中国安全科学学报

信息动态

2013, 23(4): .

摘要 ( 105 )

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安全社会学的内涵及其体系深化研究

颜烨

2013, 23(4): 3.

摘要 ( 197 )

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为进一步界定和构建安全社会学的研究对象和学科体系,在提出“人的安全”内在三维(生命-心理-权利)和外在三维(事/物-环境-系统)的基础上,围绕安全-社会的关系以及社会学“行动-结构”的核心命题,通过推理演绎法,深入探索安全行动-安全理性-安全结构-安全系统的社会学分析逻辑链条.研究结果表明:安全社会学即是研究人的安全存在和发展的社会因素、社会过程、社会功能及其本质规律的一门应用性交叉学科；其体系包含学科基础、安全社会化及其社会变迁、影响安全的社会因素和要素、安全系统和安全秩序等内容,进一步理清学科的内在逻辑性和科学系统性.

组织安全风险研究述评

宋利，何学秋，杨力

2013, 23(4): 9.

摘要 ( 164 )

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组织因素是影响系统安全的潜在威胁,对组织安全问题的科学认知是事故“前端控制”的关键.相关研究已取得多个重要成果,从影响因素辨识、模型理论和评估方法3个方面,总结国内外有关事故的组织维度研究概况.指出组织安全问题的研究还处于初期阶段,不同思想和不同理论呈互补状态,需要整合统一框架和方法论,抽象出共性系统知识.研究结果表明,组织具有复杂适应性,组织安全呈现动态演化特征,需要深入揭示其演化机理,探讨突变预警管理技术.

基于DEA方法的建筑业安全管理效率评价

查京民，王晓颖

2013, 23(4): 14.

摘要 ( 188 )

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为评价我国建筑业安全管理的效率,选取2010年30个省级行政区与安全管理有关的数据进行分析.运用数据包络分析(DEA)方法,构建以注册安全工程师人数和建筑业安全投入为输入指标,以建筑事故起数、死亡人数和建筑业安全产出为输出指标的评价模型.根据模拟计算结果,分析各地区的安全管理效率.结果表明:大部分地区安全管理综合效率较低,主要原因是技术效率偏低；部分地区虽然纯技术效率达到一定水平,但因规模效率较差而未能达到综合效率最优,其安全管理技术和方法有待提高.在保持安全投入持续性的基础上,提高安全技术水平是提升安全管理效率的关键.

BP神经网络模型在应急需求预测中的应用——以地震伤亡人数预测为例

钱枫林，崔健

2013, 23(4): 20.

摘要 ( 238 )

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为更准确地预测应急需求,以地震伤亡人数预测为例,收集1990-2010年全国范围内破坏性地震的伤亡人数资料,综合考虑影响地震人员伤亡的众多因素,选取地震发生时间、震级、震中烈度、人口密度、抗震设防烈度、预报水平等6项主要因素作为评价指标,采用BP神经网络,以主成分作为输入层神经元,伤亡人数作为输出层神经元,经过网络训练对样本数据进行仿真,建立地震伤亡人数预测模型.算例表明,与高斯拟合函数模型相比,BP神经网络模型对地震后伤亡人数的预测精度提高了7.5％.

基于最优变权组合模型的航空运输事故征候预测

王永刚，郑红运

2013, 23(4): 26.

摘要 ( 176 )

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为了充分利用航空运输事故征候的数据信息、提高预测精度,采用最优变权组合模型对其进行预测.以灰色Verhulst模型、Brown指数平滑模型及非线性回归模型为单项模型,以样本点处组合预测误差绝对值最小为原则,构建航空运输事故征候的最优变权组合预测模型.根据2002—2011年的相关数据,分别利用单项模型和组合模型预测事故征候万时率.结果表明:未来2 a事故征候万时率分别为0.347和0.331,呈下降趋势；最优变权组合模型能够克服灰色Verhulst模型和回归预测模型不能反映数据波动性及指数平滑预测滞后性的缺陷,其预测稳定性和精度都高于单项预测模型.

