基于PSR模型的电网基础设施脆弱性评估方法研究

当前我国电力系统安全性评估主要是针对电力系统本身建模和故障分析计算,而对电网基础设施的脆弱性评估目前还没有公认的定义和统一标准。针对电网基础设施,在研究不同领域脆弱性概念的基础上,给出了电网基础设施脆弱性的定义,并在分析比较电网领域及城市基础设施领域脆弱性评估方法的基础上,提出了基于PSR模型的电网基础设施脆弱性评估方法及思路,以某500kV变电站为例,进行脆弱性评估方法的实例验证,通过模型分析计算得出脆弱性指数,并依据标准判定其脆弱性等级为较轻。该方法的研究可为电网基础设施脆弱性评估提供重要的理论基础,可有效指导电网基础设施脆弱性评估工作的开展。     

重要基础设施脆弱性评价模型及其应用

将重要基础设施脆弱性定义为威胁情景、保护作用和重要性的函数,并提出一种可定量化的重要基础设施脆弱性评价模型。模型结合系统理论知识分解系统,选取威慑、延迟、检测、响应4个评价因子评估系统各环节。模型由相关领域专家确定系统各环节权重以及为评价因子赋值,应用线性加权聚集模拟技术,综合评价因子信息;依据系统状况,建立系统各环节价值函数,运行模型得到脆弱性概率密度函数,以数学期望值表示系统脆弱性总值。并将模型应用于天津市部分供水系统,不仅得到系统各环节的实际评价值,而且可得整个供水系统脆弱性评价值,为更好地改进天津市供水系统各环节的安全运行提供了科学依据。     

北京市地下轨道交通暴雨内涝灾害脆弱性评估

近年来,城市暴雨内涝灾害频发,对城市基础设施带来巨大考验,地下轨道交通暴雨内涝灾害问题已经成为城市基础设施重要安全问题。本文在对脆弱性概念进行理解及对国际上脆弱性相关研究梳理的基础上,建立城市地下交通轨道在暴雨内涝情景下的脆弱性指标,根据所建立的评估指标对北京市部分地下交通轨道进行脆弱性评估及比较研究。研究发现,被调查的地下轨道交通,总体上脆弱性较小,同时发现脆弱性表现最低的为5号线13号线,最高的为4号线1号线。研究结果可以为各区各条线路所面临的内涝灾害风险进行科学合理的评估,并为城市开展综合减灾及应急管理提供基础和依据。     

企业应急管理脆弱性分析

在阐述脆弱性的概念和分析方法的基础上,以某企业安全状况和应急管理中存在的脆弱性为例,从安全学的角度对7个区域的21类脆弱指标进行专家评分,运用主成分分析法研究企业安全和应急管理中各区域存在的脆弱性,分析各单元脆弱性特征和分布规律,并得出各单元综合脆弱性程度,运用脆弱性定量分析对企业进行安全评价,为评估应急预案和应急能力提供了一种新的定量评价方法。     

化工园区脆弱性评价指标体系的研究

在阐述脆弱性概念和分析方法的基础上,将其引入化工园区的安全研究。通过对化工园区常见事故类型的分析,从承载体的暴露性和易损性角度分析影响化工园区脆弱性的主要因素,建立了包括人员脆弱性、设施脆弱性、环境脆弱性3个方面共11项指标的评价指标体系。以层次分析法为基础,应用MATLAB编制函数程序计算得到各项指标权重,确定了各项指标对化工园区脆弱性的影响程度,进而明确了安全管理的主要方向。     

中国区域物流系统脆弱性评估研究

为了提升区域物流系统可靠性与可持续发展能力,基于复杂系统理论对区域物流系统脆弱性进行概念界定,构建了区域物流系统脆弱性的概念模型;在分析区域物流系统脆弱性影响因素的基础上,提出了脆弱性评价指标体系及综合评价模型,并对中国大陆地区31个省（直辖市、自治区）区域物流系统脆弱性的空间分异特征进行了研究。研究表明:全国层面的区域物流系统脆弱性两极分化的空间分异特征显著,具有明显的“西高东低”特征;高生态环境脆弱性和高社会脆弱性是区域物流系统脆弱性居高的主要原因;全国的区域物流系统生态环境脆弱性普遍偏高,而东部地区物流系统资源脆弱性最高。     

