基尼系数法在黄河中上游流域水污染物总量分配中的应用研究

针对当前污染物指标分配方法难以兼顾公平和效益的现状,将经济学领域中的基尼系数引入水污染物排放指标分配中,在综合考虑研究区域自然和社会经济要素的基础上,选取具有代表性的人口、GDP、土地面积、环境容量4个环境基尼系数指标,构建区域内各控制单元污染物现状排放量与该4项指标的洛伦兹曲线,求得基于公平性的各环境基尼系数.建立了1个以各指标环境基尼系数之和最小为目标函数、多约束条件的单目标优化模型,对其进行优化调整,从而得到公平性最大化的水污染物总量分配方案.     

考虑区域灾情分级的应急物资公平调度优化模型

为解决不同受灾点应急物资公平调度的问题,受分区分级精准防控思想的启发,考虑同级间各灾点应急物资最小未满意度为基准设计公平性衡量指标,以最小化调度时间和最大化应急物资分配公平性为目标,构建一种新的考虑差异化灾情分级的应急物资公平调度优化模型,运用遗传算法求解模型,以新冠疫情重灾区湖北省作为案例仿真模拟.结果 表明:该模型...     

铁路危险货物办理站点优化配置方法研究

铁路危险货物运输办理站点的优化配置,涉及到需求分布、设置地点、区域规划、环保要求、业务功能以及与其他运输方式的分工、衔接等,是一个复杂的系统工程。分析了已有铁路危险货物办理站点整合优化模型的不足,首先从铁路部门角度综合考虑现有铁路危险货物办理站点的各方面条件,进行多准则决策评价,从运输需求者角度考虑运输方式多属性决策,进行铁路危险货物办理站点的综合效用评价,并基于投资成本、环境风险、运输效用和区域公平性等方面构建了铁路危险货物办理站点优化配置模型,为了有效解决多站点、多需求、多区域、多目标铁路危险货物办理站点优化配置模型因素复杂、规模大、层次多的问题,提出了运用大系统分解协调的多目标遗传算法求解模型的思路。     

国际气候保护方案分析

国际减排的方案制定是全球应对气候变化的关键问题,也是当前各国的争端所在.基于MRICES(LRICES)模型,对配额原则下的"丹麦草案"、人均排放权均等方案以及排放水平控制原则下的UNDP方案、以2005年为基年的排放控制方案展开了政策模拟,对各方案的公平性、有效性展开了定量分析,最后就<哥本哈根协议>下各国的减排方案做了相关模拟.研究发现:"丹麦草案"是极不公平的配额方案;以2005年为历史排放起点年的人均累积排放权均等方案对我国不利;UNDP方案使发展中国家支付了较多经济成本,存在不公平性;以2005年作为全球排放控制原则的基准年是可行的,但前提是发达国家均比2005年水平减排80%.当前形成的<哥本哈根协议>将使2100年全球升温2.8 ℃.因此,各国在2020年后必须实施更大的减排强度以达到2100年全球升温在2 ℃以内的目标.     

基于前车速度预测的信号交叉口汽车生态驾驶控制策略

为降低车辆通过信号交叉口的油耗和排放,研究车路协同环境下基于前车速度预测的信号交叉口汽车生态驾驶控制策略.通过转鼓试验修正目标车辆的VT-CPFM油耗模型和VSP排放模型,构建RBF神经网络模型对前车速度轨迹进行预测.以油耗为目标函数,排放为约束,创建基于动态规划的目标车辆速度优化算法,在MATLAB仿真得到目标车辆通过信号交叉口的优化速度诱导轨迹及油耗排放.仿真结果表明:加速优化诱导策略使得油耗、NOx、CO、THC分别降低了 27.3％、27.7％、32.9％、32.1％,减速优化诱导策略使得油耗、NOx、CO、THC分别降低了 25.1％、26.3％、32.6％、23.1％.在转鼓试验台进行实车试验,依据仿真计算得到的优化速度诱导轨迹测试目标车辆的油耗和排放.试验结果表明:加速优化诱导策略使得油耗、NOx、CO、THC分别降低了 21.4％、20.7％、22.4％、20.4％,减速优化诱导策略使得油耗、NOx、CO、THC分别降低了 20.1％、23.4％、30.9％、22.6％.     

区域排污权初始分配模型应用研究——以湖北省为例

针对目前湖北省水污染物排污权初始分配呈真空的现状,综合考虑环境现状、经济发展、社会公平和科技水平等众多影响因素,并细化成累计授权专利数、地区生产总值、人口总数和水资源量等指标,通过信息熵法确定各指标权重,以湖北省各市州为分配对象构建了区域排污权初始分配模型.并以2009年湖北省各市州公布的公报数据为基准进行了分配模型的应用.分配结果显示了分配模型具备较为全面的特点,且通过指标权重区分了各因素差异程度,为政府决策提供了参考.     

