核电站严重事故应急决策支持系统及其计算机实现研究

发布时间：2020-03-17 12:51

【摘要】： 核电站事故应急是指，核电站发生严重事故时，为了最大限度地保护公众利益不受或少受损失，决策者在最短时间内做出的场外应急决策。核电站应急决策除具有事件发生、气象和环境变化的随机不确定性等特点之外，还涉及政治敏感性，经济代价、社会公众反应、生态环境污染等诸多因素，是一个典型的风险型、非结构化、多属性的系统决策问题。早期核电站应急除要考虑事故源项、气象变化、风场、周边人口，资源、交通和环境变化等因素外，还要考虑代价、健康影响、最大受照个人剂量，个人避免剂量，集体避免剂量，政治因素，公众心理等因因素(或属性)。在时间紧、责任大、变化多的复杂情况下，只有采用科学的决策理论，并利用计算机实时在线支持决策系统，才有可能满足核事故应急决策的要求。鉴于契尔诺贝利(Chornobyl)核电站事故造成的严重危害和重大损失，欧共体联合东欧和前苏联部分国家的20多个研究所，开发了实时在线事故应急决策支持系统(Real-time On-line Decision Support System，简称：RODOS)。RODOS系统主要模块包括分析子系统(ASY)、对策子系统(CSY)、评估子系统(ESY)和控制系统运行的操作子系统(OSY)。RODOS系统的设计思想或结构原理是：一旦核电站事故发生，分析子系统(ASY)中的各模块分别负责源项释放剂量、烟羽、风场、气象和环境条件等基本数据的计算，并利用地理信息系统(GIS)技术将计算结果显示出来。对策子系统(CSY)负责生成各种可能的应急对策方案(即：隐蔽、撤离、服用碘片等)。评估子系统(ESY)负责对所有应急对策方案进行优化对比，并给出若干最优方案，供决策者参考和决策。这三个子系统都在OSY的控制之下运行，OSY还提供用户与系统的交互界面并且管理系统数据库。经十多年的共同研究开发，RODOS系统已完成四个原型版本，分别是：PRTY1.0、PRTY1.3、PRTY2.0和PRTY3.0版。遗憾的是到目前为止的每个版本都没有真正实现ESY子系统。在最近的RODOS研究报告中，ESY仍只是个概念模型。即使RODOS中带有对策子系统CSY，但其评估方法和决策模式等也与我国国情不符，因此，我国核电站应急决策支持系统中的ESY子系统，只能走自主开发之路。国家计委于1996年设立九五国家重点技术项目(攻关)《核事故应急决策支持系统》。项目总体目标之一是：在充分吸收RODOS现有成果的基础上，研究开发出适合我国国情的核事故应急决策支持系统。中国原子能科学研究院承担了《核事故应急决策支持系统》中评估子系统(ESY)的全部和对策子系统(CSY)的部分课题的研究开发任务。具体包括：在现有多属性效用分析方法的基础上，吸收RODOS系统的设计思想，引进专家系统力‘法和贝叶斯决策方法，开发一个适合我国国情的核事故应急决策支持系统的评估子系凶’”“—“”’—”””—”‘”一———”—一’”—”’”””—”’——”””’———““”“””“—“””—””“” 统，并负责对策子系统中的对策生成软件的开发任务。．在导师张永兴和王德安研究员的指导下，，我参加了中国原子能科学研究院 RODOS课题开发组，除参与了ESY子系统的整体方案制定和软件体系结构的设计调研和讨论外，还与课题组其他成员一起，共同开发了基于多个不同方法的评估与抉策子系统。本文前6章分别介绍了这方面的工作。此外，我还提出了干预规则的定性映射模型，和核电站事故应急评估与诀策的属性坐标学习与分析法。（1）干预规则的定性映射模型因干预规则：“女果（iD a－dose＊）三0，贝（hen）干预行动（action（X））…～一。卜可等价地表述为下述命题： “。一dOSe（X）Z0（或a一dOSC（X）E［0，0”1，0”（＞0）为大于0的某个阈值。）是干预行动 action（x）是否正当（或合理）的定性基准。” 而i与a－dose＊）的差：0－a－dose（x）则是一个衡量干预（或决策）亏动action（x）的正当性（或合理性）程度或大小的量。借助和dOSC00是否属于［0，0”］和0｛刁OSCkX），第7章不仅将干预规则归结为一个（属性量－质转化）的定性映射，而且，还给出两个能反映干预（或决策川动action（）的合理性程度的定性映射函数，它们能为相应决策的效用值转化和归一化等，提供两个非线性算法。并指出，干预规则的定性映射模型，不仅能为核事故应急提供更多的诀策信息和方法，而且，其结果比逻辑规则模型更具量的数学特点或精确性。（2）核电站事故应急评估与决策的属性坐标学习与分析法。抉策最优化的目的是要在所有被择方案中找出一个最优方案，因核事故某些决策属性间存在着相互矛盾的目标，故要它们都最忧（
【学位授予单位】：中国原子能科学研究院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2001
【分类号】：TL73

【引证文献】