基于风险分析的危险品道路运输多目标Pareto最优选线

基于危险品道路运输风险分析辨识最优的运输路径,以道路运输事故率、影响人数、影响人员风险、环境风险、运输距离和运输时间6个指标,确定具体起点-终点之间危险品运输的有效路径。采用带目标权重系数的Pareto-最优路线算法寻找多个满足要求的有效解,近似评估Pareto前沿,以比例法标准化选线指标,转化为无量纲的目标评价函数值,合理优化多个选线标准选择可行的最小运输风险路线。带权重系数Pareto-优化选线可有效降低运输路线的影响人员风险,平衡选线目标之间冲突的,为政府监管部门和危险品运输企业提供优化选线决策技术。     

静态单点多目标危险品道路运输路径优化

为控制危险品运输对环境和居民造成的影响,基于不同运输决策者的路径选择要求,建立有关静态单点多目标约束条件下危险品道路运输路径优化的多个模型。分析危险品事故率影响范围、人口暴露、环境破坏和综合后果风险,并以距离、成本及风险最小化为目标,设计运输路径优化算法,运用灰色关联分析法(GRA)选出与"绝对最优路线"关联度最大的次优路线;最后以国内某公司的苯乙烯运输为例,验证模型和算法。结果表明,模型和算法适于求解危险品运输路径的优化问题,能得到运输时间较短、成本较低、对人和环境危害较小的最优路径。     

不确定需求下危险品运输路径问题的多目标优化

为评估危险品运输路线的稳定性与可靠性,设计动态运输网络,构建以道路安全指数、总运输成本与目标函数期望值的最优组合为目标的随机优化模型。考虑运输网中发生交通拥堵或封路的情形,探究危险品运输终端的不确定性需求对运输总成本与道路安全的影响;针对危险品运输的特殊性与复杂性,将人口中心到附近路段的最短距离与中心的人口数的比值设为道路安全指数;采用基于改进的粒子群算法(PSO)求解模型算例,能得到不同封路情况下不同目标期望的危险品运输路线。结果表明,不确定需求的样本差异对路径的运输稳定性有影响。     

危险品道路运输路线优化研究及其实现

综合考虑运输路线风险和运输成本,提出了危险品道路运输路线优化指标体系,使用Topsis法计算道路的评价值.把危险品运输路网抽象成无向加权图,将每条道路的评价值作为图中相应边的属性.采用矩阵算法,使用VC 开发危险品道路运输路线优化程序.优化实例计算表明,风险评价指标体系合理,适用于工程应用.     

基于改进VRP模型的危险品配送路径优化及其求解研究

危险品道路运输高风险性,一直受到人们的广泛关注。危险品道路运输路径优化的研究,对于降低运输风险具有十分重要的意义。本文针对危险品运输配送过程中的路径优化问题,提出综合考虑道路运输的风险和费用两方面指标改进VRP模型路径优化目标,并设计遗传算法对改进模型进行了求解。最后通过实例进行了验证。结果表明：用遗传算法对改进VRP模型的求解结果与实际分析结果相符。因此,改进VRP模型及其遗传算法求解设计可以应用于危险品运输的路径优化分析。     

基于点危险源的危险品运输路径优化研究

为合理选择危险品运输路径,降低危险品运输事故造成的损失,使道路危险品运输风险评价更符合实际情况,建立点危险源风险评价模型。模型综合考虑了运输时间和季节情况影响因子,在准确估算危险品泄漏事故毒害区域面积和后果损失的基础上,结合传统风险评价模型与最大最小模型进行求解。最后通过算例分析,检验该模型的实际运用,通过与传统求和方式所得的最优运输路径的对比,反映2种方式所求得的最优运输路径并不相同,同时也表明,用所建模型求得的运输路径风险值有更高的精确性。计算结果表明:该模型求得的某条运输路径的风险值等于该路径上风险值最大的路段的风险值,而不是该路径上所有路段的风险值之和。     

基于条件风险价值的危险品道路运输时变路径选择

危险品运输中的风险评估是危险品运输路径选择的基础,条件风险价值模型通过变换置信水平来反映决策者的风险偏好,并能控制风险超过风险价值的部分。为研究时变条件下的路径选择问题,基于决策者不同的风险偏好,建立基于条件风险价值的危险品道路运输时变路径选择模型,以此评估各可行路径的风险,选择最优CVaR路径。结果表明:该模型能使风险评估更适合现实道路的时变特性;合理的出发时间和运输路径可以有效降低运输风险,最优CVaR及最优路径依赖于出发时间,且不同风险偏好对应不同的最优CVaR及最优路径。     