基于事故权交易制度的安全生产管理模型

针对目前相对较为严峻的生产安全状况,提出了一种基于事故权交易制度的市场化管理模型。通过对环保领域排污权交易制度的研究和总结,提出事故权交易制度的若干要素,并构建事故权交易制度,在事故权交易制度的基础上,构建包含多级事故权交易市场的市场化安全管理模型。模型通过引入市场机制来提高企业改善生产安全环境的积极性,通过设定较为公正透明的事故权初始分配方式,减少企业造假和政府人员腐败的可能性。模型的多级市场设置便于各级安全监管部门控制自己领域内的事故总量,同时减少安全生产监管部门的工作内容。     

道路交通紧急救援服务点的优化选址

针对道路交通紧急救援对公平性、效率性、事故并发性的多目标决策需求,提出用于道路交通救援点选址的多目标决策模型。该模型通过最小化最大救援时间满足救援公平性;通过最大化一次覆盖的需求量和最小化救援点到需求点总加权时间满足救援效率;通过最大化备份覆盖的需求量满足事故并发与重大事故的救援。针对多目标决策模型,开发基于模拟退火法的优化解法,结合算例分析,能够获得减少最大救援时间、最大化一次覆盖和备份覆盖需求量的多个目标方向上最优解,实现pareto最优化的成功率均在95%以上。实例计算比较表明,笔者提出的模型与算法可以为决策者提供多目标选址方案。     

大型碳化硅生产园区面源源强及减排指标核算

以某年产25万吨大型碳化硅园区无组织排放面源为例,提出基于多个地面站气象数据的CALPUFF模型地面浓度反推方法,优化流场模拟,使得无组织面源源强核算结果更加准确,并以环境保护目标空气质量达标为原则,核算其大气污染物减排指标,得出具体结论:园区大气污染物SO2、NOX、CO、PM10年排放量分别为449.06t、86.98t、5158.58t、115.06t;无组织排放SO2、CO及PM10的减排比例分别为63.5%、19.2%、42.44%,对应减排量分别为285.16 t/a、990.45 t/a、48.83 t/a。     

考虑尾迹云成本的飞行高度层智能优化方法

飞机在航路飞行中遇到特定气象要素时诱发的尾迹云是全球温室效应的重要影响因素之一.用全球变暖潜能值将单位时间内尾迹云的辐射强迫和CO2的辐射强迫进行对比,建立尾迹云环境影响成本计算模型,并结合巡航性能参数与高空风的影响建立油耗成本模型与CO2成本模型,以形成综合成本模型.基于精英保留的遗传算法以综合成本最小化为目标对航段飞行高度的选择进行分配优化,以返回最优的飞行高度组合和最小的综合成本.选取典型国际航路进行优化分析,并通过对不同航段分配最优高度层.结果显示,优化方案比等高度巡航方案和"阶梯"巡航方案的尾迹云成本降低0.471 8％～10.927％,油耗成本降低0.303 0％～3.701 2％,总成本降低4.94％～9.17％.     

中国经济受CO2减排率影响的不确定性CGE模拟分析

以State-contingent模型为基础,结合中国具体情况,采用不确定性参数,对中国合理的CO2减排率制定问题进行了模拟分析.结果表明,中国完全可以完成本世纪中叶的CO2减排任务,根据中国国情可以采用减排率为0%的政策方案.另一方面在CO2减排率的制定中,可以进行定期调整减排量的方案.     

不确定环境中多目标应急物流选址分配模型

为合理解决应急物流系统中的设施选址和应急物资分配问题,基于应急物资供需特征,引入概率分布及三角模糊数描述应急物资供需的不确定性,建立不确定信息环境中,多商品、多式联运、多阶段及多目标的应急物流选址分配模型。探究模型中不确定性约束条件的转化方法,并采用epsilon约束法对模型进行求解。结果表明,所构建的数学模型能较好地模拟应急物流系统中的选址分配问题,用epsilon约束法能有效地求解多目标模型的帕累托最优解集,决策者可根据对需求未满足量、应急物流系统的救援总时间及总成本3个目标的偏好程度,选择相应的应急物流方案,实现应急设施的科学选址和应急物资的合理分配。     