多维空间故障树构建及应用研究

崔铁军，马云东

2013, 23(4): 32.

摘要 ( 210 )

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为充分考虑多因素影响下的系统可靠性及其相关性质,将基本事件的发生概率用其n个影响因素作为变量构成的函数Pdi(x)表示,将系统顶事件的发生概率PT从只能计算定值扩展到由其n个影响因素和PT组成的n+1维空间上研究.构建的空间曲面能将实际的故障树系统结构问题转化为数学系统问题.定义了多维空间故障树的相关概念,并根据上述思想研究电气元件系统的故障概率空间,详述在使用时间t和使用温度c等2个因素影响下,相关各概率空间的构造过程.结果表明,针对该空间曲面进行积分,能够得到概率重要度及关键重要度的分布；将该曲面分别对c和t求导,能够得到系统故障概率的变化趋势.

三维可视化技术在矿井突水进程模拟中的应用

陈忠强，王李管，刘浪，熊书敏，宋明军

2013, 23(4): 38.

摘要 ( 139 )

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为切实保障井下工人的人身安全,预测、预防突水,并在发生事故时能制定合理的救援与生产恢复方案,提出一种以三维可视化技术为应用基础的突水场景模拟新方法.采用八叉树块段进行空间实体划分,依据八分圆空间搜索技术建立搜索椭球后,按照水流流动特性建立突水运行轨迹的空间拓扑树,实现对突水进程的动态模拟.结果表明:用重现的八叉树块段化的三维实体,能够有效模拟突水的空间状态.突水进程模拟结果与实际相符.

基于PCA-BP神经网络的煤与瓦斯突出预测研究

朱志洁，张宏伟，韩军，宋卫华

2013, 23(4): 45.

摘要 ( 178 )

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为提高煤与瓦斯突出预测的效率和准确率,将主成分分析(PCA)法与神经网络相结合,对煤与瓦斯突出进行预测.以平顶山八矿为研究对象,基于地质动力区划方法,搜集影响煤与瓦斯突出的因素的相关数据.通过PCA法提取影响因素的主成分,选取贡献率大于80％的3个主成分,代替原有的9个影响因素,将其作为反向传播(BP)神经网络的3个输入参数.将突出强度划分为4个等级,建立PCA-BP煤与瓦斯突出预测模型.选取典型的突出样本对PCA-BP神经网络进行训练,用检验样本检验训练好的网络,结果表明预测符合实际情况.

基于混沌理论的矿井涌水量预测研究

汪伟，罗周全，王益伟，管佳林

2013, 23(4): 51.

摘要 ( 212 )

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为准确预测矿井涌水量,针对矿井涌水的动态混沌特征,将混沌方法应用到矿井涌水量预测中,其预测步骤为:收集矿山日涌水量时间序列,运用C-C方法确定其重构参数,对其进行相空间重构.以定性和定量方法结合辨识重构序列的混沌特征.在此基础上,根据加权一阶局域法建立矿井涌水量预测模型.以某矿山-40 m中段日涌水量时间序列为例,计算其理论预测时长为10天,按混沌方法对序列最后20组数据进行预测检验.对于前10组数据(理论预测时长内),其预测平均误差为3.63％,最大预测误差为7.42％；对后10组数据,其预测平均误差为5.14％,最大预测误差为14.11％.研究结果表明,将混沌方法应用于矿井涌水量预测中是可行的,但仅能实现短期预测.

煤炭企业员工安全行为水平量化研究

何刚，乔国通，曹华亮，杨霞

2013, 23(4): 57.

摘要 ( 256 )

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为有效降低煤矿事故发生率,基于煤炭企业安全复杂的特性,运用粗糙集理论、因子分析法和主成分分析法,系统研究煤炭企业员工安全行为的影响因素体系.以安全行为科学、系统动力学(SD)理论和方法为研究基础,构建员工安全行为水平预测模型,进行动态仿真,对比分析员工安全行为系统中不同因子的水平增加率的预测水平.结果表明,煤矿企业员工安全行为水平受到安全投入额度和投入结构的影响,其中,安全行为水平与投入额度呈正向非线性关系,优化投资结构是提升员工安全行为水平的可行途径.

