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。     

高含硫油气矿安全管理与应急系统研究

为了使高含硫油气矿的安全管理与应急更直观高效,通过研究地理信息系统(GIS)空间分析技术、事故演化动态过程模拟等技术,基于应急过程驱动,开发了高含硫油气矿安全管理与应急系统.该系统主要研究高含硫油气矿的安全管理以及井喷事故应急处置流程的数字化,包括井喷风险分级管理、公众防护、事故后果预测模拟、人员疏散以及应急辅助决策等功能.研究表明,该系统能为高含硫油气矿安全管理和应急决策提供重要手段.     

海洋平台应急撤离风险评估体系构建与应用

为系统辨识海洋平台应急撤离风险,基于危险与可操作性分析(HAZOP)和决策试验与评价实验室算法(DEMATEL),构建海洋平台应急撤离风险评估体系。从前期准备、定性分析、定量分析3个阶段,阐述应急撤离风险评估的步骤;介绍面向应急撤离的HAZOP方法,从分析流程和术语2个方面将其与传统化工行业HAZOP方法进行对比。结合我国海洋油气开采特点,以救生艇疏散阶段为例进行应用研究。结果表明,应用该评估体系能系统辨识风险因素的类型、原因、后果及影响关联路径,筛选出关键因素,提出有针对性的事故风险防控措施。     

考虑不确定性的复合灾害避难疏散风险评估模型

为解决地震-暴雨典型复合灾害情景下避难疏散的不确定性，开展避难疏散风险评估研究。首先，基于我国避难疏散体系规划特征，提出地震暴雨复合灾害下城市避难疏散风险控制目标；其次，考虑避难疏散时间的不确定性，结合地震-暴雨复合灾害避难疏散特点，建立地震-暴雨复合灾害下城市道路通行能力快速评估模型；然后，考虑不同避难需求点风险接受程度的不确定性，提出基于城市规划用地特征的可接受风险水平系数；最后，考虑以上避难疏散过程的不确定性特征，采用优化算法计算最大覆盖应急设施选址决策模型，构建基于地震-暴雨复合灾害避难疏散风险评估模型，并以某北方城市防灾疏散责任区为实证对象，探讨多风险控制目标与多规划方案组合下的风险情况，提出该防灾疏散责任区的最小疏散风险避难场所规划方案。结果表明：该模型能更为实际地评估地震-暴雨复合灾害情景下避难疏散风险，实现不确定因素的量化分析，达到风险评估和空间规划的有效衔接。     

化学事故危害后果评估与应急救援的辅助决策系统设计

根据重大城市的化学事故后果评估与应急救援的实际需要出发,提出了研制辅助决策系统任务需求和设计构想,阐述了该系统的系统结构、系统实现的流程和系统功能,并做了可行性分析。系统的模块包括：化学品基础信息模块、化学事故类型划分模块、地理信息系统模块、化学源周围道路交通模块、实时的天气预报模块、数学模型模块、危害后果评估模块、救援方案生成模块、人员疏散撤离方案生成模块、人机交互模块。系统与地理信息系统（G IS）、卫星导航系统（GPS）、遥感成像技术结合后能够实现精确定位、快速评估。将物联网技术与系统结合,还可实现对大型固定化学源远程时时监控,确保在事故发生后第一时间掌握信息,为后果评估和应急救援赢得时间,将化学突发事故的危害降到最低。该系统在信息化条件下,较好地为决策者进行化学事故后果评估,为应急救援决策提供了依据,可大幅度提高应急救援效能。     

最短路径算法在事故应急救援中的应用

本文主要研究了单源最短路径优化节点的技术和方法,并将其运用于事故的应急救援中,同时提出了技术支持系统中最短路径可视化的优化结构框架。结合单源最短路径算法,在地理信息系统中以数字高程模型和卫星影像数据为基础,针对事故危险区域开发出人员疏散和救援的最短路径可视化算法。此项技术完善了应急救援路径自动化选择模式,为事故中迅速展开人员疏散和组织有效的应急救援工作提供强有力的技术支持。     

基于Revit的医院火灾人员疏散路径优化及智能诱导

为了充分保障大规模人群疏散安全目标的实现,进行Revit二次开发,构建建筑物节点状态数据智能提取系统,自动生成建筑物节点初始状态数据库,利用自适应蚁群算法,以全体待疏散人群完成安全疏散时间最短为优化目标,开发人群应急疏散路径优化及智能诱导模型。通过对有无疏散诱导情况下某医院火灾中人员完成疏散所需时间及各出口人员滞留情况的对比,结果表明,基于Revit的数据智能提取系统,改善了医院火灾人员疏散路径优化算法初始状态和边界条件的处理方案,显著提高了疏散优化算法的运行效率,在保障医患人员安全疏散的同时,有效避免了从众现象造成的个别出口拥堵现象。     

