基于贝叶斯网络的输油管道泄漏事故情景推演

为提高输油管道企业应急管理水平,采用情景分析和动态贝叶斯网络(BN)相结合的方法,研究输油管道泄漏事故情景演化过程。通过分析典型输油管道泄漏事故案例,选取事故情景状态、应急措施、驱动因素和应急目标为关键要素,结合动态BN构建输油管道泄漏事故情景推演模型,研究输油管道泄漏事故情景演化的特征与路径;将该模型运用到我国某油气管道公司发生的一起输油管道泄漏事故中,计算情景状态概率,从而推演情景发展趋势。结果表明:引起事故发生风险概率较高的情景状态依次为"第三方施工开挖导致管道破损,原油泄漏"、"地面出现明火"、"地面残火"、"路面残油燃烧"。     

安全生产事故应急响应成本要素构成及分类研究

为厘清安全生产事故应急响应的成本分类依据,通过分析安全生产事故应急响应活动过程,结合文献并利用映射流程图分析法辨识归纳涉及的响应活动成本要素。根据要素构成,一方面基于资产功能缺损修补论将成本分为人力资源、物力资源、财力资源、机会损失4大类,并说明每一项成本的内涵;另一方面基于成本属性构建事故应急响应成本冰山图,并据此2种划分标准给出事故应急响应成本二维分类表。研究表明:运用资产功能缺损修补论构建的4类应急响应成本和成本二维分类表,明确了政府部门统计和评估事故应急响应成本的方法,可为事故应急经费承担模式的优化提供新思路。     

基于动态贝叶斯网络情景推演的危化品事故应急处置研究

由于危险化学品事故的演化路径具有不确定性和动态性的特点,往往很难科学地采取应急处置措施。以天津港"8·12"事故为例,基于外部环境、事件情景、应急处置3类情景要素分析危险化学品事故的情景演变路径,结合动态贝叶斯网络构建情景推演模型,利用联合概率公式计算情景发生概率,来实现危险化学品事故中关键情景的推演,便于有针对性地采取应急处置措施。推演结果表明:应加强事故初期的应急处置力度,遏制事态发展;事故发展中期,救援难度非常大,宜尽量争取应急疏散时间,避免人员伤亡;进行应急处置时,要统筹考虑各种内外部因素及事故演变的具体情况,特别要阻止向事故扩大的趋势转变。     

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。     

重特大生产安全事故的情景构建

目前重特大生产安全事故情景构建理论是前沿的应急管理理论之一,在我国目前处于学术研究阶段。在对比国内外应急管理理论的基础上,针对我国应急管理实际,提出了重特大生产安全事故情景的基本概念、构建流程等方法,提出了"情景-应对"型应急管理的核心——事故情景构建理论,并应用该理论为石油石化企业在应对重特大生产安全事故方面提供了一个全新的思路和发展方向。建立了某输油管道事故情景的构建方案,以此为实例对如何应用该理论进行了探讨,同时为提出具有针对性和实效性应急培训和演练提供参考。     

民航“重大突发事件情景构建”应用实例探讨

重大突发事件情景构建理论是前沿的应急管理理论之一,为我国民航主管部门及民航企业在应对民航重大突发事件特别是预防和处置重大飞行事故方面提供了一个全新的思路和发展方向。针对国内外重大飞行事故特点和我国民航在应对突发事件及应急管理体系存在的问题进行分析,结合对重大突发事件情景构建理论所要求的"情景-应对"模式进行描述说明,建立了某一飞行事故情景的构建方案,以此为实例对如何应用该理论进行了示范和探讨。认为重大突发事件情景构建理论对于改进、完善我国现行民航应急管理体系具有重大的实践和指导意义。     

基于贝叶斯网络的化工企业火灾爆炸事故情景推演

为了解火灾爆炸事故的演化路径,为事故应急救援相关方提供相应的决策依据,基于“情景—应对”方法,选取情景状态、承载环境、应急措施和处置目标作为主要情景要素,并通过知识元理论构建情景概念模型,明确各要素之间的相互关系;再利用贝叶斯网络进行情景推演,确定各节点要素的先验概率和条件概率,借助Netica软件计算出各节点的状态概率;最后以山东石大科技石化有限公司“7.16”较大着火爆炸事故为例进行案例验证研究。研究获得事故的情景演变路径一般遵循泄漏、火灾和爆炸的顺序;通过推演得到发生概率较大的4个情景节点,并提出针对性较强的控制措施。可为类似事故应急救援和事后整改措施的制定提供参考。     