危险品道路安全运输路径优化方法探讨

危险品道路运输量逐年增加,对人类安全健康的危害的风险正在扩大和加深,一旦发生事故,其后果极为严重。笔者从人-机-环境角度分析了危险品道路运输系统的组成要素,基于对运输网、运输风险源、后果影响区域3个层次辨识,分析运输过程中的风险影响因素,提出危险品道路运输路径优化选择的一般方法;并给出危险品道路运输线风险源的可接受个人风险和社会风险标准;探讨了危险品运输约束最优化选线模型。路径优化选择可减少运输沿线影响人员风险和事故概率,优化影响人员风险与运输效率冲突问题,为政府监管部门与危险品运输企业提供了安全管理的基本决策依据。     

基于风险分布公平性的公路危险品运输全局路径优化研究

首先,通过计算危险品运输事故各种后果产生的概率及其相应经济损失价值,建立了基于各种损失价值的定量运输风险评价模型;其次,通过对各路段施加统一的危险品总容量限制以确保风险分布的公平性,建立了加权最小运输成本和最小运输风险的双目标全局路径优化模型;再次,将基尼系数和方差系数作为基于路段的风险分布公平性的衡量指标以进行路径方案比选,并进行了适用性分析。算例分析表明:一方面,通过有规律地改变2个优化目标的权重,可以得到路径优化模型的所有帕累托最优解的集合;另一方面,通过恰当设定路段危险品总容量限制,以及对2个优化目标选择合适的权重值并进行全局路径优化,可以使所得到的最终路径方案的社会总成本大幅降低,并在一定程度上保证路段风险分布的公平性。     

时变条件下公路危险品罐车运输路线选择

为合理选择公路运输危险品路线,保障运输安全,将用于求解静态路径规划问题的Diikstra标号法进行推广和改进,提出指标累积值标号法,运用该方法并依据危险品罐车运输事故统计数据,建立了时变条件下以路段泄漏事故率、路侧人口密度及路段运输费用为指标的危险品罐车公路运输路线选择模型.并给出待选路线对比原则.实例应用表明,该模型充分考虑了事故概率、事故后果及运输成本3大危险品运输路线选择影响因素,使用方便且受主观因素影响小,具有较好的实用性.     

A transportation network assessment tool for hazardous material cargo routing: Weighing exposure health risks,proximity to vulnerable areas,delay costs and trucking expenses

The inherent risks associated with accidental releases of hazardous materials during transport have drawn attention and concerns in the recent decades. The aim of this study is to propose a tool for evaluation and comparison of the transportation networks which can be used to assess the routing options between origins and destinations of the cargos for their suitability for transporting hazardous material cargos by tanker trucks and to identify routes which provide lower accidental release risks, lower public exposure risks, and offer economical benefits. Each route segment of transportation networks were evaluated using specific criteria which included health risk and cost of delay in case of an accidental release of materials, trucking cost and proximity to vulnerable areas. Since, the health impact of hazardous materials differ depending on the characteristics of the material being transported as well as release quantities and atmospheric conditions; this paper aimed in providing a tool that can be used to estimate the impact radius (for health risks) after accidental release of hazardous materials by taking into account different atmospheric conditions based on the meteorological data and solar elevation angle. The Gaussian air dispersion model paired with ArcGIS using Python programming were employed to estimate the health risk impact zones by considering the meteorological data, and accordingly to analyze road segments for cost impacts (delay and trucking costs), and the proximity to vulnerable areas. The route assessment tool was demonstrated with a case study. The results of this study can efficiently aid decision makers for transportation of hazardous materials.     

不同空间尺度下危化品运输路径优化

为了解决化工园区危化品运输路径优化问题,研究了化工“园区间”与“园区内”2种空间尺度下危化品运输的影响因素差异性,提出以最小化运输阻抗、最小化运输风险和最小化风险敏感度为优化目标的不同空间尺度下危化品运输路径优化模型。通过目标量化确定每条路径上的目标值,将标准化后的目标值引入到Dijkstra算法和集成目标函数最优折衷路径的扩展标号法中,对危化品运输多目标优化模型进行求解。研究结果表明:不同空间尺度下的危化品运输最优路径不同,应根据危化品运输的实际情况对运输路径进行选择。最后,以平顶山某化工园区的抽象路网为例对优化模型进行验证。     

