基于ArcGIS Engine设计天然气管道泄漏事故后果评估系统

城市天然气管道是城市不可缺少的基础设施之一,为有效遏制天然气管道事故造成的重大灾害,需加强对应急救援系统的研究。选取高斯模型分析泄漏的天然气的扩散过程,并划分事故后果评估区域。利用ArcGIS Engine平台,设计并建立一个城市天然气管道泄漏事故的应急救援系统。利用该系统可模拟天然气管道泄漏后可能发生的气体扩散、火灾、爆炸等事故后果,通过天然气理化参数、天然气泄漏的初始状态和周围环境的气象条件,以可视化方式直观显示不同等级的事故后果评估缓冲区。     

可拓综合评价在燃气系统泄漏事故应急救援中的应用

燃气系统发生泄漏,如不能及时有效进行应急救援,极易引发严重的事故后果,因此,准确确定应急响应等级,进行有针对性的救援工作是控制燃气系统泄漏事故后果严重性的关键。从众多影响因素中,分析并确定了影响燃气系统泄漏事故后果严重性的主要因素,对各因素严重程度进行了等级划分。引入了可拓工程方法,建立了燃气系统泄漏事故后果严重性可拓综合评价模型,阐述了评价步骤和方法。当各影响因素分属不同等级时,根据所建模型能综合确定燃气系统泄漏事故后果严重性等级,依此进行事故应急救援分级响应。该方法能够克服人为评判失误,有利于指导有效事故救援,控制事故影响范围。运用该模型对一事故案例进行了计算,计算结果表明此方法用于确定应急救援响应等级是可行的。     

基于案例推理的化工园区应急资源需求预测

为确定化工园区突发事故的应急资源需求,提出了一种基于案例推理的化工园区应急资源需求预测方法。该方法主要由三部分组成:(1)基于案例推理的模型构建;(2)化工园区事故的案例描述;(3)基于人工神经网络的案例适应。最后,以石化园区火灾爆炸事故的应急资源需求预测验证该方法的有效性。研究表明,该方法可以实时地对化工园区应急资源需求进行预测,为化工园区的应急资源储备和配置提供支持。     

化工园区应急物资需求决策模型研究

为实现化工园区高效应急救援,针对化工园区应急物资需求及特点,从基本物资需求量、应急物资消耗量、应急物资损耗量3个方面,构建化工园区应急物资需求优先级指标体系;基于TOPSIS方法对各应急物资需求进行重要性分级排序,设计求解出应急物资需求量的BP神经网络预测模型。以化工园区历史事故案例进行分析,结果表明,BP神经网络应急物资需求预测结果和实际应急物资需求量相差很小,结合TOPSIS方法后的应急物资需求分级决策方案,能有效辅助应急物资的组织和调度,最大限度地发挥应急效用。     

情景-应对模式下考虑软时间窗的高铁应急资源调度优化

为提升高速铁路应急处置水平,考虑突发事件发生后应急资源需求的不确定性,通过对事故情景集的分析和计算,采用"情景-应对"模式,获取事故点的资源需求量;通过引入"软时间窗"概念,建立以超时惩罚成本、资源运输成本和救援点固定出动成本3者之和最小化为优化目标的应急资源调度模型,利用遗传算法进行求解,并基于实际事故案例验证方法和...     

道路交通紧急救援服务点的优化选址

针对道路交通紧急救援对公平性、效率性、事故并发性的多目标决策需求,提出用于道路交通救援点选址的多目标决策模型。该模型通过最小化最大救援时间满足救援公平性;通过最大化一次覆盖的需求量和最小化救援点到需求点总加权时间满足救援效率;通过最大化备份覆盖的需求量满足事故并发与重大事故的救援。针对多目标决策模型,开发基于模拟退火法的优化解法,结合算例分析,能够获得减少最大救援时间、最大化一次覆盖和备份覆盖需求量的多个目标方向上最优解,实现pareto最优化的成功率均在95%以上。实例计算比较表明,笔者提出的模型与算法可以为决策者提供多目标选址方案。     