柴油挥发及可爆蒸气云形成问题的试验研究

王凯全，王学友，疏小勇，顾涛

2013, 23(4): 63.

摘要 ( 247 )

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在自主研发的液态烃类挥发及扩散试验平台上,检测在密闭条件下,温度分别为30,60,90和120℃时,开杯中柴油挥发的速率,以及距液面上方0.4,0.8,1.2和1.6m处挥发蒸气云中柴油体积分数变化.结果表明:柴油挥发量随温度的升高而增加；距液面各高度处的蒸气云中柴油的体积分数均随挥发时间呈上升趋势,并经一定时间达到最大值,液气两相逐渐趋于平衡；液面上方约0.8m处存在一个柴油体积分数峰值,温度升高时,该处最先达到爆炸限并向上下扩展.依据试验结果,推导出蒸气云中柴油的体积分数与挥发量的函数关系；并得出柴油挥发量和液面上方蒸气云中柴油的体积分数达到爆炸限的时间与温度的函数关系.

基于AHP与GIS的城市区域火灾风险评估研究——以克拉玛依市核心区为例

李丁，刘科伟

2013, 23(4): 68.

摘要 ( 270 )

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为准确评估城市区域(以克拉玛依市核心区为例)火灾风险状况,运用AHP法构建火灾风险评估指标体系,并制定指标评分准则.运用GIS的缓冲区及网络分析功能,精确划定部分指标的不同等级风险范围,根据评分准则进行风险指标评分,经过评估计算后,最终得到研究区火灾风险等级图.结果表明:实例中,属于高火灾风险的评估单元有6个,占总数的2.2％；属于中火灾风险的评估单元有62个,占总数的22.9％.说明该核心区总体处于低火灾风险水平,但局部区域火灾风险较高,这将是今后研究区消防规划工作的重点.

阻燃剂对矿用有机固化泡沫性能影响

王帅领，王德明，胡相明，胡方坤

2013, 23(4): 74.

摘要 ( 167 )

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为提高矿用有机泡沫阻燃性能,分别添加单一、复合阻燃剂对其进行改性试验.通过测试泡沫氧指数、尺寸收缩率、原料黏度等参数,研究阻燃剂对泡沫性能的影响.试验结果表明:在添加相同比例阻燃剂情况下,膨胀型阻燃剂效果最好；单独使用膨胀石墨(EG)时,泡沫收缩率降低,但原料黏度增加.液体阻燃剂三磷酸酯(TC PP)能够降低原料黏度,但会使泡沫体稳定性下降.EG与TCPP复配,能够改善两者不足,当含有5％EG和7％ TCPP时,制得的泡沫性能最优.

雷电引发油罐火灾爆炸事故的概率计算

苏伯尼，黄弘，李云涛

2013, 23(4): 79.

摘要 ( 257 )

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为了对储油罐区雷击火灾进行定量的风险评估,估算雷电引发浮顶罐火灾爆炸事件的概率.根据国内外相关标准,建立闪电和浮顶罐的模型,并计算闪电击中不同尺寸油罐的概率.然后,根据已有的试验结果,估算闪电在击中不同尺寸油罐的情况下,通过烧穿油罐外壳以及引起密封圈火花2种途径导致火灾爆炸的概率,开展雷电引发油罐火灾爆炸的风险评估.计算结果表明:一般情况下,密封圈火花导致火灾的概率大于闪电烧穿油罐外壳导致火灾的概率；采用机械密封的浮顶罐雷击火灾事故概率比采用软密封的高.

无约束泄爆对甲烷/空气火焰传播特性影响的试验研究

任少峰，陈先锋，王玉杰，李登科，刘杰

2013, 23(4): 84.