基于前景理论和BWM的深基坑支护方案综合评价

针对深基坑施工工程的复杂性及决策者风险态度对多指标决策的影响,构建了融合前景理论的深基坑施工支护最优方案选择模型。首先建立深基坑支护方案优选决策问题的多目标评价指标体系,借鉴TOPSIS思想将正、负理想方案作为决策者参照值,在此基础上,进一步将灰色关联分析法引入前景理论定义了正、负价值函数;通过BWM方法得出各指标的客观权重,根据权重函数得到决策者对客观权重的主观评价,在此基础上计算每个备选方案的综合前景值并排序,获得最优支护方案。最终通过两个工程实例验证了模型的有效性,并通过与其他方法比较说明了该模型在准确性方面的优势。     

航空运输业噪声、CO2和HC等环境外部成本测算模型研究

在分析航空运输业噪声等环境外部成本测算的国内外研究现状及发展动态的基础上,分别针对航空运输业噪声、CO2和HC等环境外部成本构建了测算模型。其中,噪声环境外部成本的测算模型基于HPM法构建,同时考虑了机场噪声"暴露-反应"关系;CO2和HC等环境外部成本分别根据IPCC方法和发动机排放数据库建立测算模型。     

水电工程施工突发事件应急响应方案决策研究

为保障水电工程施工应急响应决策的有效性,充分考虑决策者的心理因素及决策过程的模糊性和随机性,建立基于前景理论及云模型的应急响应方案综合决策方法。首先,分析水电工程施工突发事件特点,确定应急响应方案决策指标;其次,将方案语言评价值云模型化,定义云距离、云可能度、云前景价值,并根据不同的应急响应方案,差异选择心理参考点,构建应急响应方案云前景决策矩阵;最后,求解各准则最优权系数,优选应急响应方案。结果表明,根据所建立的决策方法制定的决策方案能够有效控制事态发展,其预期效果与实际情况基本吻合。     

应对二氧化碳浓度上升问题的研究:CO_2的捕获、储存与利用

为了缓解日益严重的CO2浓度升高导致的温室效应等环境问题,针对各国CO2过量排放与温室效应逐渐加剧的现状,讨论传统CO2减排方法与CO2的捕获、储存与利用(CCSU)的优缺点和优势互补,论述针对大型CO2排放点的减排措施——CCSU的必要性。对CCSU进行系统的介绍和认识,并对CCSU所包含的各种捕获技术、储存技术以及利用技术的特点进行对比和分析,论述其适用范围、地域和经济因素。结合国外一些现有的应用CO2的先进技术和经验,对CO2的捕获与利用的联用作出分析和展望。尤其是CO2的化工利用具有广阔的研发和发展前景,CO2EOR(CO2提高采收率技术)在技术和经济上具有实际应用意义。为新型环保型能源体系的建设提供参考。     

突发事件应急救援设施选址决策模型

一般设施选址模型主要有P-中值模型、P-中心模型、覆盖模型,这些模型均不适合解决突发事件应急设施优化选址这一难题.针对突发事件发生频率低、后果严重等特点,综合考虑应急设施选址的效率性、公平性和成本等多方面因素,建立了一个多目标决策模型,采用线性加权和法求解该模型,得出应急设施的最优选址点.实例表明,多目标决策模型的计算结果科学合理、经济可行,为应急设施选址决策提供了有效依据.     

带混合时间窗的多目标危险化学品运输路径优化

为降低危险化学品运输风险,使路径选择更加科学、切合实际,从责任主体、社会影响等方面综合考虑危险化学品运输相关主体,根据各主体目标对影响运输路径选择的指标进行重新识别和细分,提出5大指标体系。应用熵权法计算出各指标权重,建立混合时间窗条件下的多目标危化品运输路径优化模型,通过改进的多目标遗传算法求出Pareto最优解。结果表明,不同时间点出发会产生不同的Pareto最优解,并且可得到每条最优路径的出发时间窗,每个最优解代表了某项指标达到相对最优时的路径。混合时间窗较符合实际情况,基于出发时间窗及生成的多条最优路径,决策者可根据决策偏好及关注重点以较高效率选出最合适的路径。     

考虑中断情景与防御的应急物资储备库LIP模型

为提高应急物资保障能力,研究应急物资储备库的网络优化设计问题。在传统的可靠性设施选址问题(RFLP)与选址-库存问题(LIP)研究基础上,考虑中断情景、设施设防、设施容量限制、物资批量采购折扣等因素,建立应急物资储备库的LIP双目标优化模型;设计一个改进的非支配排序遗传算法(NSGAⅡ)以求解该模型;以地震灾害应急物资储备库建设为例进行算例分析。结果表明:用所设计的算法可得Pareto前沿解集,使决策者可根据实际需要权衡时效性与经济性目标,从一簇Pateto解中选择合适的优化决策方案。     

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。