基于Petri网的工业火灾应急响应行动时间分析

为预防石化工业储罐区火灾触发的多米诺效应,首先,构建基于层次着色时间Petri网(HCTPN)的储罐火灾应急响应模型,以库所表示状态或指令,以变迁表示应急响应行动,以托肯的移动表示系统的动态变化;其次,提出5种不同的时间模式,包括时间串行门、时间输出与门、时间输入与门、时间输出或门和时间输入或门,分析该模型的时间性能;最后,以某储罐火灾为例,通过CPN Tools仿真分析应急响应时间,评估多米诺效应发生的概率,并通过讨论2种场景探究应急响应行动的协作对多米诺效应的影响。结果表明:应急行动的并行模式比串行模式更省时间、更能预防多米诺效应;用所构建模型能有效地分析应急响应行动的时间性能。     

基于着色时间Petri网的工业火灾应急响应行动建模与性能分析

为了更好地评估应急响应行动的性能,保证应急响应行动高效、可行,研究应急响应行动的建模与分析方法。首先,考虑应急响应行动的时间和各行动间的关系,提出一种基于着色时间Petri网的应急响应行动建模与性能分析方法;其次,通过CPN Tools工具建立工业火灾应急响应行动的Petri网模型,分析应急响应的时间规律;最后,基于该模型构建同构马尔可夫链,分析应急响应行动的性能。结果表明,工业火灾应急响应时间服从对数正态分布函数;将其应用于车间火灾实例,表明该方法有效、可行。     

考虑优先性的罐区火灾事故应急行动研究

为提高工业罐区火灾事故的应急救援效率,本文采用时间混合Petri网对罐区火灾事故应急响应过程进行建模仿真,分析应急过程中的行动优先性及时间性能;对某工业罐区进行考虑应急行动优先性和不考虑应急行动优先性2种救援模式进行建模仿真和对比分析。研究表明:考虑应急行动优先性的救援模式可对随机到达的资源进行调配,可提高罐区火灾应急救援效率。     

虚拟应急物流协同预案编制与流程建模仿真研究

为提高我国应急物流预案运行实施的协同性,提出虚拟应急物流协同预案的概念,分析了虚拟应急物流协同预案的涵义、主要要素及体系结构,论述了虚拟应急物流协同预案编制的基本原则和步骤。在以上研究的基础上,采用着色Petri网理论对虚拟应急物流协同预案流程进行建模,设计了整体流程Petri网模型和各部分流程Petri网模型,并运用仿真软件CPN tools对模型的性能进行了验证,结果表明:模型具有良好的可达性、有界性、活性和公平性。     

基于随机Petri网的跨组织应急协同模型构建

突发事件应急处置需要公安、消防、医疗、交通等多个组织进行跨组织协同合作,以此实现跨部门的统一指挥、快速反应的应急响应行动,为城市突发事件应对、城市公共安全提供强有力的保障。利用随机Petri网的构建跨组织应急协同流程,根据确定可能出现的状态集,同构其相应的马尔科夫链;以汶川地震为例,根据可能出现状态的稳态概率及相关数学方法分析其均衡状态和变动规律,对应急响应的协同效果进行分析,根据评估结果提出事前应急协同控制与改进的措施,加强事前应急演练与培训,为提高突发事件应急响应协调能力提供理论支持。     

应急响应逻辑流程构建及其应用研究

针对目前部分预案中的应急响应存在上下一致、缺乏操作性以及存在区域盲点等问题,提出基于应急响应行动及区域灾害后果的分析构建应急响应逻辑流程。其中分层的应急行动结构体现了不同级别预案应急响应的侧重与分工,承灾体状态与应急任务关联的建立使应急响应流程更适应事件发生区域灾害后果。提出的应急响应逻辑流程是针对不同区域不同事件的应急响应流程通用的建模方法,可作为区域发生某事件所启动预案的应急响应评估模板,为修订和完善应急预案提供参考依据。     

基于Petri网的城市突发事件应急联动救援系统性能分析

随着我国城市化进程的加速 ,城市规模的日益扩大 ,城市需要及时有效地应对各种突发事件 ,满足城市居民对公共安全的需求。近年来 ,我国政府已开始在部分城市建设应急联动系统来处理可能发生的各种突发事件。笔者引入Petri网 ,对我国典型的城市重大突发事件应急联动系统的应急性能进行分析 ,初步建立城市重大事件应急联动系统的性能分析的Petri网模型。对Petri网模型更加深入的研究 ,将在后续课题中进一步开展。     