摘要 ( 238 )

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为防止可燃性气体爆炸事故,减小事故带来的危害,揭示无约束泄爆影响火焰结构的动力学演化过程.根据爆炸发生的环境和场所,建立开口泄爆管道试验平台,通过试验研究泄爆管道甲烷/空气预混火焰的传播特性.采用高速纹影摄像技术,清晰捕捉到预混火焰传播过程中的细微结构特征,并采用高频压力传感器采集管道内压力变化特性,分析泄压口比率对火焰传播特性的影响.结果研究表明,反射压力波对火焰传播速度的干涉作用明显；得出了泄压口比率与火焰传播特性的关系式；并发现泄压口比率为30％是火焰传播特性变化的拐点值,可作为有效泄爆设计的重要参考值.

复杂地质公路隧道长期安全监控系统设计及应用

李讯，何川，王士民，汪波

2013, 23(4): 89.

摘要 ( 171 )

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由于设计、施工以及地质等方面的原因,隧道在营运期间承载力逐渐下降并威胁行车安全,因此有必要进行长期安全监控以掌握隧道的实际工作性态.针对复杂地质条件下特长公路隧道的特点,提出监控数据采集、远程传输以及接收方法,制定监控断面的选取和布置原则,建立隧道安全性评价模型,并开发了隧道安全评价与预警软件.设计方案在重庆摩天岭隧道的具体实施表明:监控断面能充分反映隧道的整体受力情况；钢弦式传感器接入结构安全终端,能将采集的数据通过光纤进行远程传输；评价软件能够根据监控数据自动评估结构安全性,评价结果与实际情况吻合.

基于土地利用格局的沿海城市自然灾害风险评价及减灾措施

游珍，蒋庆丰，娄彩荣

2013, 23(4): 96.

摘要 ( 203 )

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为从城市规划阶段开始对自然灾害进行有针对性的防灾减灾,首先构建基于土地利用格局的自然灾害风险评价模型,建立基于灾害损失系数、应急体系能力和灾后重建难度系数的函数.然后,根据沿海地区灾害特点和受灾体格局,充分考虑社会和经济因素,分别建立灾害损失系数,应急体系能力和灾后重建难度系数的子函数.以江苏南通市为例,分别计算老城区,新城区和开发区的自然灾害风险.结果显示,应急体系不健全且经济落后的老城区建设用地受次生危险源格局影响较大；应急体系健全且经济发达的主城区中心区域灾害风险较小,但城市建成区边缘风险较大；发展迅速但应急体系不健全的新城区自然灾害风险也较大.根据各区的规划特点,提出针对南通市不同区域发展特点的减灾措施.

基于3级嵌套安全管理模式的煤矿安全风险预控研究

孟现飞，李克业，刘飞

2013, 23(4): 102.

摘要 ( 173 )

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将传统的隐患、“三违”和事故管理变为安全风险预控管理,以此提升煤矿安全管理水平.基于危险源理论,构建事故致因机理模型,提出煤矿3级嵌套安全管理模式及其PDCA实施程序.分析结论表明:在该管理模式中,核心层是风险识别,防护层是方法措施,保障层是组织支持和长效机制,其要素间的逻辑关系表现为:危险源辨识和风险控制过程是该管理模式运行的核心,3级监控系统是模式有效运行的保障,安全风险预控管理方针是模式的目标指向.

基于复杂网络理论的城市公交网络可靠性研究

赵山春

2013, 23(4): 108.

摘要 ( 193 )

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为缓解突发事件对城市公交不利影响,增强应付能力,提升运营效率,有必要对公交网络可靠性进行研究.基于复杂网络,分别采用L空间法、C空间法、P空间法构建公交站点、线路和换乘等3种网络模型,选取最大连通子网络的相对大小、平均最短路径长度和网络直径作为评价指标,给出仿真算法,通过计算机仿真研究3种网络在受到随机或蓄意攻击的情景下,评价指标的变化规律.以兰州市公交网络为例,仿真结果表明,公交站点网络对蓄意攻击和随机攻击均具有脆弱性,前者的影响更大；公交线路和换乘网络对随机攻击具有鲁棒性,对蓄意攻击具有脆弱性.建议今后在公交的规划、建设、运营中,加强对关键站点的管理和保护.

