中国安全科学学报

信息动态

2012, 22(3): .

摘要 ( 77 )

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企业分形安全组织结构的构建方法与模型优化

廖伯超，吴超

2012, 22(3): 3.

摘要 ( 234 )

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企业安全组织结构的调整与优化有利于规范责权关系、明确安全部门的功能定位、优化安全资源配置、提升安全管理水平.在分析我国企业安全组织结构的发展动态以及论证企业安全组织结构具有分形特征的基础上,研究企业分形安全组织结构、相似维数、安全绩效3者间的关系,并利用多属性决策确定最佳的企业分形安全组织结构模式,进而提出企业分形安全组织结构优化的一般步骤和优化模型.结果表明,该模型能够根据安全战略的调整重新确定影响因素,使企业安全组织结构能够根据安全战略的调整而灵活变化.

基于灰色神经网络的民航事故征候预测模型研究

王永刚，李辉

2012, 22(3): 10.

摘要 ( 158 )

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通过对民航事故征候的分析和预测,掌握民航事故征候的发展趋势,并据此提出相应的安全措施以预防事故发生.在灰色预测基础上,结合神经网络理论,分析民航事故征候的特点,提出民航事故征候的串联灰色神经网络组合预测模型.首先,运用灰色理论弱化数据序列波动性,然后利用神经网络非线性信息处理能力构建模型.同时,根据最近10年民航事故征候统计数据,分别对灰色预测模型、神经网络模型和灰色神经网络模型进行检验,并预测未来3年的民航事故征候数量.利用Matlab软件进行预测仿真,对3种预测方法的精度和特点进行分析和比较.结果表明:民航事故征候的灰色神经网络模型预测精度高于单一的灰色预测模型或神经网络模型,并且所需样本少,运算简便,易于实现.

煤矿安全投资效率评价的DEA模型及其应用

梁美健，吴慧香

2012, 22(3): 16.

摘要 ( 186 )

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为评价煤矿安全投资效率,借助于数据包络分析(DEA)方法,选取某煤业集团6个煤矿的安全投入产出数据,构建DEA模型.用所得结果对各煤矿的安全投资效率进行分析,并提出改进意见.结果表明,随着安全投入的增加,煤矿综合生产效率、纯技术效率和规模报酬有所提升.通过规模报酬区间分析,发现煤矿安全投资存在不稳定的现象,煤矿在安全教育、职业健康及日常安全管理方面的投资还有待提高.建议煤矿决策层应根据实际情况加强煤矿安全投资持续性,并使决策单元向DEA的有效方向转变.实践说明,煤矿的安全投入是获得最大安全产出的关键.

基于UAHP的采空区稳定性模糊综合评判

邓红卫，贾明

2012, 22(3): 24.

摘要 ( 192 )

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为准确评判矿山采空区稳定性等级,通过分析采空区稳定性各影响因素,确定地质、水文、采空区几何参数、环境等4个2级指标为影响其稳定性的主要因素.运用层次分析法(AHP)并结合模糊数学理论,建立采空区稳定性2级模糊综合评判模型.用区间数表示评判结果,分析处理评判矩阵得到专家评判的相似度和差异度,进而获取专家评判的可信度,建立基于不确定型层次分析法(UAHP)的采空区稳定性模糊评判方法.实例计算结果表明:在Ⅰ级评判指标中,地质构造、周围开采影响、地下水活动程度、跨度对采空区稳定性影响较大；用该采空区的稳定性等级为Ⅱ级.用该方法能得出各影响因素的综合权重,准确评判采空区稳定性等级.

基于仿真的交通事故机动车驾驶人识别方法

陈强，赵航，姚春德

2012, 22(3): 30.

摘要 ( 132 )

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为正确识别交通事故中的机动车驾驶人,借助仿真软件,提出一种基于仿真的机动车驾驶人识别方法.先根据事故现场痕迹,借助Pc-Crash软件仿真车辆的运动轨迹；再根据Pc-Crash仿真所得速度、位置等信息,借助Madymo软件仿真乘员的运动；然后通过分析车辆运动轨迹、人体损伤和人体最终停止位置等仿真结果确定驾驶人.最后用该方法识别了一例2车侧面碰撞事故中的驾驶人,所得结果与警方调查结果一致.借助仿真方法并充分利用事故现场痕迹,能够识别机动车驾驶人.

地震荷载下露天坑边坡模糊随机可靠度分析

柳皎，李夕兵，董陇军

2012, 22(3): 35.

