考虑恐怖袭击下危险品运输安全监管的演化博弈与稳定性分析

为了提高恐怖袭击背景下的危险品运输安全水平和政府监管能力,首先构建政府监管部门、危险品运输企业和恐怖袭击者的三方演化博弈模型;其次引入政府动态惩罚机制和动态惩罚-补贴机制,进而采用系统动力学仿真分析动态惩罚和动态惩罚-补贴下的局中人的演化稳定策略。研究结果表明：给定情形下,引入动态惩罚机制能弥补原有模型没有稳定策略的不足;引入动态惩罚-补贴机制的模型可以演化出稳定的纯策略。     

列车安全操纵仿真系统的研究

探讨了列车牵引力学条件下的铁路列车安全操纵问题 ,开发了一套可用于不同运行条件下的列车安全操纵仿真软件。重点介绍了系统的主体结构、功能模块以及列车安全操纵的计算模型 ,详细描述了在一个时间步长内如何确定列车的工况、手柄位以及停车制动的仿真算法 ,并在实际线路上对电力机车进行了实例分析。系统计算速度快 ,人工干预方便 ,效果良好 ,可以满足现场的实际需求。     

An approach to solve the facility layout problem based on the worst-case scenario

A new approach to determine the optimal distribution of process facilities is presented in this paper. The formulation considers a set of facilities already installed in a given land and a new set of facilities to be accommodated within the same land. In addition, it is considered that a set of facilities either installed or to be laid out presents the possibility of toxic release. Based on previous analysis, the worst-case scenario implies calm wind and stable atmospheric condition. Since these conditions tend to exist during several days of the year, the proposed model is formulated assuming these deterministic values for wind and atmospheric conditions. The final model is formulated as a disjunctive model that is converted into a mixed-integer non-linear program (MINLP) via the convex-hull method. The model is then solved with local and global optimizers in the GAMS package. Using the current approach based on minimum distances for a particular case study results in a distribution with a very high risk whereas the optimal results using this proposed approach indicate large separations between releasing facilities and the inhabited facilities due to the high toxicity of the released material. More elaboration will be aggregated into the developed model to include prevention and mitigation systems to produce more compact but optimal and safe layouts.     

基于事故理论的城市轨道交通风险评价模型研究

笔者分析了城市轨道交通事故,在分析我国其他行业事故分类的基础上,确定城市轨道交通事故分类标准,即重大事故、大事故、险性事故和一般事故,并将不同事故分类情况及专家判断评分,按事故的大小不同换算成可以计算的计算尺度,根据事故种类不同计算出事故折算因子,根据风险理论的评价方法,建立了地铁风险评价模型,对地铁的危险性进行量化定级,并通过具体实例进行综合分析评价,该风险评价模型具有一定的工程意义。     

动态贴近度法及其在水质监测点优化布设中的应用

现有水质监测点优化布设方法存在两方面问题,一是只考虑水质随空间的变化,没有考虑水质随季节的变化;二是引入了相关水质标准作为参考点进行距离计算,得到的贴近度物理意义不够明确.为此,本文提出了新的水质监测点优化布设模型-动态贴近度法.该模型同时利用了水质监测数据在时间和空间两个维度上的信息,使优化布点的信息更加合理、全面;避免了不同水质标准值作为参考点带来的排序不一致问题.一个城市水质监测点优化布设的实例计算结果表明,利用贴近度优化模型的放大作用,使得聚类效果明显提高,易于进行水质监测点的分类和排序.     

船舶废气排放扩散模拟计算方法研究

基于船舶AIS数据的船舶废气排放评估计算模型,以高斯烟团扩散模型为核心,结合船舶航行和排放特征,构建移动船舶源排放烟团扩散模型。利用控制变量法,在其他变量参数相同条件下,分别设定不同风向、不同大气稳定度、不同高程平面,仿真模拟航行状态下的船舶排放烟团扩散至空间环境中的质量浓度分布情况,分析船舶在不同环境参数下的扩散特征。结果表明,仿真模拟结果与实际气体空间质量浓度分布情况相符。通过在深圳市盐田港区布设船舶废气排放岸基固定嗅探监测设备,对港区进、离港和过往船舶进行大气污染物排放组分(SO2、CO2、NO、NO2)全天在线实时监测,以SO2作为试验样本气体,船舶排放的SO2排放至监测站的模拟质量浓度与实际监测质量浓度标准误差为19.81%,在合理的误差范围内,验证了船舶废气排放扩散模拟计算方法的科学有效性。     