GIS在化工园区事故应急救援辅助决策中的应用

采用GIS平台与应急决策支持技术相结合,以园区高危工艺和重大危险源作为分析对象,开发化工园区安全管理系统中的应急救援辅助决策模块,针对园区内高危工艺或重大危险源事故后果预测与事故应急救援管理的科学性和有效性,扩展为对整个化工园区的事故风险管理与事故应急救援辅助决策支持。运用该模块可实现园区内突发事故后果预测、最优救援和疏散路径规划、应急辅助决策方案生成,有效提高化工园区事故救援的科学性和效率,减少人员伤亡和财产损失,提高化工园区安全管理水平。     

危化品道路运输事故应急救援中心选址模型研究

为快速提高危化品道路运输事故应急救援能力,降低事故后果,文章基于目前应急救援中心选址模型的不足,提出了一种新的双目标决策救援中心选址模型。通过综合考虑应急响应时间及应急处理能力对救援能力的影响,建立了救援中心点的最大网络覆盖模型;并采用较优的邻域搜索算法求解救援中心点的合理位置。最后以某地危化品运输路网为例,利用所建模型对事故应急救援中心的合理布局计算求解。结果表明:考虑应急响应时间及应急处理能力限制的应急救援中心选址模型,能够有效提高救援中心的综合应急能力,为有关部门合理规划危化品道路运输事故应急救援中心布局提供理论参考和决策依据。     

化工园区突发事故应急救援力量动态模型研究

通过对化工园区实地调研,总结新时期化工企业工艺特点,分析化工园区火灾特点,提出化工园区突发事故应急救援力量动态模型,实现化工园区突发事故跨区域"重兵"调集需求。     

天然气管道泄漏火球事故后果模拟评价

天然气管道发生泄漏时,大约90%的气体产生燃烧并形成火球,遇火源即发生危害性非常大的火球爆炸事故。本文针对城市天然气管道泄漏事故,综合考虑天然气泄漏后可能发生的火球燃烧和爆炸,利用爆炸冲击波和火球热辐射模型对天然气管道(完全破裂)在发生泄漏时发生火球爆炸进行计算,结果表明:2分钟内泄漏天然气云团超压爆炸的死亡半径和热辐射的火球半径分别高达39.44m和92.93m。因此,通过计算天然气泄漏火球事故爆炸和热辐射范围,对天然气火球爆炸事故预防与应急救援具有一定的意义。     

考虑救援时效的化工园区应急物资储备站点选址模型研究

针对化工园区的应急物资储备站点选址问题,在同时考虑经济因素以及救援效果的基础上,建立了多目标覆盖选址模型,同时引入了应急救援时效函数,以反映物资运输时间对救援效果的影响。最后将模型应用于江苏省南部的化工园区应急物资储存站点的选址问题进行算例分析,使用NSGA-II算法对模型进行求解,并采用TODIM法对得到的帕累托最优解进行排序,为决策者选取最终方案做出了参考。     

基于AHP的区域煤矿应急救援基地优化布局

针对区域煤矿应急救援需求,综合考虑区域应急救援基地选址的经济效益与社会效益,构建以地理位置、经济投入和救援能力等主要指标的评估指标体系,并基于层次分析法（AHP）提出区域煤矿应急救援基地选址模型。依据模型对某市煤矿应急救援基地选址进行优化,并与基于P-中值的ArcGIS网络分析法选址结果对比,证明基于层次分析法（AHP）提出区域煤矿应急救援基地选址模型具有较高的可行性和有效性。研究成果对于提升区域防灾减灾能力,改善城市公共安全水平具有重要的理论与现实意义。     

化工园区突发水污染事故应急救援理论框架构建

针对化工园区突发水污染事故,从系统论的思想出发,从安全科学、安全管理学和安全系统工程3方面人手,全面系统地分析了化工园区突发水污染事故的应急目标、应急对象、应急方法和程序、应急管理检验与控制等应急救援理论的构成要素及其相互关系,构建了一个应急救援理论框架,为化工园区应对突发水污染事故提供了方法保障.     

