的编写应分3步进行:预案的准备、预案的编制以及预案的实施与修订。一个完整的港口企业事故应急预案应包括四级文件依次为总预案、程序文件、说明书以及应急行动记录,并对每级文件中的每一文件要素都做出细致的说明和描述,给出具体的考虑因素和研究对象。该预案编制技术已在镇江港口各企业得到广泛应用。