基于多商品流理论与成本效益分析的公路危险品运输路径优化研究

风险是危险品运输区别与普通货物运输的基本要素,因此,危险品运输既要实现经济目标,又要满足安全的需要。危险品运输其路径优化问题的关键在于在经济性与安全性间取得平衡。为此,在运输成本与风险值间引入权重参量,并充分考虑到路网容量及个别路段最大期望风险等限制因素,运用多商品流理论建立了基于运输成本和运输风险最小化的双目标路径优化模型。进一步地,运用成本效益分析法,并从全局角度对不同解所对应的路径优化方案进行比较,提出了相应的比选准则。最后,通过算例分析证明了该方法的有效性。     

有害物品运输的总风险分析

随着工业的发展,有害物品的生产量和运输量均在逐年增加,有害物品对环境和人的危害正在扩大和加深。有害物品运输中的风险是有害物品对于人类、环境和财产等方面威胁的最为重要的组成部分。笔者将有害物品的运输风险分为人口风险、环境风险和财产风险3个部分;在基于事故发生率和事故产生的后果两个方面,分别对人口风险、环境风险和财产风险进行了度量,并给出了风险度量的模型。同时由于各个部分风险度量的量纲并不统一,笔者对3部分风险进行了度量的统一化,获得了总风险的构成,并与传统的单独考虑人口风险的情况进行了对比,为有害物品的运输提供了参考依据。     

Risk informed optimization of a hazardous material multi-periodic transportation model

This paper presents a systematic framework toward the development of a Transportation Model for Hazardous Materials (HazMat). In practice, the proposed modeling framework is realized through an appropriate generalization of the traditional transportation network problem in the presence of safety constraints that need to be satisfied. The objective is to minimize transportation cost while reducing risks at the desired levels.In particular, the present research study identifies and evaluates different risk factors that influence the HazMat transportation network. Next, the transportation model is depicted graphically using nodes and arcs and optimal conditions are identified by solving the associated minimum cost flow network problem. The results show safety levels that help making informed decisions on choosing the optimal transportation configuration for hazardous material shipments.Within the proposed methodological context, appropriately parameterized simulation studies elucidate the effects of occurrence probabilities of the different risk events on transportation cost. Furthermore, as the appropriate management decisions must consider the effect of actions in one time period on future periods, the proposed model is structured as a multi-periodic model.Finally, the proposed methodological approach is employed to demonstrate the utility of proper analytical tools in decision making and particularly in ensuring that scientifically informed safety procedures are in place while transporting goods that can be potentially proven dangerous to the public and the surroundings.     

危险废物管理系统的优化

危险废物管理系统的规划和设计包括处理和处置设施的选择、危险废物的分配、废物残渣从产生地运往处理处置点运输路线的选择等。在考虑了不同危险废物的不同特征、不同废物间的相容性、废物与处理技术的相容性、废物处置设施产生的废物残渣和选址问题等,基于多目标整数规划方法,提出了危险废物管理系统的优化模型。其中,经济目标包括运输费用、处理与处置成本、处理废物经济效益,环境目标包括处理设施总的环境影响、运输过程的环境影响,并从经济和环境影响方面,提出了一个综合考虑了费用和环境影响相关目标的复合效用函数。所提出的危险废物管理系统优化模型对我国区域性危险废物管理提供理论参考。     

基于格序理论的爆炸类危险化学品运输路径研究

为有效预防和减少爆炸类危险化学品运输中事故的发生,针对爆炸类危险化学品运输的路径优化选择问题,将多目标格序决策理论引入到路径方案评价比选中,构建了爆炸类危险化学品运输路径优化选择评价指标体系。结合指标选取的综合性和可操作性原则,从6个方面建立爆炸类危险化学品运输路径比选指标体系:影响区域死伤人数规模、影响区域厂矿规模、影响区域人口规模、影响区域名胜古迹保护性、影响区域生态环境保护性、影响区域综合出行费用规模。通过对各方案综合差异度的计算,实现了备选方案的格序化排序。并且在模型体系权重计算中采用了熵值法,实现了权重确定的客观性。最后,应用该模型结合实例进行了计算。     

时变条件下的有害物品运输的人口风险分析

随着工业的发展 ,有害物品运输量在逐年增加 ,有害物品对于人类威胁也在加大 ,有害物品运输的风险问题受到了广泛的关注。由于有害物品运输中 ,路径周围的人口密度随着时间的变化而变化 ,进而影响在运输过程中的人口风险。笔者在有时变情况下 ,对有害物品运输人口风险进行了分析 ;建立了估计人口风险的模型 ;获得了有害物品运输中的最小人口风险以及最佳出发时间 ;进一步完善了有害物品的运输的风险分析 ;为如何减少有害物品运输的人口风险提供了依据。