水网地区危化品应急资源优化配置模型

我国水网地区航道纵横交织成"网状",具有联通性、聚集性及应急救援路径选择多元性等特殊性,对水网地区危化品应急资源进行优化配置,能够对事故作出快速响应,减小事故损失,提高应急救援服务效率和水平。首先利用K-Means聚类算法对事故点进行聚类,确定应急资源点位置,完成选址模型;然后在此基础上,以最小化应急资源数量为目标,建立基于随机规划的应急资源分配模型,并利用遗传算法求解。将某水网地区作为算例进行验证,结果表明,该模型能够很好地满足实际配置需求。     

高速公路应急救援中心选址优化模型

为完善高速公路交通事故应急救援体系,以昆石高速为研究对象,将遗传算法(GA)与反向传播神经网络模型(BP)相结合,运用GA-BP神经网络模型鉴定高速公路事故多发段,根据昆石高速环境条件选定应急救援中心候选点;应用双层规划理论模型分析昆石高速应急救援中心选址,并利用萤火虫算法优化求解,得到昆石高速公路应急救援中心选址的最优方案。研究结果表明:GA-BP神经网络模型鉴别高速公路事故多发段相较于传统模型更准确;运用双层规划模型和萤火虫算法求解可得到昆石高速应急救援中心最佳选址方案。     

土壤-大气中燃气泄漏扩散规律研究

为对燃气管道、与其并行管道的敷设及燃气泄漏事故的应急管理决策提供依据,采用环刀法和自主搭建的试验平台,获得孔隙度和土壤阻力系数等土壤扩散控制方程的关键参数;建立埋地管道燃气泄漏的物理模型,并运用计算流体动力学(CFD)三维模拟的方法,研究管道埋深及泄漏孔径对燃气沿土壤-大气扩散规律的影响。结果表明:随着埋深的增加,燃气在土壤中的危险区域范围先减小后增大;随着泄漏孔径的增大,危险区域范围明显增大;燃气沿土壤-大气扩散时易在街谷内形成近地面积聚。因此,敷设燃气管道时适宜的埋深可减小燃气在土壤中扩散的危险区域范围,与燃气管道存在耦合危险的并行管道最好沿街道两边分开敷设,街道空腔区是燃气泄漏事故应急管理的重点区域。     

高速公路交通应急救援资源的配置

针对交通事故与救援资源存在随机性的特点,建立了交通救援资源配置的随机模型。根据高速公路特有的道路条件与交通机理,确定了模型中救援服务水平、事故概率的权重,配置点至事故点的权值以及随机资源等参数值。将所建立的模型与参数用于河南省高速公路的救援资源配置,研究表明,新的配置方案较好满足了交通事故高概率区域的救援需求,并且合理减少了救援需求区域的资源配置数量,为目前高速公路交通应急资源的科学配置提供了重要的参考依据。     

从“1·25”事故谈化工园区应急救援

正本文从某化工园区一起失败的事故救援入手,分析了化工园区应急救援的特点和该事故救援暴露出的问题,并提出了解决方案。2017年1月25日下午3时10分许,位于江苏常熟经济技术开发区的某化工企业突发火灾。事故原因是由极寒天气导致,气温骤降,40年一遇的极寒天气把氢气管道阀门法兰垫片冻裂,氢气外泄,强劲冲击力产     

城市燃气管道泄漏致灾混合概率风险评估研究

为研究城市燃气管道泄漏致灾风险,建立城市燃气管道泄漏致灾混合概率风险评估模型,通过FTA/ETA领结模型识别风险因素,利用模糊理论评估燃气管道泄漏风险概率值,并基于贝叶斯网络理论预测泄漏致灾风险概率值并对各根节点进行敏感性分析。结果表明,城市燃气管道有泄漏致灾风险,该风险主要由管道腐蚀、管道缺陷等管道泄漏风险因素及火源、受限空间等致灾风险因素造成;为预防燃气管道泄漏引发城市性灾害事故,应加强对混合爆炸、受限爆炸及射流火等风险节点的控制与管理。     

道路运输危险化学品泄漏事故应急救援系统研究

为提高道路运输危险化学品泄漏事故应急救援的效能,研究开发了危险化学品泄漏事故应急救援系统。该系统针对道路运输危险化学品泄漏事故的特点,融合GIS新技术、高斯模型和现代安全管理方法,开发设计了4个专业子系统和6个数据库,提出了事故应急救援需要的3项主要技术即危险物质和危险源速查技术、灾难事故后果预测技术、应急救援决策的辅助技术,为道路运输危险化学品泄漏事故应急救援提供了技术支撑。