摘要 ( 190 )

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为探讨地震荷载下露天坑边坡的稳定性,结合可靠度分析方法及模糊数学理论对边坡工程的可靠度进行分析.以某露天坑边坡工程为例,利用拟静力法分析地震荷载下影响边坡工程可靠度的各个作用力,进而应用可靠度、模糊数学等理论对边坡工程进行可靠度分析,得到该边坡工程的随机失效概率为0.0159,模糊失效概率为0.1001.同时,对黏聚力c和内摩擦因数f的均值和方差进行敏感度分析,可知其取值的变化将对失效概率产生线性影响,其中模糊失效概率的敏感度较低,而随机失效概率的敏感度则相对较高.结果表明,模糊随机可靠度分析结果虽偏于保守,但它考虑不确定性因素的影响,更适用于大型工程的施工.

巷壁与空气热湿交换规律数值模拟研究

魏亚兴，胡汉华，何发龙，李冀

2012, 22(3): 42.

摘要 ( 168 )

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为探讨矿井通风过程中巷壁与风流的热湿交换规律,更好地保证井下员工生命安全,运用Fluent求解器对热湿交换过程进行数值模拟.以正交试验设计为方法,选定影响巷壁与空气的热湿交换规律的10个因素进行正交试验.采用极差分析法和相关性分析法分析试验所得结果,探讨各因素对终点温度和终点相对湿度的影响.结果表明:对终点温度影响较大的3个因素依次为巷道壁温、巷道长度、进风温度,且都表现出正相关性.巷道壁面湿度对终点湿度影响最明显,成正相关,剩余各因素影响较小.最后对正交试验所得数据进行多元线性回归,得出拟合方程,将此用于风温和空气湿度预测.

采空区处理方法研究进展

李俊平，肖旭峰，冯长根

2012, 22(3): 48.

摘要 ( 160 )

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采空区处理问题一直是国内外普遍存在的采矿技术难题.简要综述“崩”、“充”、“撑”、“封”等4类基本的采空区处理方法和4种简单联合法.认为联合法是一类最有发展前景的采空区处理方法.专门阐述几种采空区处理的新方法.提出采空区处理方法的发展方向:切合实际、经济简便、技术可行,能定量设计与分析,能消除冲击地压,能控制开采地压,能智能选择,其发展应以围岩应力和变形仿真为核心.

煤热动力学参数、特征温度与挥发分关系的试验研究

朱红青，郭艾东，屈丽娜

2012, 22(3): 55.

摘要 ( 127 )

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通过煤的热动力学参数和特征温度可以表征煤自燃危险程度.而在实际情况中,这些数据缺少,往往只有煤的工业参数.因此,研究工业参数与表征煤自燃危险参数的关系十分必要.为了分析和建立该关系,基于非等温试验方法对不同煤样进行热重试验分析,得出8个煤样在10℃/min升温速率下的反应动力学参数与煤工业分析参数的关系,揭示挥发分与煤的氧化特性、特征温度的关系.试验结果表明:8个煤样的挥发分排序F3＞F8＞F4 ＞F7＞F2＞F1＞F5＞F6,各特征温度排序基本满足T3＜T8＜T4＜T7＜T2＜T1＜T5＜T6,热动力学参数活化能排序E3＜E8＜E4＜E7＜E2 ＜E1 ＜E5 ＜E6,且挥发分与特征温度点、活化能成非成线性关系,由此可以看出挥发分越高,煤燃烧特征温度值越低,热动力学参数值越小,煤越易被点燃,煤的自燃危险性越高.

可燃气体爆炸破坏效应的试验研究

王凯全，乐林

2012, 22(3): 61.

摘要 ( 134 )

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借助高速摄像机及ProAnalyst软件,研究可燃气体体积分数和障碍物对可燃气体爆炸破坏力的影响.测定不同体积分数下的甲烷-空气预混气体爆炸冲击波超压,和爆炸火焰波在有无乒乓球方向传播的平均速度.试验结果表明:超压和平均速度均随着甲烷体积分数的增加呈现先增大后减小的变化趋势,其最大值均出现在甲烷体积分数为10％～11％之间；同一体积分数下的甲烷-空气预混气体爆炸火焰波在有乒乓球方向传播的平均速度比没有乒乓球方向传播的平均速度大.根据试验结果,推导出可燃气体爆炸冲击波超压和爆炸火焰波传播平均速度与可燃气体体积分数之间的函数关系,并得出障碍物对爆炸火焰波传播的加速作用随着体积分数的增加呈现先加强后减弱的变化趋势.

基于蒙特卡洛法的储罐爆炸碎片冲击失效模型研究

左哲

2012, 22(3): 67.