基于主成分分析法的液体管道泄漏后果综合评价模型

基于主成分分析和后果评价模型,提出了一种液体管道泄漏后果综合评价方法。将液体管道泄漏后果划分为火灾、爆炸和中毒3大类14个基本指标,建立后果评价指标体系。在VCE等后果模拟计算的基础上得到初始数据,运用SPSS软件处理相关数据,使用主成分分析法得到各指标相互独立的综合评价模型。选择天津港某码头进行实例分析,运用该方法对该港口储运的15类有代表性液体危险化学品进行综合评价,得到了各化学品的综合评价值以及按照其发生泄漏后危险性大小的排序。结果表明,该方法适用于评价港口码头等储运多种液体危险化学品的行业。     

基于Probit-Bayes方法的储罐地震易损性研究

为了研究地震对储罐造成的影响,结合历史上储罐的震害资料,将储罐的损伤程度进行分级,通过采用Bayes方法估计Probit模型参数,再转化成储罐的损伤概率,给出了各个损伤状态下的模型参数及给定地震加速度下储罐的损伤概率,提出了1种基于Probit -Bayes方法估计储罐易损性的计算方法。结果表明:所提出的地震损伤计算方法,能够有效的评估储罐在不同地震加速度下的损伤程度,可为震后储罐的安全评估提供理论依据。     

高速公路汽车追尾预警系统的开发研究

对高速公路汽车追尾预警系统进行了总体设计,把系统划分为主控单元、雷达测距单元、信息采集单元、显示-声光报警单元4个子系统。在分析汽车动力学基础上,提出了系统安全距离模型,并对各子系统进行了软、硬件设计。通过模拟试验和实际装车实验,验证了系统所要求的各种性能,雷达测距准确,系统报警及时有效.     

雾霾时车辆尾气排放对驾驶员能见度的影响

针对北京道路车辆尾气排放对雾霾时驾驶员道路能见度的影响问题,建立了雾霾时车辆尾气排放与驾驶员道路能见度关系模型。该模型以车辆为单元建立车辆尾气排放元胞,考虑了车辆尾气排放后的污染物物理和化学变化,并以车道中的尾气排放位置截面及截面单元、交叉口处的尾气排放位置区间为模型单元。为验证该模型,于2016年10月-2017年2月和2017年10月-2018年2月,在北京地区部分路网检测了驾驶员道路能见度等数据,并统计了各时段驾驶员道路能见度的分布情况。对建立的关系模型进行仿真,结果表明,该关系模型的仿真结果与实际检测数据的误差占比平均值小于4. 98%,验证了该关系模型用于描述北京市道路车辆尾气排放对雾霾时驾驶员道路能见度影响的有效性。     

二阶模糊安全评估方法及其在油库安全评价中的应用

通过分析油库安全因素的层次关系,将影响油库安全的因素划分为人员、装备、管理以及环境因素等不同的层次,并对油库安全指标、各层次间的评估方法以及模糊运算方法进行研究,建立针对油库安全的二阶综合模糊评估模型,给出评估的整体流程。评估过程中以改进的层次分析法确定不同层次和因素的重要度,以加权平均方法为模糊运算准则。利用建立的评估体系对某油库的安全状况进行评估,并根据总体评估结果和各层次评估结果中的不足,提出了油库安全整改意见。评估实施过程表明:该二阶综合模糊评估模型避免了评估中的主观因素,并且可操作性好,评估过程易于实现。     

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。     

基于贝叶斯网络的汽车起重机液压系统的可靠性评估

为评估汽车起重机液压系统的可靠性,首先结合故障树分析法(FTA)、贝叶斯网络(BN)构建液压系统故障树,然后映射成BN,再利用其在多态性和不确定性方面的优势,应用桶排除法,对系统进行可靠性评估。在给出底事件的发生概率后,通过正向推理,得到顶事件发生的概率为0.191 016。针对模型进行多态性和不确定性修正后,得到的顶事件概率为0.228 073,相对提高19.4%。最后利用反向推理,找出系统的薄弱环节并给出改正措施,为更全面高效的可靠性评估提出一种新方法。     

非均质煤样细观力学特性的双轴压缩数值模拟

煤的微观结构特征对煤的力学特性起着重要作用。为了更加真实准确地研究非均质煤样的细观力学特性,首先通过扫描电镜(SEM)获取煤样放大8 000倍的微观结构图像;然后采用数字图像处理技术对SEM图像进行处理,构建能反映煤样较为真实结构特征的CAD矢量结构模型,并将其导入颗粒流离散元软件(PFC)建立符合煤样结构特征的数值模型;最后开展了煤样细观力学特性的双轴压缩颗粒流数值模拟。结果表明:煤作为一种混合物,它所包含的矿物质和微孔裂隙对其力学性能有重要作用;应力应变曲线有明显的峰值转折点,可以分为弹性阶段、应变软化阶段和残余阶段;煤样在双轴压缩条件下产生的宏观裂纹主要受拉伸力影响,其破裂形态不规则;在应力峰值位置附近,裂纹的增长速率最快,此时的颗粒体间平均接触力也最大,能够达到3.25×10⁸N;另外随围压和加载速率增大,应力-应变曲线形式基本保持不变,但轴向应力峰值及裂纹数逐渐增加;应力峰值对应的轴向应变与围压无确定的规律,而与加载速率呈正比关系。     

