重大毒气泄漏事故区域疏散分析系统设计与应用

为了对重大毒气泄漏事故的后果影响及相关疏散区域进行分析,构建基于GIS的重大毒气泄漏事故区域疏散分析系统,对区域疏散分析业务流程和数据流程进行分析,对系统总体结构和数据结构进行设计,并结合具体案例,进行扩散模拟,对事故影响区域以及区域疏散效果进行分析,研究结果表明:混合通知方式下的疏散效率最高,毒气泄漏事故发生后应尽早通知周边居民疏散。     

“3·29”液氯泄漏事故的疏散通知过程调查研究

为了提高毒气泄漏事故的疏散通知效率,研究疏散通知传播的基本过程及影响因素。以"3.29"液氯泄漏事故为典型案例,采用调查问卷和访谈相结合的方式对参与疏散的人员展开疏散通知情况调查,并利用SPSS软件进行影响因素的相关性验证。结果表明:在疏散通知过程中多种通知方式同时使用,村委会干部、民警和消防队员的通知更能促使公众选择疏散行动;人员接到通知后并不是立即采取疏散行动,通常会基于他人的行动和环境的变化来决定自己的行为;可以忽略性别、年龄、教育程度3因素的影响,而环境和视觉因素以及疏散通知的内容对于疏散准备时间有显著影响。合理选用疏散通知方式、提高通知内容的质量有助于疏散通知的传播。     

基于多事故模式的有毒易燃气体道路运输泄漏事故应急疏散范围研究

为确定有毒易燃气体道路运输泄漏事故应急救援的应急疏散范围,降低人员伤亡程度,在对泄漏事故及后续次生灾害演化模式分析的基础上,提出了基于多事故模式的应急疏散范围综合确定方法,分析了多事故模式后果预测的相关理论,明确了应急疏散区域综合确定的步骤和流程。以道路运输氨气泄漏事故为例,采用MATLAB软件对不同时间下的中毒和蒸气云爆炸事故伤害范围分别进行了数值模拟研究。结果表明：相较于单一事故模式,基于多事故模式的应急疏散范围综合确定方法更为科学、合理和准确,能为有毒易燃气体道路运输泄漏事故的应急疏散提供更加精确和可靠的决策依据。     

Survey-based analysis of evacuation preparation behaviors in a chemical leakage accident: A case study

Public evacuation preparation exerts an important impact on overall evacuation efficiency during regional evacuations. Early warnings often delay the occurrence of chemical accidents. Studying the characteristics of public evacuation preparation in such accidents will help develop better evacuation strategies considering the actual public response. In this work, the characteristics and factors influencing public evacuation preparation behaviors were analyzed by examining an evacuation case in China. The results indicated that the probability distribution of public's evacuation preparation time during a regional evacuation conforms to a Weibull distribution regardless of whether or not evacuation warnings were received. An estimation model of the traffic flow loading rate in a regional evacuation was then proposed on the basis of this finding. The results of this research can provide a reliable reference for evacuation modeling or logistics optimization for future incidents.     

基于动态毒性负荷的人员疏散安全评估方法

毒气泄漏事故在高含硫气田及化工园区频繁发生,一旦发生事故,周边公众迅速进行疏散是应急的首要任务。我国很多地区制定了疏散方案,但是如何评估疏散的安全性和可行性,是亟待解决的问题。分析了我国泄漏事故特点和周边居民情况,对以往评估方法缺陷进行了剖析,提出基于动态毒性负荷分析的安全疏散评估方法。该方法在毒气扩散的精确3d模拟及疏散模拟的基础上,用差分法对人员行走过程中的毒性负荷Pc进行的计算,最终得出相应的致死概率Pr,并通过一个实例验证该方法的可行性。结果表明,运用该方法能够详尽、准确规划疏散区域、搬迁区域和避难区域。     

