“十三五”国家重点研发计划系列科研成果 事故现场三维场景快速构建系统

<正>依托项目"十三五"国家重点研发计划课题"基于实际情景动态风险分析的事故应急处置辅助决策系统"(2017YFC0804706)。参与单位中国安全生产科学研究院(牵头单位)、中共中央党校(国家行政学院)、中国人民警察大学(原中国人民武装警察部队学院)、北京优锘科技有限公司。     

中国安全生产科学研究院“十三·五”系列科研成果

正典型危险化学品爆炸事故现场应急处置辅助决策系统依托项目:基于实际情景动态风险分析的事故应急处置辅助决策系统(2017YFC0804706)研究内容:中国安全生产科学研究院、中共中央党校(国家行政学院)、中国人民警察大学、北京优锘科技有限公司开展合作研究,从危险化学品爆炸事故应急决策特征及流程分析入手,开展相关事故应急辅助决策支持系统的业务与功能需求分析,设计并实现了1套能够应用于危险化学品爆炸事故现场应急处置辅助决策的专业化信息系统。     

中国安全生产科学研究院“十三·五”系列科研成果典型危险化学品爆炸事故现场应急处置辅助决策系统

依托项目:基于实际情景动态风险分析的事故应急处置辅助决策系统(2017YFC0804706),研究内容:中国安全生产科学研究院、中共中央党校(国家行政学院)、中国人民警察大学、北京优错科技有限公司开展合作研究,从危险化学品爆炸事故应急决策特征及流程分析入手,开展相关事故应急辅助决策支持系统的业务与功能需求分析,设计并实现了1套能够应用于危险化学品爆炸事故现场应急处置辅助决策的专业化信息系统。     

危化品事故情景推演网络构建及关键节点分析*

为有效应对危化品事故发生与演变时存在的动态性及不确定性问题,基于事故演变过程中的关键情景状态及对应孕灾环境、应急活动和处置目标等要素,引入动态贝叶斯网络方法,构建危化品事故情景推演网络,并结合复杂网络知识,对孕灾环境和应急活动2类事故影响因素节点进行敏感性和重要度分析。结果表明:情景推演网络计算的情景节点概率符合事故发生的实际情况,能够对危化品事故在不同孕灾环境和应急救援下的演变路径进行推演,并且分析得到燃烧物、消防力量、火场环境和建筑密度等关键影响因素节点,研究结果可为事故处理提供应急辅助决策支持。     

基于动态贝叶斯网络情景推演的危化品事故应急处置研究

由于危险化学品事故的演化路径具有不确定性和动态性的特点,往往很难科学地采取应急处置措施。以天津港"8·12"事故为例,基于外部环境、事件情景、应急处置3类情景要素分析危险化学品事故的情景演变路径,结合动态贝叶斯网络构建情景推演模型,利用联合概率公式计算情景发生概率,来实现危险化学品事故中关键情景的推演,便于有针对性地采取应急处置措施。推演结果表明:应加强事故初期的应急处置力度,遏制事态发展;事故发展中期,救援难度非常大,宜尽量争取应急疏散时间,避免人员伤亡;进行应急处置时,要统筹考虑各种内外部因素及事故演变的具体情况,特别要阻止向事故扩大的趋势转变。     

不完全信息下的重大事故应急决策方法研究

为解决不完全信息下的重大事故应急决策问题，本文提出一种基于D-S证据理论的应急决策方法。首先，分析了重大事故现场关键事故情景和事故情景征兆之间的逻辑关系，并构建了事故证据集；其次，基于D-S证据理论构建了重大事故现场态势预测模型，并依据合成规则，按照时间顺序对重大事故现场得到的不完全信息进行不精确推理，实现了对重大事故关键情景的态势预测和事故应急决策；最后，通过实例验证了方法的可行性。     

“基于情景构建高风险油气田重大事故应急准备理论及关键技术研究”获2013年度“神华杯”中国职业安全健康协会科学技术奖二等奖

基于情景构建高风险油气田重大事故应急准备理论及关键技术研究项目由中国安全生产科学研究院、中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司共同完成。该项目属于安全科学技术学科的公共安全领域,包括高风险油气田重大事故情景构建理论与方法、应急准备规划区技术与方法、应急准备关键技术研发与应用等主要内容。在项目总体设计中,以公众保护为核心目标,采用现代应急准备理论与方法,从科学、技术和工程应用三个层面,提出了重大事故情景构建理论,建立了基于现场调查、实验及计算的井喷事故情景原型,提出了井喷事故后果三维数值模拟技术,建立了基于井喷事故情景的应急准备规划区划分方法,针对我国高含硫油气田生产的特殊风险和钻完井特定高风险期间在安全与应急管理上的科技需求,提出了基于情景一任务一能力的应急预案编制技术,研发了基于风险管理的井喷事故现场监测预警技术及系统,提出了基于情景应对的公众保护技术,项目成果具有理论创新、学科融合和应用有效等显著特点。     

