GIS在大型石化企业事故应急管理中的应用

在研究化工企业事故应急处理技术和地理信息系统的基础上,建立了事故应急管理系统。应用该系统进行风险管理,能方便、准确地表示、录入、检查及查询企业内各危险源的地理位置和属性信息;动态模拟各种燃烧、爆炸、泄漏事故发生、发展状况;给出相应的应急处理方案和人员疏散最佳路径。事故应急管理系统可为企业的安全生产、事故预防、事故应急救援的科学决策提供技术支持。     

基于自适应蚁群算法的化工园区毒气泄漏事故疏散路径规划*

为了降低人员在化工园区毒气泄漏事故中的伤亡风险,提出1种综合考虑疏散路径距离和毒性负荷值的自适应蚁群算法。通过建立路径评价函数,将疏散路径的毒性负荷值引入蚁群算法中,改进算法的信息素更新策略,采用启发式因子自适应调整策略并改进算法的启发式函数。运用Matlab软件进行仿真,将算法应用到某化工园区毒气泄漏事故中。研究结果表明:该自适应蚁群算法可以保持较高的搜索速度,在寻找距离最短道路的同时避开毒性负荷较高的疏散路径,可为化工园区毒气泄漏事故的应急疏散路径规划提供参考。     

基于A*算法城市应急救援最优路径决策

最短路径是城市应急救援是否及时的关键因素,A*算法是寻求最短路径的有效算法。本文分析影响救援力量到达救援地点的相关因素,通过MATLAB建立模型,采用A*算法寻找到从应急救援力量所在点到应急事件发生点的最优路径,实现了救援路径的智能选择和应急救援力量的高效优化。该算法在城市应急救援中具有一定的实用性。     

疏散路径受阻情况下的人员疏散模型及算法

建筑火灾中,随着火势的不断增大和烟气的不断增多,随时会有某条疏散路径因被火势或烟气封堵而不能正常通行的情况发生。针对此情况下的应急疏散问题,以待疏散人员全部完成疏散所需时间最短为目标,以结合疏散路径的通行能力合理分配待疏散人员为原则,运用Dijkstra算法对网络中的最短路径进行求解,并结合网络流控制的方法实现疏散人员的合理分配,建立了疏散路径受阻情况下的人员疏散模型,并提出了该模型的算法思想及算法步骤,最后结合算例进行了验证。验证结果表明,该模型及算法可行、有效,既可较好地避免因大量人员选择相同疏散路线而造成的拥堵,还提高了疏散网络的整体使用率,又有效缩短了人员的疏散所需时间。     

地铁事故应急疏散模拟及优化研究

为探究如何提高地铁车站应急疏散的效率,以我国近十年来地铁常见事故类型统计为基础,在事故风险分析的前提下,利用风险矩阵和元胞自动机设定应急疏散等级,分析不同事故水平下相应疏散措施。以北京地铁西直门站为实例,使用疏散仿真软件Pathfinder构建模拟环境,对高峰时期下站内最短逃生路径进行疏散模拟;按照事故与疏散的响应过程,从预防次生事故角度出发,针对西直门站疏散过程中可能发生的踩踏事故的诱发因素进行优化;研究拥堵对疏散进度的具体影响,选取使用率较低的M通道设施,进行不同使用率下的多次模拟,得到最优的疏散方案,研究结果可为进一步提高疏散设施利用率、改善应急疏散效果提供技术支持。     

核事故场区应急撤离与救援路径优化

核事故场区应急包括场内人员的撤离以及事故救援物资的配送。本文探讨了同时考虑救援与撤离双向车辆的路径优化。以改进后的分时段BPR路阻函数为权重,运用A*算法求解最短路径集。建立以时间最短为目标、路段车辆容量为约束的线性优化模型,求得3条路线的最优路径。分析发现3条路线的最优路径并不全是其单独考虑时的最短路径。因此,考虑车辆之间影响的情况下求解最优路径更符合实际。     