事故灾难成因再认识——脆弱性研究

在分析比较国内外相关研究基础上,提出了脆弱性是事故灾难基本成因的观点,认为把脆弱性作为致灾主要因素有助于加深对各类灾害本质的理论认识和对实践的指导。阐述了脆弱性概念、来源和分类,进一步探讨了综合脆弱性的计算模型和评估运行模式,提出了在事故灾难应急准备工作中加强脆弱性的识别、评估和减控的建议。     

城市埋地天然气管道系统脆弱性评估指标研究

脆弱性作为安全领域研究的新兴名词,用来表示系统承受外界扰动的敏感性和易损性以及面对灾害后果的承受力和应对能力,是联系灾害与风险研究的重要桥梁,是系统安全状况的重要综合指标。文章在引用以及重新界定＂脆弱性＂概念的基础上,将其引入城市天然气管道系统的安全研究,结合城市天然气管道系统的灾害事故特点,分析影响城市埋地天然气管道系统脆弱性的主要因素,根据因素间的相互关系,建立包括致灾因子、灾害后果和应对措施等3个方面2、2项指标的多因素多级评价指标体系。运用层次分析法（AHP）的原理和计算过程确定各评价指标的权重,根据指标权重的大小比较,分析各指标对城市天然气管道系统安全脆弱性的影响程度,从而确定安全治理的主要方向。     

城市轨道交通系统组元脆弱性评价研究

为有效降低城市轨道交通系统的脆弱性,在脆弱性理论的基础上,界定城市轨道交通系统组元脆弱性的概念与内涵,并将其影响因素划分为人员、设备与环境3个指标组。整合DEMATEL、ANP与模糊VIKOR这3种系统分析评价方法,构建集成DEMATEL-ANP-FVIKOR方法的城市轨道交通系统组元脆弱性评价模型,并通过对北京地铁典型车站的评价来验证该评价模型的有效性。研究结果表明,该评价模型切实可行,能够对城市轨道交通系统组元脆弱性进行有效量化评价分析。     

煤矿企业脆弱性评估的AHP-RS组合权重法

在阐述脆弱性的研究现状、基本概念和评价模型的基础上,构建了脆弱性评价模型,并针对具体的煤矿企业应急管理体系进行脆弱性评估,列出脆弱性评估的具体指标体系。在综合考虑主、客观因素的影响条件下,运用AHP-RS组合权重法和均等权重法分别确定一级指标和二级指标的权重,得出脆弱性指数。进而分析了该矿区的脆弱性程度及具体指标在系统脆弱性中所占比重大小,为煤矿企业应急管理脆弱性评估提供了一种新的定量评估方法,有利于全面掌握煤矿企业突发事件应急管理能力。     

网络重要基础设施脆弱性评价模型及其应用

为了评价网络重要基础设施的脆弱性,基于网络图论,构建一个数学规划模型。利用ArcGIS将网络重要基础设施的弧段和节点赋值,将网络拓扑结构以数字形式表示;利用数学规划软件对该模型进行优化求解,得出网络重要基础设施中的脆弱性组件(弧段或节点)。结果表明这些组件的破坏会使网络脆弱性达到最大值,需要对这些组件进行优先防护。将该模型应用于京津冀高速公路交通网络系统,得到该交通网络系统的脆弱性路段。     

重要基础设施的依赖性模型及应用

把无效果投入产出模型(IIM)引入到重要基础设施的相互依赖性模型研究中,模型中的参数估计通过问卷调查从各领域专家处获得,并使用三角模糊数对该估计值进行修正,最终分别用依赖性指标和影响增益指标评价相互依赖性造成的影响;采用专家调查法和三角模糊数估计模型的参数值,构建了重大自然灾害中重要基础设施的相互依赖性模型。将模型应用于中国2008年南方冰冻雨雪灾害中重要基础设施的依赖性研究中,比较得到受影响最大的设施系统和依赖性最大的设施系统,为防灾减灾和有侧重地进行重要基础设施的保护和完善提供了依据。     