基于CBR和RBR的环境污染事故应急辅助决策专家系统

随着我国经济的高速发展,环境事故呈现多发态势,给人民的生命和财产安全带来了一定的隐患,辅助决策专家系统为用户提供一种使用简便、结果可靠的环境应急决策手段,可以提高环境事故应急处置的成功率。目前辅助决策专家系统多基于CBR或RBR推理模式,介绍了两种推理模式的优缺点,研究了如何将二者联合使用构建环境污染事故应急辅助决策专家系统。利用CBR推理模式得到与用户输入条件相近的案例,用户可参考案例中应急处置部分内容指导应急处置,同时利用RBR推理模式得到与用户输入条件相近的化学品MSDS信息以及相应的应急处理步骤以供用户参考,上述三部分内容共同构成了环境污染事故应急指南以供用户参考,提高环境污染事故的应急处理成功率。     

基于情景元的案例推理及其在应急决策中的应用

为合理复用已有经验和知识,提升案例推理技术在突发灾害事故应急决策领域的应用效果,提出了一种基于情景元的案例推理方法。首先,在界定突发灾害事故情景概念的基础上,从时间及空间维度对灾害事故情景进行分析,定义了"情景元"的概念。然后,优化相似度计算方法,以"情景元"为单位进行相似度匹配,获取相似情景元,通过参考相似情景元的处置方式实现决策支持。最后,基于该方法以大连"7·16"中石油储运公司油库火灾事故为例,选择近年来发生的若干典型案例构建案例库,演示基于情景元的案例推理方法的具体流程,验证了该方法的有效性和可行性。     

危化品公路运输事故应急演练大空间VR实训系统

为提升突发事件应急演练效果,克服现场演练成本高、危险性大、事故现场难以还原等难题,利用大空间虚拟现实(VR)技术,提出突发事件应急演练实训系统构建方法。首先,采用自然语言处理(NLP)技术研究应急要素抽取和关联分析模型,建立应急要素知识库和知识图谱,构建突发事件情景;其次,通过激光定位和反向动力学(IK)算法实现多人定位和肢体同步控制,构建非玩家角色(NPC)辅助演练库,开发应急演练前端系统;然后,研发后端管理一体化应急演练导调平台和应急演练效果自动评价模块,并进行软硬件系统集成;最后,针对危化品道路运输事故情景,研发应急演练大空间VR实训系统。结果表明：开展多人协同、高沉浸式的突发事件应急演练实训,有助于提高应急指挥层、专业处置层、社会公众层等相关人员的应急处置能力;突发事件应急演练大空间VR实训系统具有通用性,可为其他突发事件应急演练系统的开发提供基础平台和科学指导。     

基于WinQSB的多阶段应急决策研究

建立应急预案是应对突发事件最有效的方法.为解决应急预案不够完备、灵活性差等问题,提出了多阶段应急决策的分析方法.通过对突发事件的风险分析,研究不同场景、不同阶段下应急决策的制定方法,应用WinQSB提供的决策树模型,计算得到不同场景下的可能决策结果.运用多阶段情景决策方法对某市一化工厂的泄漏事故进行实例计算,得出了合理的决策结果,对紧急情况下的现场应急有重要辅助作用,提高了事故现场应急决策的效率和准确性,有效地控制事故风险,减少事故损失,提高决策者应对突发事件的能力.     

改进TOPSIS在铁路应急救援决策中的应用研究

为解决现阶段列车突发事件应急救援方法普适性及动态性差的问题,设计多agent应急救援组织结构,建立基于改进逼近理想解排序法(TOPSIS)的处置点应急救援决策方法。首先,根据列车救援需求定义并分析各agent的功能及相互之间的关系;其次,分析列车突发事件情景,将救援过程离散化,并对事故处置点进行定义、建模;最后,根据处置点影响因素,利用改进TOPSIS对处置点进行综合评估。算例结果表明,改进的TOPSIS法克服了处置点评价结果逆序的问题;使用这种方法,根据不同时刻的救援目标,能够确定救援顺序,实现动态情景下的应急救援。     

基于任务特征的电网企业应急预案体系重构*

为解决目前电网企业应急预案体系建设存在的内容泛化、管理成本高等问题,提出基于任务特征的应急预案体系重构思路,运用情景构建方法,开展电网企业突发事件影响场景和处置任务分析,得出7个影响场景、10类处置任务和38项子任务。结果表明:电网企业应急处置任务具有收敛性特征。通过应急预案与处置任务匹配,重构应急预案体系结构和预案定位,构建以通用性部门应急预案及现场处置方案为建设重点的新型应急预案体系,形成“通用性预案工具箱”,实现预案衔接“无缝化”、预案内容“本地化”、管理成本“聚焦化”。     

危化品事故应急辅助决策支持系统的研究

该文提出了以一个事故工程文件处置、管理一次事故的思想。根据危险化学品事故发生的一般特点和事故处置的一般程序,建立了危险化学平事故应急辅助决策支持软件平台。该软件平台利用GIS技术实现了事故的基本情况、事故初始处置、事故事态发展、现场监测预警等功能,在软件平台的基础上搭配相应的硬件设备组成一套完整的应急辅助决策系统。     

