燃气管道泄漏爆炸应急救援物资需求及救援点优化选址研究

为研究燃气管道泄漏爆炸后的应急救援物资需求量和最佳救援点选址,采用案例推理方法,建立了燃气管道泄漏爆炸事故应急资源需求模型。以某化工园区发生燃气管道泄漏爆炸为案例,运用MATLAB编程对应急资源需求进行数值计算;利用ArcGIS可视化、地图数据分析功能,建立网络空间数据集,获得该案例工业园区6个应急救援点。结果表明,可通过化工园区应急救援历史数据获得事故应急资源需求量,利用ArcGIS建立位置分配点和确定救援点数量,可获得优化的应急救援选址。     

化工园区应急物资需求决策模型研究

为实现化工园区高效应急救援,针对化工园区应急物资需求及特点,从基本物资需求量、应急物资消耗量、应急物资损耗量3个方面,构建化工园区应急物资需求优先级指标体系;基于TOPSIS方法对各应急物资需求进行重要性分级排序,设计求解出应急物资需求量的BP神经网络预测模型。以化工园区历史事故案例进行分析,结果表明,BP神经网络应急物资需求预测结果和实际应急物资需求量相差很小,结合TOPSIS方法后的应急物资需求分级决策方案,能有效辅助应急物资的组织和调度,最大限度地发挥应急效用。     

不确定条件下应急资源分配区间规划模型研究

为获得有限应急资源条件下满足多个目标的最优分配方案,提高事故应急救援效率,对某化工园区化工事故的应急物资分配进行了研究。在传统线性规划基础上引入区间数描述物资需求量和物资运输时间的不确定性,并以应急物资分配的经济性、时效性和公平性为目标,建立了多目标线性区间规划模型,并将所建模型应用于以化工园区为背景的化工事故中,同时为验证该模型的有效性,将提出的多目标区间规划模型与多目标确定性规划模型相比较。结果表明,区间规划模型得到的结果比较可观,可为相关决策单位应急资源分配提供参考,同时区间规划也是对传统资源配置分析方法的有益补充。     

武汉市轨道交通线网应急救援站选址研究

城市轨道交通线网对城市的发展起着重要作用,针对城市轨道交通网络化运营以及突发事件的相关特点,结合复杂网络的相关理论,利用Pajek软件进行网络中心性分析,同时考虑到空间、成本、救援3个约束条件,建立“P-中心应急救援站选址模型”,使轨道交通线网中最大应急救援距离最小,同时防护到网络中所有的需求站点;利用遗传算法进行编程计算和模型求解,以得到最优结果;以武汉市轨道交通线网为例进行应急救援站选址研究,得到12个应急救援站的最佳布置方案,最后通过线网脆弱性对比分析验证了该方案的脆弱性最小,说明选址方案可靠。     

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。     

基于自适应遗传算法的应急物资储备库选址及物资调配优化研究

应急物资储备库是应急救援的重要载体,储备库选址是否科学合理决定着整个应急公共服务体系的成效,而传统遗传算法在研究储备库选址与物资调配相结合的问题上存在局限性。针对这一问题,从需求点及应急设施服务质量视角构建基于覆盖满意度和经济性的应急设施选址与物资调配优化模型,并根据模型设计自适应遗传算法(AGA),结合储备库实际情况采取具有方向性的初始群体生成法提高搜索速度,设计自适应交叉与变异算子使AGA能够在进化速度与解的质量之间进行权衡,并获得全局最优解。结果表明,该算法能跳出局部最优从而获得最优的选址-分配方案,可为应急管理部门和决策机构的应急设施选址规划及应急物资分配提供理论依据和决策参考。     

化工园区应急避难点选址评估模型应用研究

为建立科学、合理的化工园区应急避难点,通过对园区企业、园区空间布局等方面调研分析,从安全性、可达性、适宜性3个方面构建化工园区应急避难点选址评估指标体系;结合AHP和熵值法的组合赋权法,对指标权重进行赋权,并基于博弈论思想对权重实现差异最小化处理,计算出各指标贡献率;将模型应用于广东省某化工园区避难所的选址问题,并对该化工园区应急避难点选址进行综合评估,提出针对性的园区避难点选址措施。     

具有水上事故特征的目标P-中位应急救助选址优化及方法

科学地进行应急救助基地选址是提高应急资源利用效率和应急服务水平的关键,以南京海事辖区为例,对事故多发水域应急救助基地的布局规划和覆盖分配进行了优化研究。总结了辖区水域中影响应急救助站点选址的因素,有辖区事故重点水域分布、桥区水域、锚地3个因素,运用DBSCAN算法确定了辖区事故重点水域的分布情况,结合桥区水域、锚地影响因素,引入安全风险权重系数,利用P-中位建立了应急救助站点选址数学模型。构建的选址模型目标函数在满足设置的约束条件下取最小值,即实现了救援用时最少或救援距离最短。最后运用免疫算法求解选址优化数学模型。经过计算,在考虑时效性的基础上,较好地实现了应急救助对辖区水域的全覆盖和重点水域的重点覆盖。     