考虑不确定性的多情景应急车辆综合调度模型

为提升不同应急情景下各救援力量的联合应急救援效率,降低救援风险,减少财产损失,采用情景分析的方法对应急状态不确定性进行参数估计,引入风险厌恶水平,构建一种以总调度成本和风险最小化为目标的应急车辆综合调度模型;运用非支配排序遗传算法(NSGA-II)求解目标函数值,通过仿真案例对比分析考虑情景与不考虑情景2种情况下的求解结果;利用模型分析不同情景下惩罚成本与风险厌恶水平的关系,给出合理风险厌恶水平值,选定最终调度方案。结果表明：该模型与方案能够有效满足不同应急情景下需求点的需求,提高救援效率,解决在情景与风险共同作用下的应急车辆综合调度问题。     

水网地区危化品应急资源优化配置模型

我国水网地区航道纵横交织成"网状",具有联通性、聚集性及应急救援路径选择多元性等特殊性,对水网地区危化品应急资源进行优化配置,能够对事故作出快速响应,减小事故损失,提高应急救援服务效率和水平。首先利用K-Means聚类算法对事故点进行聚类,确定应急资源点位置,完成选址模型;然后在此基础上,以最小化应急资源数量为目标,建立基于随机规划的应急资源分配模型,并利用遗传算法求解。将某水网地区作为算例进行验证,结果表明,该模型能够很好地满足实际配置需求。     

海上溢油事故双目标应急物资调度模型

为满足海上溢油事故发生后的应急物资需求,最大程度减少事故带来的损失,根据海上溢油应急物资调度的特点,构建基于应急物资需求量和调度时间模糊不确定下应急成本最小和延误时间最少的双目标调度模型。引入三角模糊函数描述应急物资调度中物资需求量和调度时间的不确定性,构建模糊环境下溢油事故点对应急物资应急成本最小和应急延误时间最少的双目标模型,利用遗传算法求解,并通过算例分析证明了该方法的有效性。结果表明,三角模糊数能很好地表征调度中物资需求量和时间的不确定性及模糊属性,确定的调度方案能为海上溢油事故发生时应急物资调度提供决策依据。     

基于改进飞蛾扑火算法的应急资源调度研究*

为解决多灾害点应急资源调度问题,构建不同路况下运输消耗成本最低、装车时间最少的多目标应急资源调度模型,基于双自适应因子改进飞蛾扑火算法,克服传统飞蛾扑火算法存在的局部最优而早熟收敛、种群多样性低而全局寻优性能差的问题,提高算法的寻优性能和求解精度,并求解应急资源调度问题,获得各灾害点高效应急资源配置方案。研究结果表明:与经典飞蛾扑火优化（MFO）算法以及基于Levy飞行的飞蛾扑火优化（LMFO）算法相比,基于双自适应因子的改进MFO（DAMFO）算法模型求解精度更高,研究结果可为制定合理高效的应急资源调度方案提供依据。     

城市道路应急交通组织措施及仿真评价*

为应对城市范围内的各类突发事件对城市道路交通系统带来的不利影响。在分析路径分配（交通分流）、反向交通组织、交叉口信号控制调整、交通管制措施等应急交通组织措施的基础上,以南京“6.20”道路交通事故为例,综合运用各种应急交通组织措施对城市局部路网进行应急交通组织,并通过VISSIM交通仿真软件对采用各种应急交通组织措施前后研究区域的行程时间进行对比。结果表明:采用应急交通组织措施对研究区域的交通疏导效果显著,且处理事故的时间越长,应急交通组织措施带来的优化效果越明显。     

完善与发展重大突发事件情景构建技术方法的核心问题

重大突发事件情景构建是近年在我国兴起的支撑应急准备能力建设的一种方法和思路,广泛应用于公共安全领域的预案体系管理、应急演练设计、应急体系规划等应急准备行动。但是,随着相关研究和应用的逐年深入,如何将其进一步总结、凝练,进而发展成为突破层级和业务领域的标准化风险管理方法是当前应急管理领域急需解决的问题之一。首先,从重大突发事件情景构建的重要性与必要性入手,总结回顾目前国内外情景构建相关的研究与应用现状;其次,在情景构建理论体系和应用实践总结的基础上,围绕“综合风险评估和专家观点的情景主题筛选”“基于专业知识和真实案例支撑的‘故事化’表达”“基于通用应急任务清单支撑的任务梳理”和“基于任务驱动的风险沟通机制”4个核心理念进行深入分析和讨论;最后,结合目前我国应急管理机构改革的情况,从情景构建标准体系的建立和基于标准的情景构建实践工作出发,提出针对性建议。研究结果可为重大突发事件情景构建标准体系的建立与推广提供理论基础和参考借鉴。     