漳州古雷“4·6”事故居民疏散行为调查及相关性研究

为研究危化品爆炸事故应急处置过程中,事故地点周边居民疏散行为及心理特征,设计预疏散、疏散、返程3个阶段对漳州古雷“4·6”事故居民的行为反应进行问卷调查,运用皮尔逊卡方检验对问卷调查统计结果进行相关性分析,得出40组存在显著相关性的变量组,选取20组典型变量组进行分析。研究结果表明:高学历人群和有疏散经历的人群在疏散中表现的更冷静并且传递信息的意识更强;口头通知在众多疏散通知方式中对疏散的效果最好;有异常感知的人群在疏散中惯性行为更明显,耐心更差;性别和家庭人口数量差异对于人群的疏散行为的影响并不显著。     

基于自适应蚁群算法的化工园区毒气泄漏事故疏散路径规划*

为了降低人员在化工园区毒气泄漏事故中的伤亡风险,提出1种综合考虑疏散路径距离和毒性负荷值的自适应蚁群算法。通过建立路径评价函数,将疏散路径的毒性负荷值引入蚁群算法中,改进算法的信息素更新策略,采用启发式因子自适应调整策略并改进算法的启发式函数。运用Matlab软件进行仿真,将算法应用到某化工园区毒气泄漏事故中。研究结果表明:该自适应蚁群算法可以保持较高的搜索速度,在寻找距离最短道路的同时避开毒性负荷较高的疏散路径,可为化工园区毒气泄漏事故的应急疏散路径规划提供参考。     

基于粒子群算法的燃气管线泄漏疏散能力分析

为研究燃气管线泄漏事故人员疏散能力,统计分析近年国内燃气泄漏典型事故,得出第三方违章作业施工为燃气泄漏事故比例最高的直接原因及燃气泄漏事故伤亡人数发展趋势,在此基础上,引入粒子群PSO算法,以某施工引起的燃气管线泄漏事故为实例,研究领导者的领导能力和应急处置能力对员工之间信息交流及人员应急疏散能力的影响。分析实例显示现场领导者学习因子偏低,指挥能力差,直接影响事故现场的应急疏散自救行为,甚至改变疏散路径。并进一步分析模拟得出,学习因子提高后,现场领导者和员工的信息更新与交换效率大幅提升,应急疏散能力随之提高,进而提出实用性对策措施和建议,为提升燃气管线泄漏事故应急疏散能力提供技术参考。     

基于GIS的危险化学气体泄漏事故应急响应研究

为了研究危险化学气体泄漏事故扩散过程以及受灾人员疏散规划问题。提出以GIS为“连接器”,将危险化学气体的泄漏和扩散过程模拟、气体扩散风险分析和最优疏散方案生成3个过程进行集成,实现泄漏事故的综合应急响应。研究结果显示:方法能针对各类泄漏事故模拟气体的动态扩散过程,并生成受灾人员疏散规划方案,有助于应急处置机构及时决策,进而减少生命财产的损失。     

有毒化学品泄漏事故应急防护行动决策探讨

当发生有毒化学品泄漏事故时,为保护公众和工人的安全和健康,需要快速地选择合适的应急防护行动.通常采用的应急防护行动有疏散、隐蔽、使用个人防护装备和服用解毒剂等.决策者必须权衡大量影响因素间的相互作用,如化学品的释放特征、事故现场的气象条件及影响范围内的人群分布等来进行应急防护行动决策.本文在分析应急防护行动决策过程关键要素的基础上,详细总结了影响应急防护行动决策的因素,介绍了应急决策常用的方法,以便在有毒化学品泄漏事故的应急过程中有效决策,最大限度地减少人员伤亡.     