地铁运营突发事件应急响应模式的马尔科夫链分析

为研究城市轨道交通网络化运营线路的风险传导规律和耦合关系,构建基于随机Petri网的同构马尔科夫链模型。通过模型分析突发事件应急响应模式中线路之间的相互影响,以及各线路启动突发事件应急响应模式对整个系统稳态的影响。结果表明,用该模型可从数学上研究城市轨道交通运营线路之间的传导规律和耦合关系,找出影响整个应急指挥系统效率的关键因素,最终提高地铁应对突发事件的能力。     

基于随机Petri网的城市轨道交通应急系统安全性能分析

为分析城市轨道交通应急系统安全性能,采用随机Petri网理论,考虑运营生产、治安消防和自然灾害3类应急预案,构建城市轨道交通应急系统的随机Petri网模型,并基于模型的马尔科夫链得到系统处于各种状态时的稳态概率表达式,通过改变各个变迁的触发速率,分析系统各种状态稳态概率的变化情况。结果表明,这个模型能够体现影响城市轨道交通应急系统安全性能的各因素之间的关系,并能通过数值变化趋势反映不同事故情况下提高安全性能的关键所在,达到分析系统安全性能的目的。     

基于状态Petri网的矿区生态环境脆弱度动态评价方法

采用状态Petri网模型对矿区生态环境脆弱度进行动态评价,给出了状态Petri网中累积值、加权值、不变值和虚拟值4种不同状态值的计算及表示方法,提出了基于状态Petri网的矿区生态环境脆弱度计算方法。库所的累积值用于计算采矿过程中环境指标的总变化量。加权值主要用于脆弱度的计算。具有不变值的库所在相应的变迁被激发前后状态值均保持不变。没有实际意义的虚拟值在状态Petri网中仅起到逻辑或过渡作用。网结构描述了矿区生态环境脆弱度的组成结构,网系统的运行反映了生态环境脆弱化的状态变化过程,并且将脆弱度的计算融入了状态Petri网的运行中。在案例研究中,绘制了4种修复方案下脆弱度的变化情况曲线,表明该评价方法可以对矿区生态环境脆弱度进行动态评价。状态Petri网模型能将矿区生态环境脆弱化过程,以及人工修复和自然修复过程直观形象地展现出来,为预测矿区生态环境脆弱度的变化情况及制定相应的修复方案提供参考。该模型适用于矿山长期开采对生态环境造成破坏过程的建模及计算,而且对矿山的开采过程也不需要作特别的假设限制。     

基于Petri网的地铁行车调度班组应急响应流程优化研究

为了进一步提升地铁行车调度班组处理事故的应急响应能力，本文研究地铁行车调度班组的应急响应流程，基于Petri网方法构建行车调度班组应急响应流程模型，并对流程中的瓶颈环节提出优化措施及建议，同时利用TINA仿真模拟软件对比分析优化前后应急响应流程中的时间参数。结果表明：优化后的应急响应流程时间较优化前降低了36%,对地铁安全稳定的运营具有积极的参考作用。     

水电厂电力设备事故应急响应FPN-MC模型及效能分析

为更好地利用信息技术研究水电厂电力设备事故应急效能,提高应急救援效率和应急处置能力,综合考虑应急响应过程中各个环节时间的随机性与模糊性,运用模糊Petri网（FPN）和马尔科夫链（MC）理论,构建水电厂电力设备事故应急响应FPN-MC模型,求解模糊稳态概率值并分析系统效能指标。最后,以ZLB水电厂电力设备事故Ⅲ级应急响应作为实例,进一步剖析应急流程信息拥挤的瓶颈环节及事件应急处置的关键节点。结果表明:应急资源使用完毕、相关人员现场处置到位、确定完善的处置方案时的状态最为繁忙;利用资源实施救援、相关人员进行现场处置、完善处置方案等实施过程需要重点监督和管理。     

突发职业中毒事故应急准备研究

应急准备是应急管理过程中一个极其关键的过程，它针对可能发生的事故，为迅速有效地开展应急行动做各种准备。只有有了充分的应急准备，才能在事故发生时进行充分有效的响应。该文探讨了突发职业中毒事故应急响应的组织和人员准备、应急预案准备、应急响应行动准备、事故信息监测与报警准备、应急资源准备和应急培训与演练准备的各项内容与具体做法，帮助企业做好突发职业中毒事故应急的各项准备，以便事故发生时进行及时有效地事故应急响应，防止突发职业中毒事故造成更大的损失。     

