基于情景构建的危化品事故应急疏散模拟研究

doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.12.025

中国安全科学学报 ›› 2017, Vol. 27 ›› Issue (12): 147-152.doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.12.025

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基于情景构建的危化品事故应急疏散模拟研究

王起全副教授, 王鸿鹏

中国劳动关系学院安全工程系,北京 100048

收稿日期:2017-08-20 修回日期:2017-11-05 出版日期:2017-12-28 发布日期:2020-10-10
作者简介:王起全 (1976—),男,安全工程专业博士,副教授,国家注册安全工程师,安全评价师,OSHMS审核员,目前主要从事安全生产培训、安全生产标准、公共安全课题研究、应急管理、安全生产咨询、安全评`价等相关工作。E-mail:wqq_100@163.com。
基金资助:
资助项目:中国劳动关系学院2017年研究生教育教学改革项目(YJG1701);国家重点研发计划课题(2017YFC0804900);安全生产重特大事故防治关键技术科技项目(beijing-0001-2017AQ)。

A scenario construction based study on emergency evacuation in hazardous chemicals accident

WANG Qiquan, WANG Hongpeng

Department of Safety Engineering, China University of Labor Relations, Beijing 100048, China

Received:2017-08-20 Revised:2017-11-05 Online:2017-12-28 Published:2020-10-10

摘要/Abstract

摘要： 为有效控制危化品企业的事故风险,预防重大火灾爆炸事故发生,以天津港“8·12”特别重大火灾爆炸事故为例,建立贝叶斯与元胞自动机(CA)耦合模型,模拟重建事故情景,分析事故各演变环节,探寻事故演化规律,找到该类危化品港口储存行业潜在事故隐患。依据蚁群算法(ACO)建立应急疏散模型,在Matlab平台上模拟仿真受灾最严重小区的居民疏散情况,找到最佳疏散路径,计算得出将周边居民、相关人员疏散到安全区域的响应时间点。结果表明:依据计算机模拟仿真结果规划应急疏散路径,能够提高应急疏散的效率,减少事故的影响。

关键词: 危化品, 元胞自动机(CA), 应急疏散, 蚁群算法(ACO), 天津港

Abstract: In order to effectively control the accident risk in hazardous chemicals enterprises and prevent hazardous chemicals fires and explosions involving hazardous chemicals, a Bayesian and CA coupling model was built based on the data on the "8·12" special fire and explosion accident in Tianjin Port. The accident scenarios were simulated and reconstructed. All aspects of the evolution of the accident were analyzed. The law of accident evolution was explored. Hidden dangers of potential accidents in the storage industry of hazardous chemicals were identified. Based on the ACO, an emergency evacuation model was built to simulate the evacuation of residents in the worst affected communities on the Matlab platform. The best evacuation route was identified. The response time point was calculated for evacuating the surrounding residents and related personnel to the safe area. The results show that according to the results of computer simulation, emergency evacuation routes can be planned, which can improve the efficiency of emergency evacuation could be improved and the accidents impact could be reduced by planning the emergency evacuation routes according to the results of the computer simulation.

Key words: hazardous chemicals, cellular automaton(CA), emergency evacuation, ant colony optimization(ACO)algorithm, Tianjin port

中图分类号:

X928.03

王起全, 王鸿鹏. 基于情景构建的危化品事故应急疏散模拟研究[J]. 中国安全科学学报, 2017, 27(12): 147-152.

WANG Qiquan, WANG Hongpeng. A scenario construction based study on emergency evacuation in hazardous chemicals accident[J]. China Safety Science Journal, 2017, 27(12): 147-152.