Review on the emergency evacuation in chemicals-concentrated areas

For serious accidents such as toxic/flammable release, fire and explosion in chemicals-concentrated areas, one primary issue is to evacuate on-site workers from potential affected zones. In this paper, based on corresponding reports, photos and videos, some accidents involving emergency evacuation are firstly investigated to present important and interesting problems to be considered in practice. These problems are summarized into three kinds of aspects including the poor efficiency of emergency plans, the low accuracy and high time-consuming calculation for evacuation route planning, and the neglection of evacuee's behavior and decision-making. Two main factors influencing the behavior and decision-making of evacuees are concluded as potential risk and impact from hazard sources, and the visibility at different locations. Then, the literature with respect to the emergency evacuation under toxic gas leakage, fire and visibility-limited conditions are reviewed. The key problems are related to ignoring the time-consuming requirement in emergency activities and domino effects of accidents, and the oversimplification of corresponding models. At last, from the famous cellular automata (CA) for emergency evacuation and atmospheric dispersion, a new general research framework for evacuation in chemicals-concentrated areas is proposed. It relies strongly on the quantitative assessment of risk, the establishment of individual visibility field, the use of CA coupled with artificial neural networks, and the optimal route planning. This paper could be useful for realistic problems on emergency evacuation in chemicals-concentrated areas.     

地铁事故应急疏散模拟及优化研究

为探究如何提高地铁车站应急疏散的效率,以我国近十年来地铁常见事故类型统计为基础,在事故风险分析的前提下,利用风险矩阵和元胞自动机设定应急疏散等级,分析不同事故水平下相应疏散措施。以北京地铁西直门站为实例,使用疏散仿真软件Pathfinder构建模拟环境,对高峰时期下站内最短逃生路径进行疏散模拟;按照事故与疏散的响应过程,从预防次生事故角度出发,针对西直门站疏散过程中可能发生的踩踏事故的诱发因素进行优化;研究拥堵对疏散进度的具体影响,选取使用率较低的M通道设施,进行不同使用率下的多次模拟,得到最优的疏散方案,研究结果可为进一步提高疏散设施利用率、改善应急疏散效果提供技术支持。     

城镇油气管道事故应急疏散决策优化

为实现油气管道事故中城镇大规模应急疏散的智慧决策,构建基于改进的自适应蚁群算法的应急疏散路径优化模型,开发基于油气管道典型事故后果分析的城镇大规模应急疏散决策优化系统平台(LSSED)。LSSED在地理信息系统平台上,针对油气管道泄漏引起的扩散、喷射火、池火、BLEVE、蒸气云爆炸等典型事故进行事故后果分析,对疏散通道当量长度和疏散时间成本函数进行定量评价,实现大规模应急疏散方案的智慧决策和避难方案的全局优化。案例分析表明,LSSED平台实现了基于地理信息系统的典型事故时变环境信息和应急疏散路径优化算法的数据传递及系统集成,实现了基于事故后果分析的城镇大规模人群疏散路径和避难方案优化,可为城镇安全规划和应急管理提供参考和借鉴。     

基于动态网络流的区域疏散分析模型与仿真

区域疏散分析是应急管理工作的重要内容。基于CBRN事故区域疏散的特点,引入疏散亚区域的概念,并运用运筹学中图论与离散时间动态网络流的理论和方法,建立CBRN事故区域疏散优化模型。采用RELAX算法求解该模型,并结合CBRN事故时期人员疏散过程详细介绍区域疏散分析的流程。最后将所建模型应用于具体实例,程序运算结果表明群众对紧急疏散通知的反应速度越快,被疏散人数越少以及尽早通知群众疏散时,人员疏散效率明显提高。CBRN事故区域疏散优化模型可为优化和改进CBRN事故区域疏散的方法提供依据。     

引入时间叠加的高斯液氨泄漏扩散 模拟及人员疏散研究

针对现有高斯模型进行液氨泄漏扩散模拟时未考虑气体空间叠加效应的问题,提出了改进的引入了时间叠加因素的高斯扩散模型。以某 工业园区用氨单位为实例,模拟毒气泄漏扩散情形,分析液氨泄漏后的浓度分布,在此基础上划分事故影响范围,结合周边实际情况,建立了 风险矩阵和人口密度矩阵,进行区域社会风险分析,验证了模拟的准确性,根据高斯扩散浓度范围及区域社会风险分析结果,确定了疏散区域 及最佳疏散路径,可为工业园区的应急疏散提供决策支撑。     

