核设施场景下多人协同作业研究

发布时间：2020-10-19 15:21

　　 由于核设施环境具有潜在的放射性危害,各类施工操作如何进行科学高效的任务规划,制定安全合理的施工作业方案,给出客观的综合评价,在秉持辐射防护最优化原则的同时,保证施工高效有序进行,达到核设施场景下作业安全高效的最终目标,是保障核能安全发展必须解决的关键问题。本文对任务分配、路径规划及方案评价领域的各类主要方法、关键技术及发展现状进行对比,结合核设施场景中存在辐射场这一特性,对多人协同作业方案的设计、评价进行了系统性研究。首先,依托层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)与0-1线性规划方法基本理论,提出了适用于核设施场景特点的任务分配模型,完成人员与任务的科学匹配。其次,给出基于多阶段蚁群算法的路径规划方法,将其分为路径预规划与精细规划两部分:预规划过程与任务分配相互耦合,在实现高效规划的同时为任务分配模型提供指标参量;而精细规划部分则以预规划结果为启发,力求多目标问题的快速准确优化,能够结合任务分配部分结果给出满足要求的作业路径,完善任务施工方案。最后,提出基于AHP与交叉数据包络分析法的方案综合评价数学模型,对各方案的相对优劣度进行排序,弥补了方案优选盲目随意的缺陷。根据上述对多人协同作业方案设计、评价方法的理论研究,并结合虚拟仿真技术,以具有可视化辐射场分布的核设施场景为施工环境背景,开发出一套集任务分配、路径规划、方案综合评价等功能于一体的多人协同作业仿真软件,设计出用户友好的交互界面,简化操作,便于实际工程应用。仿真测试结果验证了本文所提出各理论方法及数学模型科学合理,多人协同作业系统中所开发的各项功能准确有效,能够为核设施场景中多人协同作业方案的设计、决策提供辅助支持。
【学位单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TL943
【部分图文】：

能[54,55]；哈尔滨工程大学围绕核设施退役问题特点，对关键技术进行模块化研究，开发了核设施退役数据管理系统、去污拆除检索系统、辐射场计算及可视化系统(RadiationCalculation and Visualization System, RCVS)、路径优化系统、个人受照剂量评估系统等[56-58]。1.3 研究目标与主要任务本文以核设施场景中工作人员的协同作业为研究对象，将辐射防护最优化以及提升作业合理性作为研究目标。结合任务分配及路径搜索对目标作业任务进行规划，生成方案；并对已制定的方案进行综合评价，完成核设施场景下协同作业过程的整体优化；在此基础上，编写核设施场景中多人协同作业仿真程序，利用其对多人协同作业方案进行仿真模拟、分析决策。研究思路如图 1.1 所示。

第2章 多人协同作业任务分配活动主要包括：(1)去污，设备、系统和厂房拆除；(2)安全全管理放射性废物和其他废物；(4)场址清污和修复[59]。多数施工任务均需多人配合完成。前期方案制定中，科学高效开展作业的重要保障之一；同时，由于核设施退役过不同类型核设施的退役安全问题千差万别，多人协同作业效率，还要根据指定任务的作业要求及特点给出特定的任为建立科学完善并具有良好扩展性的任务分配优化模型，目分配或任务分配体系简单、指标单一、缺乏针对性等缺技术路线如图 2.1 所示：

142.2.3 指标权重求解在对任务分配模型指标进行权重计算时，应用 1-9 标度法[61]将定性评判的相对重要程度转化为具体数值，针对待分配任务特点，通过专家判断评价同一层次上的每一对指标的相对重要程度，判断矩阵标度值及其定义如表 2.1 所示。表 2.1 判断矩阵标度值及其定义(相对权重计算)标度值（ωi/ωj） 含义1 两个指标相比较，具有相同的重要性
【参考文献】

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本文编号：2847384