爆炸超压场景下危化品社会风险对允许规划人口密度的影响分析*

为研究危化品重大危险源基于社会风险基准的规划管控影响,采用我国标准规定的定量风险评价方法,TNT当量炸药简化方法,针对最大TNT当量炸药、事故发生总累计频率、人口密度分布控制参数等不同工况条件,对比分析国土开发强度的允许人口密度受社会风险约束影响的变化规律。研究结果表明:人口密度指数分布控制参数Nk与Nb的允许取值随最大TNT当量炸药和事故发生总累计频率降低而提高;确定工况下,允许总人口规模受最大TNT当量炸药影响很小;在最大TNT当量炸药大于100 t或事故发生总累计频率小于1×10-8次/a时可按最大事故场景进行规划控制分析。     

高速路上LPG罐车泄漏爆炸危险性分析

在泄漏速度为20、30、50 m/s,环境温度为10、20、30、40℃,地面粗糙度为0.55、0.65、0.71 mm的条件下,利用FLUENT软件进行模拟仿真计算。得到LPG罐车发生泄漏时LPG浓度分布情况,结合LPG火灾爆炸极限,分析泄漏扩散所涉及区域内可能爆炸的范围。研究结果表明,泄漏速度越快,云团扩散速率增大,云团扩散范围越广,爆炸危险性区域增大。风速越大,增大了云团扩散速率,泄漏扩散范围增大,爆炸危险性区域减小。地面粗糙度越大,减缓了云团扩散速率,云团扩散范围减小,爆炸危险性区域增大。     

基于CFD仿真方法的大桥锚室除湿方案研究

锚室是悬索桥的重要构成部分,常位于地下或半地下空间,进入锚室内部的雨水与地下水蒸发到空气中,若锚室除湿风系统布置不善,将使局部空气相对湿度大于40%,加大锚室内部裸露主缆钢丝的锈蚀程度,直接缩短整座大桥的使用寿命。探究了锚室除湿风系统送风口送风角度的改变与锚室内部空气速度场及绝对湿度的关系。首先根据流场运动控制与输运方程描述了锚室内部空间空气与水蒸汽的运动与分布规律,分析了在风量不变的情况下锚室内部的流速场、绝对湿度场,通过不同送风角度的比对分析原方案的情况,对不足之处加以改进。其次,在获得最佳送风角度且不改变总风量的情况下,通过改变顶部与底部送风的风量分配,探究风量分配对锚室绝对湿度的影响。研究表明,当采用顶部与底部送风结合的方式,顶部送风方向与缆束轴线方向平行且顶部送风风量为600 m³/h,底部送风风量为1 800 m³/h时除湿效果佳。     

危险天气下4D改航回归航迹规划方法

为解决航班因危险天气临时绕飞导致的航迹冲突问题,提出一种面向航迹运行(TBO)的4D改航回归航迹规划方法。首先,根据航空器性能限制,栅格化空域,使用蚁群算法与轮盘赌法,以改航路径最短为目标,生成三维空域内危险天气下的改航路径;然后,提出航迹回归概念,根据预计到达时间(ETA)计算改航速度,对齐时间得到4D改航航迹;最后,以我国中部某主要航段为运行场景,选取3个航迹回归点,采用“调速+等待”策略,计算避让危险天气的三维可行航迹,以燃油消耗与排放成本的计算结果与改航航迹产生的冲突为参考,评估各改航方案。结果表明：当选择最晚回归点时,改航方案3燃油消耗为5.9 t,温室气体排放量为26.3 t,是3种方案中消耗最少的,但需解脱冲突2次;选择最早回归点的改航方案1未与其他航班出现冲突,但燃油与排放相比方案3增加0.1%和0.2%。以上结果证实,该方案可实现危险天气下选取不同回归点时的4D改航回归航迹规划。     

基于Cox比例风险模型的交通违法间隔时间研究

为探寻驾驶员因素和时间因素对城市道路机动车交通违法间隔时间的影响,收集机动车驾驶员交通违法的间隔时间和驾驶员年龄、累计积分等数据,清洗后得到包含10个影响因素的基础数据;基于生存分析算法,采用Cox比例风险回归模型,从各变量对再次发生交通违法间隔时间的影响方面,研究驾驶员交通违法的间隔时间差异,以及影响驾驶员发生再次违法的关键因素。结果表明：交通违法时间间隔受年龄、累计积分、月份3个因素显著影响;33～44岁的驾驶者再次违法率最大,大于60岁的驾驶者再次违法率最小;驾驶员累计积分与生存曲线陡峭程度为正相关关系,累计积分与驾驶者再次违法率为正相关关系;相同间隔时间下,11月生存率最高,1月生存率最短。     