基于非对称演化博弈的应急疏散人员行为冲突研究*

为了真实地描述紧急疏散过程中人员行为冲突的演化过程,提高疏散效率,基于非对称性演化博弈模型,首先,从生理角度出发,界定人员之间的非对称性;其次,基于非对称性“鹰鸽博弈”模型,探析各人员策略选择的规律,分析非对称性因子、冲突的成本收益对系统稳定与合作状态概率的影响;最后,在此基础上,探讨博弈双方的合作心理收益对系统演化的影响。研究结果表明:非对称性因子越大,冲突的单位成本越小,越有利于人员合作行为的演化;较大的合作心理收益促使双方开展合作。非对称性“鹰鸽博弈”模型揭示应急疏散情形下人员冲突行为的演化规律,为推动疏散人员开展合作,减少冲突,提高突发事件下的疏散效率提供参考。     

基于随机森林的突发事件分级模型研究

突发事件的分级是快速响应和有效应对的基础,为了解决目前突发事件分级宽泛、主观性强和动态适应性弱等问题,将多分类器集成引入突发事件的分级过程中,借助随机森林组合分类器,针对突发事件特征,构建突发事件分级的随机森林模型,形成突发事件分级过程,进而对事前的应急预案制定、事中的应急资源配置和应急决策提供有力支撑;最后,以2014-2016年洪涝灾害突发事件为例检验构建的模型和过程。研究结果表明:与支持向量机方法相比,通过检验随机森林组合分类器分类结果准确率达到97.56%,在突发事件分级的应用上是可行的,进而可为突发事件的快速响应和应急决策提供信息支撑和参考依据。     

基于电力历史应急大数据的应急情景规则分析与发现方法研究

为了解决电力突发事件演化过程难于预测,进而导致事件应急缺少针对性,较为被动的问题,提出在现有应急预案指导、事故模拟仿真、事故案例经验总结等方法基础上,引入基于电力历史大数据分析与预测的应急情景规则分析与发现方法,将电力应急突发事件情景构建的结果与相关大数据预测模型（汇总统计、分类与预测）相结合,提出科学、合理且具有良好操作性的情景演化规则的获取方法与技术路线,为进一步提高复杂电力突发事件的应急处置与指挥能力提供技术支撑。     

高危行业事故应急科技服务实用性平台研究

针对当前我国高危行业应急平台建设中存在事故应急救援决策支撑弱、应急救援服务能力差的缺陷,以“江苏省高危行业事故应急科技服务平台”项目为背景,提出高危行业事故应急科技服务平台的总体建设架构;并以此为基础提出建立应急信息共享,预案可视化与推演,事故后果分析模拟,应急救援决策支持,应急咨询、培训、评估,事故现场快速监测六大子平台。以期利用VR、GIS、人工智能等先进技术,从功能、系统、体系三个层面完善高危行业事故应急科技服务平台建设内容,从而为政府门提供应急决策支持、为企业和社会公众提供应急科技服务。     

LNG船舶港口泄漏事故情景构建及危害程度分析

情景构建理论是处理重大突发事件的前沿应急管理理论。提高突发事件的应急处理能力,是提前开展战略性研究和应急准备工作的一种有效的科学手段。针对LNG船舶港口碰撞发生泄漏事故,结合重大突发事件情景构建所需要的“情景-应对”模式进行描述,建立LNG船舶在港口卸船期间发生泄漏事故的情景构建方案,通过分析得到LNG船舶碰撞后发生意外泄漏后产生的火灾、爆炸等危害。此案例的研究方法对LNG船舶港口泄漏事故应急管理体系具有较好的参考和指导意义。     

基于任务特征的电网企业应急预案体系重构*

为解决目前电网企业应急预案体系建设存在的内容泛化、管理成本高等问题,提出基于任务特征的应急预案体系重构思路,运用情景构建方法,开展电网企业突发事件影响场景和处置任务分析,得出7个影响场景、10类处置任务和38项子任务。结果表明:电网企业应急处置任务具有收敛性特征。通过应急预案与处置任务匹配,重构应急预案体系结构和预案定位,构建以通用性部门应急预案及现场处置方案为建设重点的新型应急预案体系,形成“通用性预案工具箱”,实现预案衔接“无缝化”、预案内容“本地化”、管理成本“聚焦化”。