危险品运输车辆调度的多目标优化

周愉峰，李志，邹坤

2013, 23(4): 113.

摘要 ( 241 )

相关文章 | 多维度评价

为预防和减少危险品运输事故,提高运输效率,需合理安排危险品运输线路,建立一个综合考虑安全性和经济性的多目标车辆调度优化模型.以车辆的总运输成本、使用的运输车辆总数、车辆经过的人口密集区数和车辆经过的限行区域数为目标,建立一个满足上述要求的优化模型.通过多目标处理将多目标问题转化为单目标问题.针对模型,设计一种改进的遗传算法(GA)求解问题.最后通过算例分析,验证模型和算法.算例结果表明:目标能够有效收敛,且程序运行时间较短,算法的效率与稳定性得到验证.

大桥船撞动态风险评估系统的设计与实现

黄常海，胡甚平，高德毅，席永涛，轩少永，彭宇

2013, 23(4): 120.

摘要 ( 207 )

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大桥船撞(SCB)风险评估与预警是预防与控制水上交通事故的重要内容之一,有助于实现桥梁安全,减少SCB事故的发生.在SCB风险因素辨识和梳理的基础上,建立SCB风险因素体系.然后,通过模糊推理系统(FIS)方法构建SCB动态风险评估模型,包括固有风险、风险上升修正因子、风险下降修正因子.再者,提出SCB动态风险评估系统(ASDR)的设计方案,并开发评估系统.最后,以上海长江SCB的ASDR为例,运用所开发的系统开展模拟试验.试验结果表明,用基于FIS的ASDR能够评估出SCB风险整体水平.

基于IDA的群体典型框架结构的震害预测研究

李葱葱，马东辉，王志涛

2013, 23(4): 127.

摘要 ( 177 )

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为了更好地服务于城市抗震防灾规划,研究典型钢筋混凝土(RC)框架结构建筑群体震害矩阵,形成初步适用于群体震害预测的方法.建立设防烈度分别为6,7,8度的3层典型框架结构和设防烈度为7度下的3,6,9层的典型框架结构模型,然后在动力增量时程分析(IDA)方法的基础上,分析各框架结构在不同地震作用下的破坏规律.最终得到各框架结构在地震作用下的易损性曲线和震害矩阵.结果表明,各破坏状态下的易损性曲线符合对数正态函数分布；典型框架结构随着抗震设防烈度的提高,抗地震破坏能力增加；随着层数的增加,抗地震破坏能力减弱.

基于行驶安全性和舒适性的山区公路改建研究

李成兵，徐进，陈卫东，田俊丽

2013, 23(4): 133.

摘要 ( 131 )

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为消除目前公路改建设计存在的盲目性和随意性,将安全性和舒适性2大基本原则贯彻到公路改建设计过程中.以四川省泸定县猫磨路改建工程为例,用公路-驾驶人-车辆-环境仿真系统模拟不同驾驶模式下,车辆在各路段设计方案上的行驶过程.通过仿真输出的速度、轨迹、转向盘转速和横向加速度等行驶响应参量,描述、衡量和分析路线方案行驶安全性和舒适性,并据这两者调整路线的几何参数设计,直至得到满意的路线方案.

再论安全文化的定义及建设水平评估指标

傅贵，何冬云，张苏，董继业

2013, 23(4): 140.

摘要 ( 250 )

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为了进一步研究安全文化的定义、建设内容、建设方法及评估标准,采用文献对比分析方法研究安全文化的定义及其理论实质,认为安全文化是一系列的安全理念,其理论实质是组织安全工作的指导思想,提出由32个条目组成的理念列表.根据行为安全2-4模型,进行逻辑推理,研究安全文化的建设与水平评估内容,得到安全文化建设的内容是理念体系的完善、设计与实施提高组织成员对安全理念理解程度的手段,其评估指标体系由描述安全理念理解水平和安全理念作用结果的9个分项指标组成.