基于SCPN的交通应急处置流程建模及性能分析

为了更好地利用信息技术支持应急管理,提高交通应急指挥系统救援效率,以路面塌陷事故为例,利用随机着色Petri网(SCPN)对其应急响应流程进行动态离散建模,根据同构的马尔可夫链(MC)分析模型的有效性,最后利用马尔可夫链及模糊数学的相关理论对交通应急指挥系统进行性能分析。结果表明:救援信息、交通路网动态信息、应急资源信息及时态控制信息反馈环节容易产生信息堆积,应提高综合监控的技术水平;专家决策制定出警预案、善后处理耗时较长,应作为流程优化的重点。     

长输管道事故应急决策过程优化研究

针对长输管道事故应急决策指挥体系,综合应用系统科学的理论知识,结合ECOM模型对应急决策控制过程的特点进行全面的分析。在科学分析的基础上,从应急决策指挥体系组织结构与应急行动策划流程两个方面,对长输管道事故应急决策控制过程实现优化,实现了科学合理的组织结构以及高效、迅捷的决策过程,从而提高整个应急响应系统的应急水平。     

关于构建火灾应急第一响应员的思考及探索

单位发生火灾后,很多典型案例表明:由于初期应对不力,往往使小火变成大灾。经分析,单位在灭火预案体系建设、员工具体应急行动能力培养、理念建立、行动程序规范等方面都存在大量实务性问题。为了提升单位火灾应急实战水平,笔者于本文中首次提出"火灾应急第一响应员"概念,并就相关问题进行了阐述,以期能引起更多讨论和相关系统建设的不断完善,并指导实际灭火救援工作的开展。     

考虑逆向物流的应急物资配置流程SPN建模分析

应急物资的高效快速配置是降低灾害损失和顺利实施应急救援的有力保障。应急逆向物流包括废旧物资的回收利用以及可重复利用物资的回收再利用,能起到缓解应急物资匮乏,减少环境污染的作用。本文根据随机Petri网理论,构建考虑逆向物流的应急物资配置模型,通过对同构于该模型的马尔可夫链进行仿真,求得各种状态的稳态概率,结合马尔可夫链性质对关键因素进行静态分析和动态分析;通过“雅安地震”的案例应用表明,当地震灾害发生时,此模型可以反映各因素对应急物资配置整体流程的影响,并通过数值变化趋势反映不同条件下应急物资配置的关键环节,可以为灾后救援和应急物资的利用提供理论支持。     

基于项目反应理论的矿工应急响应能力评估

个人应急响应能力评估是个体应急处置能力建设和提升的基础。为了有效测度矿工应急响应能力,提出了一种基于项目反应理论的矿工应急响应能力评估方法。首先,运用信息加工模型对人员应急响应能力形成机理进行分析;然后以煤矿机电作业人员为例,从危险情景判断和响应状态两个维度设计矿工应急反应状况测试题,获取某矿20名机电作业人员应急反应数据,并借助项目反应理论中两参数Logistic模型项目特征曲线对煤矿机电作业人员应急响应能力进行评估;研究结果表明,项目反应理论可用于测度矿工个人应急响应能力,可以为矿工应急响应能力提升提供理论指导。     

基于模糊Petri网的城市突发性燃气短缺应急能力评估

为了有效地降低在城市突发性燃气短缺应急能力评估过程中应急能力影响因素的不确定性和模糊性对评估结果的影响,提出基于模糊Petri网的城市突发性燃气短缺应急能力评估方法。通过分析城市突发性燃气短缺应急事前-事中-事后过程的影响因素,根据评估准则构建出1个包括5个二级指标和26个三级指标的应急能力评估指标体系;针对评估指标体系复杂且变迁的权重值缺乏客观性等问题,引入模糊推理算子与层次分析法,采取定性与定量相结合的方法对评估体系进行应急能力评估。实例仿真结果表明,与传统的评估方法相比,利用模糊Petri网对应急能力评估的结果更加准确和科学。     

基于模糊Petri网的危险品运输安全评估模型及应用

针对现代危险品运输安全监控问题,以运输费用、事故风险、灾害致灾、补救能力为运输安全评估的关键因素,建立安全分析的评估指标体系,提出一种基于模糊Petri网的危险品运输安全评估模型。首先应用转换规则给出评估指标体系的模糊Petri网表示和在Petri网模型的基础上的模糊推理算法,其次结合层次分析法(AHP),采取定性与定量分析相结合的方法进行安全评价;最后给出基于ArcGIS的评估模型实现方法,并应用于危险品运输安全监控系统的开发。模糊Petri网的数学特性及易于实现的特性,使得安全评估模型的建立,有助于实现运输安全评估策略的形式化、定量化和动态决策,而基于安全评估模型的危险品运输车辆监控系统的成功开发,进一步表明评估模型、推理算法和实现方法是合理可行的。