基于Arcgis Server与ASP.Net Ajax的北京市应急避难场所信息管理平台设计与实现

北京作为＂国家首都、世界城市、文化名城和宜居城市＂,近两年加快了应急避难场所建设的步伐。针对北京市应急避难场所管理过程中存在的问题,在详细介绍ArcGIS Server的体系结构和内部运行机制的基础上,结合北京市应急避难场所的实际情况,开发了基于ASP.Net Ajax和Arcgis Server北京市应急避难场所信息管理平台。系统采用了Oracle数据库存储空间和业务数据,通过ArcSDE实现Arcgis Server和Oracle数据库的连接,实现了属性数据和空间数据的一体化存储。不仅有利于提供及时、直观、形象的应急避难场所属性信息和空间信息,同时在事故发生后抢险救灾、伤员疏散以及最大限度的减少事故损失方面起到了关键作用。     

重大事故人员应急疏散模型研究

介绍了遗传算法和毒负荷的基本概念,给出了基于有毒气体泄漏事故后果预测仿真人员疏散最佳路径选择的遗传算法的模型。在该模型中,人员疏散最佳路径选择算法与遗传算法在该领域的应用较为新颖,且有一定的实用价值,可为事故的预防准备和现场决策提供支持     

老龄城镇油气管道失效风险评价方法

为揭示老龄城镇油气管道失效诱因相互影响关系,评估管道综合风险,提出一种基于模糊决策试验与评价实验室(DEMATEL)方法的老龄城镇油气管道失效风险评价方法。首先通过系统识别失效诱因,建立老龄城镇油气管道风险评价指标体系;然后基于模糊DEMATEL方法确定管道失效诱因关联路径,分析失效风险间的相互作用关系;最后结合风险评价指标初始状态信息和权重,确定老龄城镇油气管道的综合风险值,并据此提出相应的管控措施。研究表明:该方法能够识别老龄城镇油气管道失效诱因之间的复杂影响关系;公众教育的缺失是造成管道事故的主要风险诱因,完善管道裂纹检测,加强腐蚀防控,可有效降低老龄城镇油气管道的潜在运行风险。     

城市天然气管网预警系统的研究与实现

随着城市天然气管网密度加大,由于天然气管理手段滞后导致的天然气泄漏事故急剧增加。基于GIS技术并结合燃气管网定量风险分析(QRA)模型,提出利用定量风险分析模型实现管网风险预警的方法。结合C#+ArcEngine编程技术,开发城市天然气管网预警系统,实现管网失效率分析、燃气事故扩散模拟、火灾及爆炸模拟、个人风险等值线绘制、社会风险分析等功能,能够进行区域性事故后果预测、个人风险和社会风险计算、安全性评价及应急预案编制等项工作。     

基于AE的燃气管网事故分析模块设计与实现

随着城市燃气管网的飞速发展,在役燃气管道的安全问题日益突出,针对燃气事故致因及后果,基于ArcGIS网络模型,运用GIS网络拓扑分析、空间数据库等技术,设计利用管网网络模型实现管网事故分析方法,并结合C#+ArcEngine编程技术实现燃气管网事故分析模块,该模块实现爆管分析、燃气泄漏扩散范围分析、最优路径分析、连通性...     

基于VR技术的大型储罐火灾爆炸仿真软件设计

为了研究大型储罐事故后果的严重性，针对大型储罐火灾爆炸试验难以实施的情况，以虚拟现实技术为研究手段，重现大型储罐火灾和爆炸事故过程；通过对储罐火灾和爆炸事故进行理论分析，优选出大型储罐火灾爆炸事故后果数学模型；基于某商业原油储备库布置，利用3Ds Max软件对库区进行建模，结合Qt界面编写技术和OSG粒子效果技术进行交互式设计，划分火灾和爆炸2大仿真模块，设计各模块下属基本功能，形成1套基于真实场景的大型储罐火灾爆炸事故后果三维仿真模拟软件。研究结果表明:基于VR技术的大型储罐火灾爆炸仿真软件具有较强的沉浸感和交互性等特点，能够实时仿真大型储罐火灾爆炸事故动态演变过程，降低大型储罐火灾爆炸试验成本，同时为制定事故应急预案和应急处置措施提供科学参考。     