城市轨道交通网络运营安全问题的复杂多属性决策方法

陈露，马驷

2013, 23(4): 146.

摘要 ( 173 )

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为实现城市轨道交通网络运营安全问题的科学管理与决策,将其影响因素类型划分为人的行为、设备设施、环境及安全管理等4个方面.借助网络层次分析法(ANP)构建城市轨道交通网络安全性影响因素的递阶层次结构,分析不同因素之间的相互依存与反馈的关联关系.利用超级决策软件(SD)构建超矩阵,计算各影响因素的综合权重,确定影响安全性的关键因素.将得到的各因素的综合权重,加入逼近理想解排序法(TOPSIS)模型中,构建基于改进TOPSIS的城市轨道交通网络运营安全问题的复杂多属性决策模型.通过算例分析验证模型,找出该轨道交通网络中的安全隐患,并提出改善建议.

安全科学知识图谱的初步研究——以《Safety Science》期刊数据为例

李杰，郭晓宏，姜亢，吕鹏辉

2013, 23(4): 152.

摘要 ( 288 )

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为绘制安全科学的知识图谱,并获取有价值的信息,以《Safety Science》 1991-2012年间刊载的论文作为基础数据,使用CiteSpaceⅡ进行知识图谱的绘制.结果表明,《Safety Science》载文量整体有上升趋势；在国家/地区分布上,英国发文量和中心性均居首位；从作者的共被引上看,Reason J.T.的中心性和发文量都较大,显示了这些机构/作者在安全科学领域的权威性；关键词分析得到与安全科学领域直接相关的若干研究方面,体现了《Safety Science》的办刊宗旨及研究范畴；从文献的共被引结果上可知,安全科学领域研究的知识基础,在安全科学的发展过程中发挥着重要作用.

安全生产标准化运行机制建模及优化研究

黄玥诚，罗云，王晓桥，夏锋社，许铭，张红涛

2013, 23(4): 159.

摘要 ( 370 )

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为了明确安全生产标准化的主体要素并完善运行机制的模型构建,运用系统科学的建模方法及优化技术,基于目前我国安全生产标准化实施现实,提炼出政府、行业主管部门、企业、员工和中介5个主体要素.探讨安全生产标准化的运行规律和要素间的关系.构建安全生产标准化的宏观运行机制构架和安全生产标准化系统“345”运行机制模型.设计国家规制监管、行业指导评审、企业自律实施、员工参与落实和中介咨询服务5个主体的机制模型,并进行模型研究和机制优化.

基于风险的输气站场设施检测周期确定方法研究

张锦伟，姚安林，杨璐，李荣翰

2013, 23(4): 167.

摘要 ( 140 )

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为完善目前国内基于风险确定输气站场设施检测周期的方法,提出采用BP神经网络来建立输气站场设施指标风险值与检测周期关系曲线.首先将输气站场设施分为8个子系统,并建立起各子系统的风险评价层次结构.然后采用模糊层次分析法(FAHP)计算因素权重,并构建各子系统的风险评价指标体系.最后,参考API 581中风险等级与检测周期间的对应关系,建立各子系统风险值与检测周期间的关系曲线.实例分析表明,利用这些关系曲线能够确定输气站场各子系统的检测周期.

基于元胞传输模型的应急交通疏散研究

周亚飞，谢天生，蔡靖，程霄楠

2013, 23(4): 172.

摘要 ( 171 )

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为降低台风、飓风、洪水等严重自然灾害情况下的人员伤亡和财产损失,研究大范围应急交通疏散变得越来越重要.以元胞传输模型(CTM)理论为基础,以最小化总行程时间为目标函数,构建应急交通疏散模型.基于数值求解与微观交通仿真方法,采用MathProg和Lp-solve对应急交通疏散模型进行数值求解,并利用VISSIM软件对疏散过程进行微观仿真.通过案例应用,将数值结果与仿真结果进行比较分析,得出两者具有较好的一致性.

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