基于WebGIS的化工园区危险化学品事故应急资源调度研究

发布时间：2017-05-13 13:25

  本文关键词：基于WebGIS的化工园区危险化学品事故应急资源调度研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：化工园区作为一种化工产业发展模式在我国已逐步实现常态化。化工园区在带来规模经济效益的同时,其安全生产管理工作也不断面临挑战。由于化工生产多涉及危险工艺及毒害物质,很难实现彻底的“本质安全”,在一定程度上安全生产事故不可避免,因此应加强事故发生后的应急处置救援能力建设。危险化学品事故作为化工园区最主要的事故类型,其应急处置救援能力建设应被摆在首要位置。应急资源调度作为突发事件应急处置流程中的重要环节,直接影响到应急救援工作的开展及实施效果。然而由于化工园区危险化学品事故特征机理复杂,加之事态紧急,导致应急资源调度方案往往难以及时有效制定。因此亟需对化工园区危险化学品事故应急资源调度问题展开研究并开发相应的辅助支持系统,为应急资源调度决策提供支持。为此,本文从以下4个方面展开研究:(1)应急资源需求类型与数量。依据化工园区危险化学品事故特性,对不同事故场景下的应急资源需求类型进行分析。引入应急资源需求结构链的概念并提出基于事故场景的单一危险化学品事故应急资源需求量估算方法。进一步考虑化工园区危险源高度聚集容易诱发事故多米诺效应的特点,提出了基于“事故概率场景”和“共性—个性”应急资源分类方法的潜在多米诺效应事故应急资源需求量估算模型。(2)应急资源调配行程时间。结合应急资源需求的紧急性、弱经济性特点及危险化学品事故特征,提出了在确保行车安全前提下行车时间最短的应急资源调配行程时间优化目标。分析了影响应急行程时间的3个关键因素——路段阻抗、交叉口阻抗和风险阻抗,并分别针对每种阻抗构建了量化计算模型。最终结合GIS的路径分析功能实现了最优应急资源调配行程时间的计算和最优行车路径的可视化呈现。(3)应急资源调度方案。对化工园区危险化学品事故应急资源调度特征进行分析,认为其属于多出救点多资源单受灾点的连续型应急资源调度问题,并结合应急资源需求特点构建了基于应急开始时间最早、应急出救点最少的双目标优化模型,最终利用粒子群算法实现模型的求解。(4)辅助决策支持系统。结合应急资源调度决策的一般思路流程,利用Web GIS技术开发了化工园区危险化学品事故应急资源调度辅助决策支持系统,实现了应急资源调度问题的快速求解和应急资源调度方案的可视化呈现。
【关键词】：化工园区 危险化学品事故 应急资源调度 优化 WebGIS
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X928.5;P208
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 绪论12-23
• 1.1 研究背景及意义12-14
• 1.2 研究涉及的关键问题14
• 1.3 国内外研究现状14-20
• 1.3.1 应急资源需求研究现状14-17
• 1.3.2 应急资源调配行程时间研究现状17
• 1.3.3 应急资源调度方案优化研究现状17-19
• 1.3.4 WebGIS技术在应急资源调度中的应用研究现状19-20
• 1.4 论文主要研究内容和思路20-23
• 1.4.1 论文主要研究内容20-21
• 1.4.2 论文研究思路21-23
• 第二章 化工园区危险化学品事故应急资源需求研究23-40
• 2.1 引言23
• 2.2 研究范围界定23-24
• 2.3 危险化学品事故应急资源需求类型分析24-26
• 2.3.1 危险化学品事故场景特性分析24-25
• 2.3.2 细分事故场景应急资源需求类型分析25-26
• 2.4 单一危险化学品事故应急资源需求量估算26-29
• 2.4.1 基于事故场景的危险化学品事故应急资源需求量估算26-27
• 2.4.2 危险化学事故应急资源需求结构链27-29
• 2.5 潜在事故多米诺效应对应急资源需求量的影响29-30
• 2.6 潜在危险化学品多米诺效应事故应急资源需求量估算方法30-36
• 2.6.1 估算流程30-31
• 2.6.2 事故扩展因素分析31-32
• 2.6.3 事故后果定量分析32
• 2.6.4 多米诺效应事故扩展参数阈值32-33