参考文献

[1] 天津港8.12特别重大火灾爆炸事故报告[EB/OL].[2016-02-05]. https://wenku.baidu.com/view/a669f3e10b4c2e3f56276348.html.
[2] 中国化学品安全协会的化工品事故信息[EB/OL].[2016-12-30]. http://www.chemicalsafety.org.cn/list.php?page=23&&tid=45.
[3] 李健,白晓昀,任正中,等.2011—2013年我国危险化学品事故统计分析及对策研究[J].中国安全生产科学技术,2014,10(6): 142-147.
LI Jian, BAI Xiaojun, REN Zhengzhong, et al. Statistic analysis and countermeasures of hzardous cemicals acidents ocurring in China during 2011-2013[J]. Journal of Safety Science and Technology,2014,10(6): 142-147.
[4] KUL'BA V,ZAIKIN O,SHELKOV A, etc. Scenario analysis in the management of technogenic safety[J].Ifac-Papers on line,2016,49(12): 1 267-1 271.
[5] 袁晓芳,田水承,王莉.基于PSR与贝叶斯网络的非常规突发事件情景分析[J].中国安全科学学报,2011,21(1): 169-176.
YUAN Xiaofang, TIAN Shuicheng, WANG Li. Scenario analysis of unconventional emergency based on PSR model and Bayesian networks[J]. China Safety Science Journal, 2011,21(1): 169-176.
[6] 杨福龙,曹佳,白夜.基于元胞自动机的林火蔓延三维模拟仿真研究[J].计算机工程与应用,2016,52(19): 37-41.
YANG Fulong, CAO Jia, BAI Ye. Study on three dimensional simulation of forest fire spread based on cellular automaton[J]. Computer Engineering and Applications, 2016, 52(19): 37-41.
[7] 祝玉学,赵学龙.物理系统的元胞自动机模型[M].北京:清华大学出版社,2003: 16-47.
[8] 张光辉,蒲金云,陈晓红.舰艇火灾综合评价[J].船舶,2006(1): 30-33.
ZHANG Guanghui, PU Jinyun, CHEN Xiaohong. On the integrated ealuation of fre hzard on wrship[J]. Ship Boat, 2006(1): 30-33.
[9] 黄挚雄,张登科,黎群耀.蚁群算法及其改进形式综述[J].计算技术与自动化,2006(3): 35-38.
HUANG Zhixiong, ZHANG Dengke, LI Qunyao. Ant colony algorithm: an summary of its proved algorithm[J]. ComputingTechnology and Automation, 2006(3): 35-38.
[10] 周继彪,陈红,闫彬.综合交通枢纽安全应急疏散路径选择研究[J].中国安全科学学报,2014,24(2): 164-170.
ZHOU Jibiao,CHEN Hong,YAN Bin.Research on emergency evacuation route choice in integrated transport hub[J].China Safety Science Journal,2014,24(2): 164-170.
[11] 史峰,王辉,郁磊,等.Matlab智能算法30个案例分析[M].北京:北京航空航天出版社,2013: 217-227.
[12] 王起全.安全评价[M].北京:化学工业出版社,2015: 109-110.
[13] 王起全.大型活动拥挤踩踏事故风险分析与控制研究[D].北京:北京科技大学,2008.
WANG Qiquan. Research on large-scale activity stampede accident risk analysis and control[D]. Beijing: University of Science and Technology Beijing, 2008.
[14] 王起全.输油管道泄漏火灾爆炸事故演化及应急疏散分析[J].中国安全科学学报,2016,26(5): 24-29.
WANG Qiquan. Analysis of oil pipeline leak fire and explosion accident evolution and emergency evacuation[J]. China Safety Science Journal,2016,26(5): 24-29.

[1]	凤四海, 王志杰, 邓捷, 辛耀娇, 贺元骅. 引入恐慌因素的元胞自动机应急疏散模型[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(4): 148-154.
[2]	鲁义, 伍江乐, 邵淑珍, 施式亮, 周荣义, 王伟. 基于贝叶斯网络的危化品道路运输事故推理模型^*[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(3): 174-182.
[3]	于萍. 邮轮应急疏散过程建模、模拟与布局优化分析^*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(9): 142-149.
[4]	张羽, 谯丽, 岑康. 死亡悖论视角下群体性主观概率偏差仿真研究[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(6): 37-43.
[5]	宋英华, 汪雅馨, 马亚萍, 吕伟. 考虑灾民类型多模式协同应急疏散调度研究^*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(11): 135-140.
[6]	王立晓, 于江波, 孙小慧. 考虑心理异质性的地铁应急疏散行为决策建模^*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(10): 119-126.
[7]	姜雪, 杨欢, 张培红. 基于蚁群算法的商业步行街应急疏散决策优化^*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(10): 144-151.
[8]	赵金龙, 袁杰, 赵荣华, 黄弘, 苏伯尼. 危化品公路泄漏多主体应急协同调度系统[J]. 中国安全科学学报, 2020, 30(8): 116-121.
[9]	吕伟, 秦霜霜, 穆治国, 汪京辉, 姜雅娟, 李加伟. CRH380AL型高铁列车应急疏散及影响因素模拟研究[J]. 中国安全科学学报, 2020, 30(8): 164-170.
[10]	杨冬冬, 陈国明, 师吉浩, 戴子良. 海洋平台爆炸事故后果动态评估方法[J]. 中国安全科学学报, 2020, 30(11): 121-126.
[11]	吕伟, 蒋翠玲, 姜雅娟, 赵彩虹, 汪京辉, 李加伟. 考虑多因素影响的毒气扩散风险潜势图构建[J]. 中国安全科学学报, 2020, 30(11): 175-181.
[12]	冯诚, 杨静, 张红亮, 冯焕东. 基于组合模型的地铁车站行人疏散仿真优化研究[J]. 中国安全科学学报, 2019, 29(8): 49-54.
[13]	何梦男, 付瑜玲, 陈诚, 何湖滨, 林育青, 陈求稳. 基于元胞自动机的应急疏散最短路径优化算法[J]. 中国安全科学学报, 2019, 29(4): 51-57.
[14]	郑霞忠, 蔡莉莉, 张明, 晋良海, 陈艳. 多出口条件下应急疏散路径优化模型[J]. 中国安全科学学报, 2019, 29(3): 180-186.
[15]	马亚萍, 李丽华, 张辉. 考虑社会关系影响的小学生疏散行为研究[J]. 中国安全科学学报, 2019, 29(12): 144-151.

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