基于三维可视化技术的典型生产安全事故防控与应急处置场景设计与实现

为了进一步提高目前生产安全事故防控与应急处置过程的科学化、可视化,从典型生产安全事故场景的构成以及事故演化过程分析入手,基于目前主流的三维可视化技术的分析与对比,讨论相关典型场景构建的业务需求、技术路线与关键实现方法,并以某危化品运输槽罐车运输途中火灾爆炸事故场景的构建为例进行举例说明,研究结果可为生产安全领域其他典型事故场景的三维可视化实现提供技术参考和借鉴。     

危险化学品突发泄漏事故应急决策系统的开发与应用

介绍了危险化学品突发泄漏事故应急决策系统的开发及其在实际中的应用,以危险化学品数据库为基础,建立泄漏介质查找系统,方便查找泄漏介质,并根据所查找泄漏介质提供相应的应急决策方案。以"苯"泄漏为例,危险化学品突发泄漏事故应急决策系统根据操作人员提供的现场数据,自动生成苯泄漏的应急决策方案,方案内容包括带压密封夹具图、作业用工器具、安全保护用品、密封注剂选择、现场操作方法、现场急救方法、苯泄漏物处置预案、苯泄漏的消防及国家法规信息支持。危险化学品突发泄漏事故应急决策系统能够便捷的协助用户安全、迅速、有效地处置各种危险化学品,有效的预防因危险化学品泄漏引起的火灾、爆炸、环境污染及人身伤亡等特重大事故的发生,降低危险化学品泄漏事故所造成的危害。     

生产事故引发环境事件应急演练的典型问题剖析

当前基层组织的突发环境事件应急演练重点不明确,多数裹挟着厚重的生产事故救援内容,甚至偏离了环境应急演练主题,这对真实突发环境事件应对是不利的。基于最坏情景演练思想,剖析生产事故与环境事件的演练重点,厘清生产事故引发环境事件的处置流程和演练模式,并借助化工企业甲醇泄漏事故引发环境事件的桌面推演实例,廓清复杂环境事件应急演练的构设方法与实施步骤。结果表明:生产事故引发环境事件应急演练策划设计中,生产事故应急部分可有效集成为向环境应急提供信息的通道,提供关键处置结果作为环境应急主题演练的响应信息即可;生产事故引发环境事件应急演练组织实施中,重点凸显环境应急决策和部署情况,可根据演练场景需要,重点设置应急监测、污染控制、事故调查等应急功能（组）,以考查或展示环境综合应急能力。     

基于MR与微服务的隧道应急模拟与推演系统

为提高隧道应急人员面对突发事故的处置能力,基于混合现实(MR)和微服务,开发一种新的隧道应急模拟与推演系统(TESDS)。该系统以MR与建筑信息模型(BIM)为载体,构建逼真的、可交互的虚拟环境,利用微服务架构和轻量级的通信机制,实现场景动态加载、演练执行、分析研判、决策分析等功能;将该系统应用于上海市虹梅南路越江隧道应急管理,应急人员的应急知识掌握程度在半年时间里得到较大提升,满足应急管理的新需求。     

基于一体化运营综合能源企业智能应急救援技术研究*

为解决综合能源企业集团生产区域集中、多种业态并存的现状下,应对多灾耦合、区域协同、快速救援处置需求问题,提出构建“构架一体系统共用、数据入湖实时获取、GIS数据动态调用”的智能管控系统,运用多灾事故耦合协同处置、数字结构预案辅助决策和处置情景构建救援演练等技术,达到“集团总部—产业实体—生产单位—作业单元”的点、线、面虚拟集成统一先期处置网络。研究结果表明:生产安全事故应急救援“基础管理健全、3级联动响应、全域覆盖网络、资源实时共享、培训演练规范、力量快速投放”等6个方面的能力得到提升,为综合能源企业安全生产和应急管理决策支持提供新的可行性方案。     

基于3S技术的危险废物污染事故预警系统

运用卫星遥感(RS)技术、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS),按国家、省、市、县4级模式,建立突发性危险废物污染事故预警系统.国家级预警系统主要对跨省界及跨国突发性污染事故进行应急处置,对省级应急事故处置进行指导;省级预警系统主要对跨市界突发性污染事故进行应急处置,并指导市级污染事故应急处置;市级预警系统主要负责跨县界突发性污染事故的应急处置并指导县级污染事故应急处置;县级预警系统主要负责本行政区内的突发性污染事故的应急处置.建立4级预警系统的主要目的是使各级政府突出重点,集中解决本行政区域内突发性环境污染事故的应急处置,从管理层面上在全国建立一个能对突发性污染事故实施统一指挥协调、现场快速监测和应急处理,又能对污染隐患进行监控和警告的应急响应系统.以辽宁省辽河为案例,通过3S技术的综合运用,构建省级流域突发性危险废物污染事故预警系统方案,为政府应急决策提供快速服务.