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。     

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。     

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。     

煤矿应急处置流程的SPN-MC模型及性能分析

为更好地利用信息技术支持煤矿应急管理,提高煤矿应急救援效率和应急管理水平。首先,利用随机Petri网(SPN)对煤矿应急预案流程进行动态离散建模。然后,根据SPN与马尔科夫链(MC)的同构特性分析模型的有效性。最后,以阜新煤尘燃烧事故为例,利用MC及模糊数学的相关理论对模型进行系统性能分析。结果表明,救援、事态控制以及资源分配等信息的反馈环节容易出现堆积现象,对其应加强综合监控管理;专家决策、救援及处置过程与善后处理耗时相对较长,应为系统流程优化的重点。     

基于着色Petri网的工业事故应急响应行动建模与分析

提出一种基于着色Petri网的应急响应行动建模和分析方法,用库所表示应急过程中可能的状态,用变迁表示应急行动,托肯在网中的流动表示状态的变化,并用颜色来区分托肯,从而能方便地对不同行动进行分析。针对某储罐区天然气泄漏事故中现场工作班组的应急响应行动建立了着色Petri网模型,并利用该模型对应急行动进行了分析。     

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。     

应急预案建模方法及其在石油化工行业的应用研究

针对如何解决应急预案的结构化存储和应用问题,在基于本体论的基础上,提出引入静态和动态元模型方法,建立应急预案模型.首先,分析了当前主要应急预案知识表示方法,指出在处理多组织协同、应急过程受条件约束等问题,需要区分静态和动态模型,降低建模复杂度.基于本体论,将应急预案分解为静态和动态两个部分,各部分采用为多视图的形式进行描述;在此基础上,给出了构建应急预案模型的构建方法.最后,以加氢裂化装置的灭火预案为例,进行了建模.该方法的提出,有效地解决了对应急预案中事件、过程、动作等要素之间复杂逻辑约束关系的建模问题.应用该建模方法,有助于对应急预案的结构化管理,便于通过计算机实现预案的模拟演练.     

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。     

应急物流研究现状及发展动态分析

从应急物流的定义与特征、系统体系构建、保障机制、风险评估以及定量模型等方面对国内外近10年来的应急物流相关成果进行系统分析,指出当前应急物流存在的问题与不足,探讨应急物流发展趋势。分析表明,国内外对应急物流定量模型的研究主要是选址和调度问题分开进行的,对选址调度问题的集成研究还较少,也没有将应急物流的风险识别与选址调度问题结合起来进行研究。另外,应急物流的开展需要多个部门协同决策,开发应急物流协同决策系统也将是未来的研究方向。     

Petri net modeling for the emergency response to chemical accidents

Emergency response is very important to reduce the loss of an accident and a good emergency plan can ensure the high efficiency of the emergency response. However, actions of emergency response arranged in emergency plan can hardly be assessed before the plan is used. In this paper, a colored hybrid Petri net (CHPN) is proposed to analyze the emergency response actions. The actions having long duration are considered as continuous processes, such that the CHPN contains discrete and continuous places and transitions. The emergency actions of an oil depot work team leader when a fire begins are modeled as a demonstration by using CHPN.     

重大疫情下冷链应急物流协同配送决策博弈分析

为提高重大疫情下冷链应急物流协同配送效率，以尽可能短的时间满足疫区冷链物资需求，采用演化博弈理论构建冷链应急医疗物资协同配送决策的演化博弈模型，并将感染病毒风险系数及损失引入模型，分析冷链应急医疗保障部门与冷链物流企业配送策略选择问题。结果表明:在感染病毒风险系数一定的情况下，演化主体最终是否趋向高效策略和积极合作策略，与冷链应急医疗保障部门的投入运营维护成本、物流企业积极合作增值放大系数、积极合作的社会声誉及形象增值、正常运营经济收益等因素有直接关系。在运营维护成本增大和收益减少情景下，冷链应急医疗保障部门策略呈现波动性。研究结论可为重大疫情下冷链应急医疗物资协同配送提供参考。     

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。     

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。     

考虑可靠性要素的应急物流设施选址分配问题的建模研究

为了提升防灾减灾系统的运行效率,研究应急物流设施选址-分配问题,构建考虑设施可靠性要素的双目标混合整数规划模型,以最小化系统总成本和最大化客户需求覆盖率为目标,确定应急物流中心的选址区位和各节点间各种物资的分配方案;考虑即使是选中开放的设施,也存在一定的中断概率,因此以不同情形表示开放设施中存在中断设施的情况;最后,通过MATLAB实现NSGAII算法,对模型求解,得出灾害发生时应急物流设施需求覆盖率与系统总成本的关系,为灾害发生后救援系统救灾成本和受灾点需求满足程度的权衡优化,提供可参考思路。     

基于VR技术的机场应急救援虚拟演练平台

为解决机场实地应急演练中存在的成本消耗高、不安全、扩展性差等问题，研发基于VR技术的机场应急救援虚拟演练平台。平台采用模块化设计方案，并通过定义平台操作流程支持虚拟演练操作。采取分细节度的场景构建方法，运用细节层次模型以3层不同细节度模型方案将虚拟灾害场景划分为3类，同时利用Unity3D粒子系统控制机制实现火灾及灭火粒子特效的模拟，运用双顶层本体模型构建机场应急预案本体模型（AERPO），并利用XML Spy建立存储模型，且支持基于典型场景模型编辑形成整个灾害场景。结果表明:平台模块设置科学、场景效果合理，有助于提升演练人员应急处置能力。