处置阶段信息对高速公路交通事故持续时间的调节效应分析

应急处置阶段对交通事故持续时间演化至关重要,在信息视角下研究处置阶段信息对高速公路交通事故持续时间的影响具有重要意义。为了研究处置阶段信息在持续时间演化过程中的作用机制,从词频、上报次数、字符数及波动情况方面,采用内容分析法定义了处置阶段信息的评价指标,基于显著性调节变量建立高速公路交通事故持续时间的调节效应模型。通过稳健性检验,验证了模型的有效性。研究表明：变量Z₁、Z₂、Z₄、Z₅、Z₆、Z₇、Z₈、Z₉、Z₁₀分别对事故范围与持续时间的关系具有调节作用,调节变量在不同水平时影响幅度具有显著性差异。其中,Z₈、Z₆、Z₇的调节效应最强,依次为0.049、0.034、0.032。充分发挥处置阶段信息的调节作用,将有助于信息采集、发布和报送的有效性,进而辨识应急处置关键因素以促进处置效果。     

长期渗水所致水位升高对露天矿边坡岩体状态的影响研究

为研究渗水导致露天矿坑内水位升高过程中,边坡岩体状态的变化特征,通过设置模拟场景并分析结果来确定岩体状态变化及其原因。分析了水位升高对边坡岩体可能造成的影响。根据矿区实际情况设置水位由-380 m升至20 m的9个均分模拟阶段,获得了每个阶段平衡时的岩体塑性区、位移和主应力情况,进而分析水位升高过程中的岩体状态变化。结果表明：水位升高对边坡岩体的塑性区影响最大,位移其次,主应力影响很小;水位上升使大高差边坡坡面的拉塑性区和位移增加;浸没岩体滑坡是下部滑坡体拖拽造成的;小高差边坡岩体水位升高过程中塑性区变化复杂,但对主应力的影响很小。研究可为露天矿长期渗水导致水位升高带来的灾害提供分析对照。     

城镇燃气中低压管网及系统失效事件特征及原因分析

基于2015—2020年某市城镇燃气中低压管网及系统失效事件的统计数据,从压力等级、投用年限、易发生故障部件和故障点埋深等维度分别对户内事件和外线事件进行特征及原因分析。特征分析结果表明：户内事件的高发时间为每年的3月、8月和11月,2018年和2020年引发的人员伤亡情况较严重,易发生故障部件包括法兰、阀门和燃气具;在外线事件中,投用年限超过15 a的管网占比为62.2%,易发生故障部件为管网母材、凝水缸和调压箱,且故障点多出现在埋深为0～2 m的区域。原因统计分析发现：户内事件的主要后果为泄漏、停气和燃爆,引发原因主要为第三方破坏和设备故障;外线事件的主要后果为泄漏,其中由腐蚀引发的泄漏事件占比为70.35%。通过计算失效概率可知,引发事件的最主要原因是腐蚀、设备故障和第三方破坏,最后有针对性地提出了事故预防措施。     

低空无人机飞行冲突分类探测与差异解脱方法研究

针对低空空域这一民用无人机当前的主要活动空间,为解决低空无人机飞行冲突问题,保证无人机飞行安全,提出了一种无人机飞行冲突分类探测与差异解脱方法。首先,在分析无人机低空运行模式的基础上,从对头、交叉和追赶等视角构建低空无人机异质飞行冲突场景,设计了基于安全间隔的无人机飞行保护区,建立了基于改进速度障碍法的无人机飞行冲突探测方法;然后,采用调整高度、航向和速度的飞行调配思路,设计了无人机飞行冲突解脱策略及其适用条件,构建了以最小化冲突解脱时间成本为导向的无人机飞行冲突解脱策略最优配置规则及实施流程;最后,设计多种典型冲突场景对所提方法进行了仿真验证,并分析了时间约束的敏感性。仿真结果表明,所提方法可对低空空域内潜在的无人机飞行冲突进行有效探测,并实现异质冲突场景下解脱策略优先级的科学配置,最优解脱策略的求解时间可控制在2.5 s以下。研究成果可为提升低空空域系统内无人机运行安全管理水平提供依据。     

驾驶人行为不确定性对车辆轨迹预测的影响分析

针对驾驶行为不确定性影响车辆轨迹预测精度的问题,采用预瞄控制方法和滑模控制方法,分析了不同行驶车速与工况下车辆轨迹预测误差。结果表明：预瞄控制方法和滑模控制方法能够有效处理驾驶人超车、避障和转向行为的外部干扰,将轨迹预测误差控制在0.5 m以内,但高速工况下的轨迹误差明显大于低速工况下的轨迹误差;在小曲率转向工况下,基于单点预瞄驾驶人视觉轨迹预测误差小于基于双点预瞄驾驶人视觉轨迹预测误;在大曲率转向工况下,基于单点预瞄驾驶人视觉轨迹预测误差大于基于双点预瞄驾驶人视觉轨迹预测误。研究结果为驾驶人视觉轨迹预测策略的制定及车辆不同行驶工况下驾驶人行为不确定性的处理提供了理论依据。