基于毒性伤害指标的疏散路径规划模型

为定量研究毒气泄漏事故中有害物质扩散对疏散路径选择行为的影响,以疏散过程中人员健康伤害最低为目标,构建新的疏散路径规划模型。在离散化改进毒性负荷计算公式的基础上,参照疏散道路网络图描述的空间位置信息,采用高斯气体扩散模型计算各疏散路段的毒性负荷值及致死概率等人员毒性伤害指标,从而选择最优疏散路径;然后,以液氨泄漏事故为研究案例,对比最短和最优疏散路径,以验证模型的有效性。研究成果表明:由于毒气浓度空间分布的差异,行走距离较短的疏散方案反而可能导致较高的伤害概率;为尽量减少人员伤亡,事故应急疏散过程需要有针对性的规划引导。     

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。     

基于情景构建的危化品事故应急疏散模拟研究

为有效控制危化品企业的事故风险,预防重大火灾爆炸事故发生,以天津港"8·12"特别重大火灾爆炸事故为例,建立贝叶斯与元胞自动机(CA)耦合模型,模拟重建事故情景,分析事故各演变环节,探寻事故演化规律,找到该类危化品港口储存行业潜在事故隐患。依据蚁群算法(ACO)建立应急疏散模型,在Matlab平台上模拟仿真受灾最严重小区的居民疏散情况,找到最佳疏散路径,计算得出将周边居民、相关人员疏散到安全区域的响应时间点。结果表明:依据计算机模拟仿真结果规划应急疏散路径,能够提高应急疏散的效率,减少事故的影响。     

对毒气泄漏扩散事故中人员疏散的研究

对毒气泄漏扩散及其事故人员应急疏散的研究是事故应急救援的基础.针对近年来日益增多的毒气泄漏事故,系统评述了国内外毒气泄漏扩散及事故人员应急疏散方面的研究,在此基础上,提出了一套切实可行的研究方法和进一步的研究方向.     

基于地理信息系统(GIS)的应急调度中最佳路径的一种选择方法

在分析城市道路网络最短路径算法和地理信息系统(GIS)特点的基础上,提出城市紧急事件发生后,应急调度中最佳路径算法。在事故发生点周围及应急资源周围的道路细节不清晰的情况下,建立虚拟辅助道路,利用最短路径算法(Dijkstra算法)找出应急资源与事故发生点的最短路径。最后用一个简单的算例进行验算,说明该算法适用于事故发生点周围及应急资源周围的道路细节不清晰情况下的应急调度。     

公路运输化学事故应急救援体系研究

以动态源的定义为基础 ,结合危化品公路运输特殊性 ,阐述了危化品在公路运输过程中发生化学事故后应急救援的原则、工作特点与基本要求 ;提出化学事故应急救援中的基本任务是控制危险源 ,抢救受害人员 ,指导并组织群众疏散、自救和做好事故现场清理洗消工作 ,消除危害后果 ;提出公路运输化学事故应急救援预案系统建设的总体目标是 ,在应用ITS智能交通系统对动态源精确定位的基础上 ,建立公路运输化学事故应急救援预案动态库及应急救援组织保障系统和应急救援技术支持系统 ,一旦事故发生 ,能够做到尽快有效处理 ,最大限度地减小或消除事故损失。     

危险品事故泄漏模糊路网应急资源优化研究

当危险品大规模泄漏事故发生后,应急物资快速配送对于减轻危险品对人员伤害和挽救损失有重要意义。首先从损毁路网修复和救援物资2个方面建立双层模型,从有限物资分配修复损毁路网和救援上进行优化分配,并通过路径优化时间最短分配物资,使应急救援系统的损失最小化。利用宽容分层的方法对模型进行求解,求解最优的物资分配和运输路径方案。最后利用算例,对模型和算法进行检验,找出需要修复受损路网中关键路段。     