化工园区消防站多目标选址模型

为提高化工园区的应急能力,针对化工园区内消防站的选址问题,建立一个消防站多目标选址模型。分析影响消防站选址的经济、时间、距离及覆盖率等基本因素,利用潜在生命损失值(PLL)对化工园区进行风险评估;建立消防站选址的约束条件,进而通过计算实现消防站的选址;通过实例验证模型的有效性。结果表明:该模型能综合考虑潜在生命损失值和影响消防站选址的因素,确定化工园区消防站位置,完善园区消防安全体系。     

基于多目标分布估计算法的地铁网络化应急站点选址

为提升地铁网络的应急救援能力,提出兼顾地下和地面交通两种运输方式的应急资源网络化共享模式,并建立多目标优化模型,对应急站点进行优化选址。模型以应急站点数量最少和总响应时间最短为优化目标,地铁车站重要程度为关键因素,求解各地铁车站的优化覆盖方案。提出了一种多目标分布估计算法,该算法采用拥挤比较算子和锦标赛选择算法获取优势群体,借助概率模型描述可行解的离散分布,并不断更新概率模型来实现种群的进化。运用建立的模型和算法求解北京市局部地铁网络应急站点选址问题,最终获得满足地面交通运输时效、并符合问题优化目标的Pareto最优解集。与NSGE-Ⅱ算法相比,多目标分布估计算法提前123代开始收敛,且针对最小化问题,多目标分布估计算法最优解的两个目标函数值较NSGE-Ⅱ算法分别减小64%和29%。可见,模型符合地铁应急站点选址问题的决策规则;多目标分布估计算法有效地缩小了决策空间,它比NSGE-Ⅱ算法更快地收敛,且能够获得更为优化的应急站点选址方案。     

危化品道路运输事故应急救援中心选址模型研究

为快速提高危化品道路运输事故应急救援能力,降低事故后果,文章基于目前应急救援中心选址模型的不足,提出了一种新的双目标决策救援中心选址模型。通过综合考虑应急响应时间及应急处理能力对救援能力的影响,建立了救援中心点的最大网络覆盖模型;并采用较优的邻域搜索算法求解救援中心点的合理位置。最后以某地危化品运输路网为例,利用所建模型对事故应急救援中心的合理布局计算求解。结果表明:考虑应急响应时间及应急处理能力限制的应急救援中心选址模型,能够有效提高救援中心的综合应急能力,为有关部门合理规划危化品道路运输事故应急救援中心布局提供理论参考和决策依据。     

Location selection of emergency supplies repositories for emergency logistics management: A variable weighted algorithm

With the development of the city, the number of establishments that are proposed or under construction is increasing year by year, and if they are industries that handle flammable, explosive, toxic, harmful, and dangerous substances, the public safety will face great threats, which will bring great challenges to emergency rescue work. Therefore, providing reasonable solutions to the problem of location selection of emergency supplies repositories are necessary for improving the emergency response efficiency in chemical industrial parks. A mathematical model for location selection of emergency supplies repositories in emergency logistics management are presented considering more actual factors. The optimization objectives of the model are to minimize total transport length and cost. And then a Variable Weighted Algorithm is designed to solve the model, where an auxiliary function was constructed with different methods of building weighting factors based on the theory and method of solving multi-objective optimization problems in operational research. Simulation results show the effectiveness and feasibility of the models and algorithms presented in this paper.     

化工园区安全生产监管存在问题及对策

系统分析了我国现阶段化工园区的基本特点及其安全监管中存在的问题，提出了建立以政府为主导、社会中介机构技术支撑、企业落实一体化的化工园区综合管理体系。实现化：亡园区应急救援资源整合及资源共享，提高化工园区应急救援资源有效利用率。数字化管理对化工园区的整体安全性的提高将发挥巨大的作用。     

考虑可靠性要素的应急物流设施选址分配问题的建模研究

为了提升防灾减灾系统的运行效率,研究应急物流设施选址-分配问题,构建考虑设施可靠性要素的双目标混合整数规划模型,以最小化系统总成本和最大化客户需求覆盖率为目标,确定应急物流中心的选址区位和各节点间各种物资的分配方案;考虑即使是选中开放的设施,也存在一定的中断概率,因此以不同情形表示开放设施中存在中断设施的情况;最后,通过MATLAB实现NSGAII算法,对模型求解,得出灾害发生时应急物流设施需求覆盖率与系统总成本的关系,为灾害发生后救援系统救灾成本和受灾点需求满足程度的权衡优化,提供可参考思路。     