基础设施地震易损性的评估研究综述

为了加强基础设施系统地震易损性的研究,最大限度减少地震灾害带来的损失,本文通过对基础设施地震易损性研究文献的回顾,分析总结了基础设施地震易损性的相关概念、研究框架与定量评估方法,研究了基础设施地震易损性主要评估方法的适用范围和优缺点。研究结果表明,现有研究集中于对基础设施系统中部分子系统的评估,且地域性强,许多模型和方法无法扩展到其他地区。大部分对基础设施地震易损性的研究还停留在定性层面,易受主观因素影响,需要加强量化和规范化分析。     

LNG as a potential alternative fuel - Safety and security of storage facilities

The aim of this article is to summarize the safety and security aspects of storing of Liquefied Natural Gas (LNG) as a potential alternative fuel. The contribution deals with possible scenarios of accidents associated with LNG storage facilities and with a methodology for the assessment of vulnerability of such facilities. The protection of LNG storage facilities as element of critical infrastructure should also be a matter of interest to the state. The study presents the results of determination of hazardous zones around LNG facilities in the event of various sorts of release. For calculations, the programs ALOHA, EFFECTS and TerEx were used and results obtained were compared. Scenarios modelled within this study represent a possible approach to the preliminary assessment of risk that should be verified by more detailed modelling (CFD). These scenarios can also be used for a quick estimation of areas endangered by an incident or accident. The results of modelling of the hazardous zones contribute to a reduction in risk of major accidents associated with these potential alternative energy sources.     

Application of social network theory to prioritizing Oil & Gas industries protection in a networked critical infrastructure system

As a typical process industry, the Oil & Gas industries play a key role within a networked critical infrastructure system in terms of their interconnection and interdependency. While the tight coupling of infrastructures increases the efficiency of infrastructure operations, interdependency between infrastructures may cause cascading failure of infrastructures. The interdependency between critical infrastructures gives rise to an infrastructure network. In this paper, we apply social network analysis, an analytical tool used by social scientists, to study human interactions and to analyze characteristics of the critical infrastructure network. We identify Oil & Gas, Information & Communication Technologies (ICT), and Electricity as three infrastructures that are most relied upon by other infrastructures, thus these may cause the greatest cascading failure of the infrastructures. Among the three, we further determine that Oil & Gas and Electricity are the more vulnerable infrastructures. As a result, priority toward critical infrastructure protection should be given to the Oil & Gas and Electricity infrastructures since they are most relied upon but at the same time depend more on other infrastructures.     

Reducing security vulnerabilities for critical infrastructure

In this paper, we show the need for improved Process Control System (PCS) security, and describe some of the promising research areas in PCS security. One implementation of PCS in critical infrastructure and factory automation is a supervisory, control, and data acquisition (SCADA) system, a real-time industrial process control system which centrally monitors and controls remote and/or local processes utilizing plant, equipment, or devices (such as switches, valves, pumps, relays, etc.) while collecting and logging field data. Current SCADA systems are distributed, networked, and dependent on open protocols for the internet, which are exposed to remote cyber terrorism. They are particularly vulnerable to unauthorized access. We give some examples of SCADA processes with natural gas control systems in USA and the Ubiquitous Sensor Network (USN) in Korea. We also examine a representative vulnerability and corresponding measures for security, and present an example of concrete measures for the security of mass transportation as a critical infrastructure.     

跨世纪的中国安全科学学科建设及新拓展

概要分析了安全科学技术学科体系结构,指出学科扩展的思路;提出了学科建设中必须树立全新的观念：安全文化观、大安全观、可持续发展观、综合安全减灾论;探讨了安全减灾科学技术面临的难题和对策;构想安全减灾环保为一体的科学技术新框架     

火灾频发暴露我国城市公共安全系统脆弱性

为剖析近来我国火灾事故频发的原因,以上海＂11·15＂火灾事故为典型案例,分析了事件灾害过程和行为特征。结果提示：事件过程所暴露的风险管理疏失;安全基础设施薄弱;应急准备欠缺和应急响应能力不足等现象,凸显我国城市公共安全领域的系统脆弱性。系统脆弱性可能是导致＂11·15＂火灾事故发生与成灾的主要原因,作者认为系统脆弱性存在实质是公共安全体系的结构性缺陷。建议应从制度化建设入手,注意克服系统脆弱性,以加强公共安全保障能力,提高社会管理水平。