基于GIS天津市燃气管网预警系统的构建研究

基于GIS的原理,结合燃气事故的致因及其后果,对燃气泄漏模型、扩散模型、火灾及爆炸后果模型进行完善和改进,建立了燃气事故预警模型;通过Visual C++编程,借助ARCGIS平台将燃气事故预警模型与天津市燃气管网GIS相结合,构建了基于GIS的天津市燃气管网预警系统。该系统应用结果显示:由燃气事故预警模型计算得出的事故后果,通过GIS地理空间数据库和模型库的链接,实现了燃气泄漏点的可视化预警分析;并根据分析结果启动相应应急预案,实现了事故预警实时分析与应急预案启动的联动功能,为相关决策者提供了可靠决策依据。     

基于复杂网络的燃气管线破裂灾害链风险分析*

为提高燃气管线突发事件应急处置决策水平和应急响应能力及效率，采用复杂网络理论和灾害链演化机理对燃气管线破裂灾害事件影响进行耦合分析，构建燃气管线破裂灾害链网络和风险评估模型，并计算得出燃气管线破裂灾害链风险度。为更准确地表达无传播路径的灾害事件之间的关系，将灾害网络中所有最短路径长度的最大值作为其最短路径长度，计算表明这种算法更符合灾害传播实际情况。结果表明:通过燃气管线破裂灾害链风险分析，能够为燃气管线灾害风险控制措施和方案制定提供参考，有利于提高燃气管线破裂灾害事件的应急处置能力和决策水平。     

基于三维GIS的油罐区应急管理平台研究与实现

分析油罐区危险特性和事故模式,将三维GIS系统、日常管理、监控预警、应急指挥与辅助决策等功能进行集成,建立基于三维GIS的油罐区一体化应急管理平台。该平台利用数据融合技术,将液位、可燃气体、温度等多参数进行了融合,提高了报警可靠性。同时构建了DEA-BP应急资源配置模型,结合罐区事故类型,实现了罐区重大事故应急资源的优化配置。平台还提供数字化预案和三维应急演练,为油罐区员工提高应急安全技能提供了培训环境。     

基于粒子群算法的燃气管线泄漏疏散能力分析

为研究燃气管线泄漏事故人员疏散能力,统计分析近年国内燃气泄漏典型事故,得出第三方违章作业施工为燃气泄漏事故比例最高的直接原因及燃气泄漏事故伤亡人数发展趋势,在此基础上,引入粒子群PSO算法,以某施工引起的燃气管线泄漏事故为实例,研究领导者的领导能力和应急处置能力对员工之间信息交流及人员应急疏散能力的影响。分析实例显示现场领导者学习因子偏低,指挥能力差,直接影响事故现场的应急疏散自救行为,甚至改变疏散路径。并进一步分析模拟得出,学习因子提高后,现场领导者和员工的信息更新与交换效率大幅提升,应急疏散能力随之提高,进而提出实用性对策措施和建议,为提升燃气管线泄漏事故应急疏散能力提供技术参考。     

基于风险评价的核应急分区疏散规划*

为保障核事故应急疏散的时效性和安全性,降低核事故损失,基于核辐射时空分布特征,对疏散集中点和疏散路网进行风险评价,提出分区疏散组织策略,结合行政区划法,完成核电站场外疏散区域划分;将总暴露风险作为优化目标,构建基于元胞传输的分区疏散规划模型,并以我国某沿海核电站为研究对象,验证分区疏散方案可行性。研究结果表明:考虑核辐射风险后的分区疏散方案,能够有效提高疏散效率,保障公众安全,降低疏散时间和暴露风险,优化疏散期间交通状况。研究结果可为核应急疏散组织工作提供参考。     

油气管道周边区域划分与距离设定研究

为合理评估并有效控制管道与周边区域的相互影响,提出1种油气管道周边区域划分与距离设定方法。通过数据统计与事故案例分析,归纳了油气管道安全运行面临的4项问题,结合管道与周边区域相互影响类型及范围,提出将周边区域沿管道中心线依次划分为管道通行区、规划控制区和应急响应区。根据法律规定、实际事故后果影响范围和典型事故后果数值计算结果,提出了上述3个区域的距离设定原则与计算方法,并针对当前油气管道周边区域管理存在的问题提出了分区域管控建议。研究结果表明:所提出的方法有助于控制管道与周边区域的相互影响,保障管道安全运行和周边区域公共安全。