Hierarchical pre-positioning of emergency resources for a chemical industrial parks concentrated area

Accidents in chemical industrial parks always cause fateful damage which can be reduced greatly by providing emergency resources sufficiently and timely. One effective way to enhance the emergency response capacity and agility is by pre-positioning of emergency resources for the potential accidents. The Yangtze River Delta of China is a large region where a large number of chemical industrial parks are concentrated. According to the distributing characteristics of demand points in this region, a mathematical model of hierarchical pre-positioning of emergency resources is proposed to ensure that accidents in all chemical industrial parks in this region can be responded timely and effectively. Considering accident domino effect and minimizing the total cost, the model gives optimal decisions of pre-positioning emergency resources, including the location and inventory of depots. The innovative hierarchical pre-positioning method greatly reduces the total cost in the premise of sufficient preparation for supplying emergency resources. Finally, in a visual graph of the Yangtze River Delta, the model is applied and the result shows its applicability.     

跨区域应急协作视角下化工园区空间布局的失衡与应对策略分析

随着工业化进程加快,我国化工园区呈现出数量逐年递增且集中分布的态势,增加了跨区域重大突发事件的风险,如何实现跨区域的应急协作成为化工园区安全规划所面临的重点与难点问题之一。基于此,搜集近15 a全国化工园区的安全事故,采用自组织特征映射神经网络分类方法与多元回归模型研究全国范围内化工园区安全事故的空间分布规律及影响因素,进而从风险分布与应急协作需求的匹配性角度讨论我国现有应急协作机制存在的潜在问题。研究结果表明:我国化工园区整体空间布局呈现出以区域优势为导向的趋势,其选址大多忽略了化工园区集中区域的高风险与应急能力不足的问题,这种布局的失衡使得政府无法形成高效的跨区域应急协作体制;化工园区数量上的增加并非是导致危机事故的主要原因,强调了化工园区自身特征与危机事故严重程度的相关性,区域间应急联动协作在化工园区危机应对过程中的重要作用;最后,从空间布局、跨区域协作角度提出化工园区区域应急协作的相应政策建议。     

Optimal Assignments of Allocating and Scheduling Emergency Resources to Accidents in Chemical Industrial Parks

Accidents in chemical industrial parks can result in mass casualties and the risk usually escalates due to domino effects. However, most of the existing models of emergency logistics do not account for domino effect and may be unsuitable for emergency response to accidents in chemical industrial parks. This paper presents a mathematical model proposed for optimal assignments of allocating and scheduling emergency resources for rescuing victims and preventing accident spreading simultaneously. The detailed characteristics of accident scenarios and emergency resources are taken into account. Based on this, the efficiency of emergency response is evaluated by the total number of fatalities and the amount of losses caused by domino effects which are the optimal objectives of the model. A numerical case study was conducted by solving the model using a designed heuristic algorithm. The results showed the applicability and reliability of the proposed model for making optimal assignments for emergency response to accidents in chemical industrial parks.     

湖北省化工园区应急能力评估

针对湖北省化工园区特点,综合考虑园区内应急能力的各影响因素,建立了化工园区应急能力评估指标体系。运用多层次模糊综合评价法,构建了化工园区应急能力三级评估指标模型。通过对隶属度的定量化分析,最终得出综合应急能力评价等级,为园区应急能力评估的进一步优化提供参考和指导。     

城市消防站选址布局优化及对雄安新区的启示

安全是雄安新区建设发展的重要保障和基础底线。消防救援队伍,承担火灾防范、火灾扑救、抢险救援等工作,是提升新区城市救援能力,保障城市安全的有生力量。消防站是消防救援队伍工作（执勤备战）的场所,优化消防站选址布局意义重大。面向雄安新区消防安全提升和应急救援能力提升需求,针对我国目前消防站建设过程中覆盖率低及消防站建设投资巨大等问题,建立位置集合覆盖模型和最大覆盖模型联合使用的选址方法,增加补充性约束条件对模型进行改进,提出基于GIS的选址模型应用流程,并通过实际案例应用研究,提出雄安新区消防站规划建设的启示建议。     

化工园区应急管理模式研究

在化工园区特点和危险性分析的基础上,建立"风险防控、应急队伍、应急平台、应急组织、应急预案、运行机制"的化工园区应急管理模式;探讨加强化工园区应急管理的对策措施;提出以重大危险源普查与监控、区域风险评价和安全规划为重点,构建风险防控与管理体系;增强包括公安消防特勤队、特种工程抢险队、医疗救护队在内的化工园区应急救援队伍的处置能力;依托园区现行管理体制完善应急组织体制及其运行机制;完善化工园区应急预案体系等。