Research on OREMS-based large-scale emergency evacuation using vehicles

In densely populated urban areas, in the event of the toxic gases leak, how to accurately determine the risky zone and take effective measures to evacuate inhabitants quickly out of dangerous areas and minimize the unexpected losses is a tropical topic in China. First, the ALOHA code defined any interested accidents scenarios. For any different exposure times and concentrations, the distances down wind direction could be determined, which eventually generated the dead zone, wounded zone, injured zone and evacuation zone. Then, it presented the procedure of an emergency evacuation routes selection, the choice of the principle of refuges and shelters for evacuated inhabitants, as well as evacuation traffic organizations, vehicle assignments, real-time communications and other traffic evacuation strategies. Finally, the OREMS code was proposed to study the sudden leak accident and design emergency response policies (ERP). A sudden gaseous leakage incident in Tianjin Olympic stadium was chosen as an example to verify the raw ERP including the evacuation road network design, the evacuation time for vehicles, vehicle running conditions and the possible road congestions. Results showed that when the radium of the emergency evacuation scope is about 3 km, the time for evacuation of 50% vehicles is proper.     

毒气泄漏事故居民疏散心理行为特征相关性研究

为了研究在毒气泄漏事故中居民的心理行为特征,选择发生过毒气泄漏事故的某化工企业,采用问卷法对其周边居民进行调查,并运用SPSS软件对调查问卷的结果进行独立性分析,从而得出居民在疏散过程中的各种心理行为反应的相关因素,为制定有效的应急疏散管理预案提供科学的依据。     

教学楼火灾疏散的标识认知应对规律研究

为了研究逃生者在疏散标识引导下的火灾疏散效率与逃生认知应对规律,基于实地调研与问卷调查结果,采用Anylogic软件,对常规标识与增设标识2种教学楼火灾疏散情境进行仿真模拟。研究结果表明:在疏散过程中,增设标识能使各疏散出口的疏散时间相对持平,避免了常规疏散中通道过早闲置的现象;人流在一层教学楼的平均疏散时长缩短了约10%,显著缩短了整栋教学楼的疏散时间。据此火灾标识疏散仿真过程与人的认知反应提出了火灾疏散与标识认知应对规律模型。     

城市燃气管网泄漏事故分析知识图谱构建及应用研究*

为深入认识燃气管网泄漏事故的发生发展机理,提高事故分析预测的自动化、智能化、数字化水平,利用知识图谱对燃气管网泄漏事故进行研究。在事故案例分析的基础上,从人-物-环-管的角度对燃气泄漏过程以及火灾爆炸次生事故的相关实体进行归纳梳理,对实体间的逻辑关系和非逻辑关系进行辨识,并对实体的属性进行分类,进而构建出较为全面的燃气管网泄漏事故知识图谱。在此基础上,搭建BP神经网络模型,基于已知实体或属性状态,预测相关联其他实体或属性的状态。研究结果表明:燃气管网知识图谱能够有效展示燃气管网泄漏事故发展的动态过程及相关要素,结合BP神经网络能够有效预测事故的发展路径及相关状态,从而提高燃气管网泄漏事故的分析预测水平与效率。     

重庆天原化工总厂“4．16”事故人员疏散调查研究

本文选择2004年4月16日重庆天原化工总厂发生的氯气泄漏爆炸事故,运用问卷和访谈对当时的人员疏散情况进行了现场调查,运用SPSS软件对问卷调查结果进行分析,发现疏散人员事先的中毒或疏散经历有助于缩短疏散准备时间,而心理顾虑对疏散准备有不利影响。基于调查分析结果,提出可以通过选择合适的通知主体与通知方式,合理利用疏散人员的从众心理,开展疏散演习和宣传教育活动,消除疏散人员的心理顾虑等措施提高疏散行动效率;并认为此次事故中的部分人员不疏散、不选择政府设立的避难所作为疏散目的地、疏散时喜好选择最熟悉的路径、疏散中途返家以及疏散过程中以步行方式撤离为主等现象值得今后开展区域疏散分析时注意。