• 2.6.5 事故扩展因素下设备破坏失效概率33-34
• 2.6.6 共性与个性应急资源34-35
• 2.6.7 共性与个性应急资源需求量估算模型35-36
• 2.7 实例应用36-39
• 2.7.1 估算步骤36-38
• 2.7.2 估算结果分析38-39
• 2.8 本章小结39-40
• 第三章 化工园区危险化学品事故应急资源调配行程时间优化40-54
• 3.1 引言40
• 3.2 应急资源调配行程时间优化目标分析40-41
• 3.2.1 研究基本前提与假设40
• 3.2.2 优化目标分析40-41
• 3.3 应急资源调配行程时间优化影响因素分析41-44
• 3.3.1 路段阻抗42-43
• 3.3.2 交叉口阻抗43
• 3.3.3 风险阻抗43-44
• 3.4 阻抗函数模型44-49
• 3.4.1 路段阻抗函数模型44-45
• 3.4.2 交叉口阻抗函数模型45-47
• 3.4.3 风险阻抗模型47-49
• 3.5 基于GIS的最优应急资源调配行程时间求解49-53
• 3.5.1 路网属性字段设计49-52
• 3.5.2 网络数据集的构建52-53
• 3.5.3 应用说明53
• 3.6 本章小结53-54
• 第四章 化工园区危险化学品事故应急资源调度优化模型54-65
• 4.1 引言54
• 4.2 应急资源调度问题描述54-56
• 4.2.1 应急资源调度问题陈述与分析54-55
• 4.2.2 应急资源调度问题的数学描述55-56
• 4.3 化工园区危险化学品事故应急资源调度特征分析56-57
• 4.4 化工园区危险化学品事故应急资源调度模型分析57-59
• 4.4.1 目标函数57-59
• 4.4.2 约束条件59
• 4.5 化工园区危险化学品事故应急资源调度方案优化模型59-61
• 4.5.1 模型假设59-60
• 4.5.2 符号说明60
• 4.5.3 模型构建60-61
• 4.6 化工园区危险化学品事故应急资源调度模型求解61-64
• 4.6.1 粒子群算法61-62
• 4.6.2 优化模型求解的粒子群算法设计62-64
• 4.7 本章小结64-65
• 第五章 基于WebGIS的化工园区危险化学品事故应急资源调度辅助决策支持系统开发 . 5465-75
• 5.1 引言65
• 5.2 系统功能设计65-67
• 5.3 系统开发模式67-69
• 5.3.1 系统开发技术67
• 5.3.2 系统开发环境67-68
• 5.3.3 系统开发框架68-69
• 5.4 系统功能实现69-74
• 5.4.1 系统平台访问69
• 5.4.2 系统主页面结构69-70
• 5.4.3 事故点定位模块70-71
• 5.4.4 事故后果分析模块71-72
• 5.4.5 应急资源需求分析模块72-73
• 5.4.6 应急出救点查询模块73-74
• 5.4.7 应急资源调度方案优化模块74
• 5.5 本章小结74-75
• 第六章 实例应用75-85
• 6.1 实例应用对象说明75-78
• 6.1.1 实例应用化工园区说明75
• 6.1.2 实例应用企业说明75
• 6.1.3 实例应用事故场景假设75-78
• 6.2 事故场景应急资源需求分析78-79
• 6.2.1 潜在受影响设备分析78
• 6.2.2 应急资源需求类型分析与数量估算78-79
• 6.3 应急出救点信息79-80
• 6.4 最优应急资源调度方案80
• 6.5 基于辅助决策支持系统应急资源调度80-83
• 6.6 本章小结83-85
• 结论与展望85-88
• 参考文献88-95
• 附录95-100
• 附录1 事故点定位模块部分源代码95
• 附录2 事故后果分析模块部分源代码95-97
• 附录3 应急资源需求分析模块部分源代码97-98
• 附录4 应急出救点查询模块部分源代码98
• 附录5 应急资源调度方案优化模块部分源代码98-100
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果100-101
• 致谢101-102
• 附件102

【参考文献】

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