基于SPA模型的煤矿瓦斯危险源风险评价

根据危险源理论和三类危险源的观点,采用集对分析(SPA)方法,进行了安全一事故集对的同异反分析,指出应采取措施控制不确定项,尤其要控制其中的第二类、第三类危险源才能使系统趋于安全状态;同时建立了煤矿瓦斯危险源风险评价模型,通过联系度的计算得出煤矿瓦斯的安全等级.研究表明,将集对分析方法应用于某煤矿瓦斯危险源风险评价,计算简单,结果较为精确、可靠,为不确定系统的评价提供了一条新思路.     

铁路信号PES安全性定量分析的研究

铁路信号中的可编程电子系统 (PES)是一种安全相关系统。这类系统更注重失效 -安全 ,而不仅仅是可靠性或可用性。基于系统的可靠性分析方法 ,给出了一种安全性定量分析方法。通过把失效率划分为一些独立的部分 ,据其各自失效率的影响 ,利用 Markov模型可同时分析系统的可靠性和安全性。笔者根据铁路信号 PES常用的 2 oo2 D(附加诊断的二取二 )容错结构给出了方法应用的实例     

胶囊粘液封孔器在测定煤层高瓦斯 压力时失效成因分析

针对采用胶囊粘液封孔器在测定煤层高瓦斯压力过程中,容易出现胶囊被顶出或密封失效等情况,根据多次实践经验,建立了封孔器与瓦斯室、岩石孔壁间整个密封系统的力学平衡方程,分析了胶囊被顶出的原因;通过假设建立了高压瓦斯气体侵入微孔隙模型,给出了泄漏气体侵入时的流量微分方程,并从能量角度分析了气体侵入和逸出微孔隙过程;建立了封孔系统内高压瓦斯在粘液中的扩散、溶解、析出物理模型,从理论上分析这种装置密封高压气体失效机制。通过多次对比现场实验,给出了采用该装置测压时的安全可信值范围,当煤层瓦斯压力超过3MPa时,最好采用传统封孔工艺进行测定。     

基于包络线的云相似度及其在安全评价中的应用

在安全评价中,专家给出的数据一般带有定性和定量、模糊性和随机性、不确定性等特点。为了表示这些特点,并将这些信息进行分析、合并,进而达到化简的目的,提出一种基于包络线的云模型方法。该方法用云模型表示专家对某一问题给定的数据,形成多位专家对该问题的多个云模型。同时根据云模型形态特点,构建云模型的上下包络线,并对包络线之间的云滴区域进行积分。最终通过积分区域重叠部分与积分区域的比例关系来判断云模型的相似程度,达到将这些专家信息化简的目的。给出了4种基于相似度的评价语义化简规则。应用该方法分析巷道冒顶风险中稳定岩层距巷道顶板表面距离的中度风险语义。结果表明,两位专家对于该问题的看法既有联系又有区别。最后给出了该算法的优点。     

基于层次分析-模糊综合评价的油库衍生灾害分级研究

为科学合理地评估油库对公共体系的潜在危害,提高储运设施安全管理水平,基于现有灾害及风险评价理论,构建了油库衍生灾害分级指标体系并建立了油库衍生灾害等级评定模型。油库衍生灾害分级指标体系综合考虑了衍生灾害发生的可能性水平、衍生灾害后果的严重性、企业隐患控制与应急能力、油库所在地区承灾体敏感性与脆弱性4个方面,包括6个一级指标及18个二级指标。油库衍生灾害等级评定模型以模糊综合评价的基本理论为基础,将油库衍生灾害划分为5个等级。该分级模型采用层次分析法计算各级指标权重,并依据现行法律法规计算一级模糊综合评价中各单项指标隶属度。将该模型应用于我国某原油库,根据模型计算结果,该原油库衍生灾害等级为四级,验证了该模型的可行性。     

双金属复合管线应力分析中当量折算模型的建立与应用*

针对目前高腐蚀性气田的集输系统管线应力分析标准中,未给出双金属复合管线的强度校核方法,依据当量折算理论,将双金属复合管的几何与材料特性转化为等效单层管,通过有限元法验证双层管与等效管模型的计算精度。研究结果表明:利用当量折算理论,可以快速将双金属管外径、壁厚、弹性模量、热膨胀系数、密度等参数等效转化为单层管道相关参数。经实际应用检验,该方法在解决工程问题时具备一定的实用性与准确性;双金属复合管系统当量折算模型具备计算方便和精度高等优点,该模型可用于双金属复合管线结构设计和强度校核。研究结果可为双金属复合管线的强度校核提供1种参考方法。