高速公路突发事件应急救援系统优化研究

发布时间：2020-07-25 16:01

【摘要】：我国高速公路里程不断增长,交通量增长迅速,高速公路突发事件时有发生,给高速公路营运与管理带来很多困难。本文所称的高速公路突发事件是指在一定的时间段内,造成高速公路交通流发生变化,影响高速公路交通正常运行的所有突发性事件。突发事件的发生,不仅会对高速公路交通的正常运行产生影响,还有极大可能会造成人员伤亡和财产损失。因此,开展对高速公路突发事件应急救援系统优化研究具有十分重要的现实意义和理论价值。本文从高速公路突发事件应急救援系统的理论基础入手,对高速公路突发事件的内涵和分类、高速公路应急救援的特征进行了归纳和总结,在分析高速公路突发事件应急救援系统关键要素和子系统构成的基础上,对高速公路突发事件应急救援系统进行了优化设计并构建了系统技术支持框架。论文研究的高速公路应急救援系统优化问题主要包括高速公路突发事件的应急预警、高速公路突发事件的应急救援资源布局、高速公路突发事件应急物资调度和高速公路突发事件应急管理流程设计及评价四个方面:首先,论文将预警信号输出图应用到高速公路突发事件的识别与预警之中。突发事件的预警问题是进行应急救援的前提和基础。论文在对高速公路突发事件因子分析的基础上,结合预警流程,构建了高速公路突发事件预警指标体系。通过对指标体系的综合评价,绘制了预警信号输出图,以此来揭示高速公路的安全状态,若处于黄色区域内,高速公路处于危险状态,应立刻采取适当的应急方案及时救援。此预警优化不但克服了之前的预测主观性和随意性,而且随着信息数据的不断累积储存,将会更加准确有效。其次,本文对高速公路应急救援资源构成进行了归纳分析。高速公路突发事件应急救援资源由应急队伍、应急资金和应急物资三部分组成,由于应急队伍的自由流动性强,资金的安排受多种因素影响,所以本文应急救援资源的布局优化主要是针对应急救援物资布局的优化。运用数学相关理论,构建了以全覆盖和救援点数量最少为目标的应急救援资源布局优化模型。该模型对应急物资储备点的位置进行优化定位,运用细菌觅食算法对模型进行了求解,并通过实例进行了有效的验证,适合运用于解决高速公路突发事件应急物资布局优化问题。再次,论文在阐述高速公路突发事件应急救援物资调度的基本内涵及特征的基础上,构建了基于救援响应时间最短的应急救援物资调度模型,结合遗传算法提出了模型的求解过程。在考虑实际因素的基础上,将所研究的应急资源调度方法应用到吉林省实例中,进行研究结果论证。最后,为进一步优化应急管理流程,论文提出了基于联动机制的应急管理模式。同时,运用模糊综合评价法对高速公路基本应急管理流程进行评价,并通过危险品运输突发事件进行了验证,为以后深入优化管理流程提供参考信息。研究结果表明,由于高速公路突发事件的演化发展规律不易掌握,使得必须以系统的观点对突发事件的应急预警、应急救援资源布局、应急物资调度的优化以及应急管理流程设计及评价进行研究,通过合理整合各种资源,以达到应急救援过程的合理化,各项成本的最小化,进而实现社会效益的最大化。
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U492.8
【图文】：

应急救援系统,技术框架,高速公路

图 2-4 高速公路突发事件应急救援系统技术架构图2.4.2 技术实现支持分析（1）云计算简介云计算是一种以分布式计算、并行计算和网络计算为基础，以数据为中心的新型计算方式，是一种数据密集型的超级计算，海量数据的存储以及数据的并行处理是其核心技术。同时，云计算作为处理大数据的可行技术，被广泛地应用。云计算的数据存储技术主要有：谷歌公司的分布式文件系统 GFS 和 Hadoop的分布式文件系统 HDFS。GFS 用相对较低价格的服务器构建集群，但性能良好、可用性高以及扩展性强，并不开源。HDFS 的功能与 DFS 的功能相似，是开源系统，雅虎、淘宝等很多互联网公司都使用该技术存储数据。云计算对大数据的处理，主要采用特定编程模型，即谷歌公司很早就提出的 MapReduce 编程模型。在大数据处理过程中，MapReduce 相对于分布式编程

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基于云计算的高速公路突发事件信息技术应用流程图

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验证在 matlab 开发环境下应用，进化代数、BFO 的趋化次数、迁移次数、迁移概率分别为 600、25、4、4、3、0.15。-2 所示。从图 4-1 可以看出，在不考虑约束条件下，物资成本越少。但是考虑约束条件情况下，就可根据优化模 4-3 所示。40n=4

【参考文献】