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。     

复杂建筑空间人员应急疏散的无人机引导模型研究*

为提升紧急情况下复杂建筑空间中应急疏散引导的疏散效率,采用仿真模拟方法,提出1套可适用于复杂建筑空间人员应急疏散的无人机引导模型,该模型通过改进传统算法和构建新方法,实现无人机空间遍历移动规则寻优、无人机引导路径寻优以及基于“障碍物空间场域”建筑空间区域划分。研究结果表明:相较于没有无人机引导,采用单无人机和多无人机协同引导疏散,可大幅缩短整体疏散时间,有效减少疏散路径当量长度,提高疏散效率并保证路径安全,为无人机在应急救援和疏散的应用提供新思路。     

城镇油气管道事故应急疏散决策优化

为实现油气管道事故中城镇大规模应急疏散的智慧决策,构建基于改进的自适应蚁群算法的应急疏散路径优化模型,开发基于油气管道典型事故后果分析的城镇大规模应急疏散决策优化系统平台(LSSED)。LSSED在地理信息系统平台上,针对油气管道泄漏引起的扩散、喷射火、池火、BLEVE、蒸气云爆炸等典型事故进行事故后果分析,对疏散通道当量长度和疏散时间成本函数进行定量评价,实现大规模应急疏散方案的智慧决策和避难方案的全局优化。案例分析表明,LSSED平台实现了基于地理信息系统的典型事故时变环境信息和应急疏散路径优化算法的数据传递及系统集成,实现了基于事故后果分析的城镇大规模人群疏散路径和避难方案优化,可为城镇安全规划和应急管理提供参考和借鉴。     

大型公共场所多源疏散的控制流模型研究

以现有的单源最快流控制算法为基础,考虑人员在大型公共场所中的实际分布状况,遵循最大限度利用各出口的原则,提出针对多源疏散的全局最优化算法。根据此算法可以得出各疏散源点经过各出口的疏散人员数量以及人员的行走路径、从源点出发和完成疏散的时刻。将算法应用于某百货公司的案例研究表明,在多源疏散的情况下,各源点依次按照单源最快流控制算法进行独立疏散,能够保证每个源点的最优疏散,但整体的疏散效率并非最优;而应用全局最优化算法进行疏散,可以充分利用疏散过程中不同出口的疏散时间差,取得减少整体疏散时间、提高疏散效率的效果。     

火灾时人员疏散行为对疏散时间的影响

人员如何在最短的时间内从着火的建筑物疏散出来,是应急救援研究的一个重要课题.分析了发生火灾后影响人员安全疏散的因素,并根据这些影响因素得出人员在不同疏散行为下疏散时间的计算方法,最后通过实例验证了人员疏散行为不同时,疏散到安全场所需要的时间也不同.     

高速公路建设期突发事件路网协同救援模型研究

针对我国高速公路建设突发事件应急救援管理的现状,基于协同思想并结合应急管理技术,提出"点-层"辐射的多级响应、逐级控制应急救援模式;以应急物资准备时间、应急救援响应延误时间和应急救援行程时间3个子目标最小为目标函数,建立了高速公路建设突发事件协同应急救援模型;应用格林希尔茨公式动态求解路网中各路段权值参数,得出"节点-节点"路径权值矩阵,并结合Dijkstra算法求解时间最短救援路径,以求得各子目标函数的最优解,并最终确定最优应急救援方案。将该研究成果应用于某高速公路特大桥项目施工突发事件应急救援中,得出其最短救援时间为16.25 min,比原应急预案标准提出的30 min救援时间节省约14 min,表明该研究成果有一定可行性和有效性。     

火灾时人员疏散行为对疏散时间的影响

人员如何在最短的时间内从着火的建筑物疏散出来是应急救援研究的一个重要课题，文章分析了发生火灾后影响人员安全疏散的因素，并根据这些影响因素得出人员在不同疏散行为下疏散时间的计算方法，最后通过实例验证了人员疏散行为不同时，疏散到安全场所需要的时间也不同。