摘要 ( 229 )

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为定量研究相邻储罐间爆炸碎片冲击的多米诺效应,基于蒙特卡洛方法建立爆炸碎片冲击失效模型.该模型共包括爆炸能量与碎片初始速度、考虑风速及碎片初始位置的碎片三维抛射轨迹、空气阻力、碎片冲击穿透等4个分步模型.基于上述模型,研究储罐爆炸后碎片的初始状态、抛射轨迹以及对相邻储罐的冲击效应.在数值模拟结果的基础上,用储罐最高允许工作压力代替泄放装置的泄压压力来计算爆炸压力,绘制碎片质量及初始速度的直方图,定量分析储罐间距对击中概率的影响.结果表明,热辐射、超压和碎片冲击3种能量作用方式均可能导致储罐间火灾爆炸事故多米诺现象发生,但爆炸碎片冲击导致相邻罐失效的概率较低.

基于熵理论的矿山企业安全风险管理水平研究

赵广金

2012, 22(3): 73.

摘要 ( 136 )

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为保证矿山企业安全生产的顺利进行,预防和减少事故的发生,基于熵理论对提高矿山企业安全风险管理水平问题进行研究.提出包含人、物、环、管4个1级指标及19个2级指标的矿山企业安全风险管理水平评估体系,分析计算各个指标的权重,建立基于熵理论的安全风险管理水平评价模型.设计调查问卷,通过对评价模型的问卷调查及分析,能够得出不同指标对矿山企业安全风险管理水平的影响程度和作用,进而有针对性地采取措施提高企业安全管理水平.

基于灰色马尔科夫模型的钻孔瓦斯流量预测

陈钊，徐阿猛

2012, 22(3): 79.

摘要 ( 163 )

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钻孔瓦斯流量是影响矿井瓦斯抽放效果的一个重要因素,为准确预测钻孔瓦斯流量,优化矿井瓦斯抽放工艺,将灰色系统理论与马尔科夫链预测相结合,充分利用两者的优点,通过对瓦斯流量原始数据处理,瓦斯流量状态划分,构建马尔科夫转移概率矩阵及Matlab分析软件进行计算的方法,建立灰色马尔科夫预测模型.结合现场工程实例,将该预测模型和GM(1,1)预测模型进行比较分析,结果表明,利用灰色马尔科夫模型预测钻孔瓦斯流量,能够消除GM(1,1)模型本身固有偏差,预测值平均相对误差为2.16％,最大相对误差仅为5.40％,均优于GM(1,1)模型.

冰雪道路环境对驾驶人视觉感知特性的影响

邢恩辉，王锐，韩平

2012, 22(3): 86.

摘要 ( 161 )

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为预防冰雪道路环境中驾驶人因视觉感知错误引发交通事故,研究了冰雪道路环境对驾驶人视觉感知特性的影响,选择8名熟练驾驶人作为试验样本,且每2人一组,采用跟车调查的方法采集驾驶人对于自身感知车速和前导车车距的视觉感知信息,并利用非接触车速仪检测2辆跟驰行驶试验车的实际车速与车距,对冰雪条件与非冰雪条件下驾驶人的视觉感知信息进行分析对比.研究结果表明,在冰雪环境中驾驶人视觉感知车速比非冰雪环境中低5％～ 14％；但当2辆跟驰车辆前后车间距在50 m内时,驾驶人在冰雪环境与在非冰雪环境中行驶时,其视觉感知的车距无显著性差异.

机场热点区域三选法研究

霍志勤

2012, 22(3): 92.

摘要 ( 146 )

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要预防机场活动区内航空器滑错滑行道或跑道,就必须有效、准确地识别机场活动区内可能发生混淆的热点区域.为此,在对比研究德尔菲法和头脑风暴法的基础上,提出矩阵法和模糊聚类分析2种定量研究模型.算例结果表明,矩阵法和模糊聚类分析的结果相互印证.结合德尔菲法、矩阵法和模糊聚类分析的三选法在识别机场热点区域过程中能够减少人为主观偏见,提高准确性和可靠性,识别精度总体优于单一的筛选方法.

基于ARIMA模型的航空装备事故时序预测

甘旭升，端木京顺，高建国，赵录峰

2012, 22(3): 97.

摘要 ( 133 )

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为提高航空装备事故预防的针对性、有效性和主动性,预防和减少事故的发生,降低事故造成的损失,提出一种时序的差分自回归滑动平均( ARIMA)模型.其建模过程先在时间序列基础上辨识一个试用模型,然后加以诊断,并作出必要调整,反复进行辨识、估计、诊断,直至获得较为满意的ARIMA预测模型.在实例验证中,所构建的用来预测美国空军飞行事故万时率的ARIMA模型,能够将预测的平均相对误差控制在7％以内,预测结果总体反映航空装备的实际安全状况.

直线管道煤尘爆炸火焰传播规律的试验研究

段振伟，李志强，景国勋

2012, 22(3): 103.

摘要 ( 128 )

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为提供煤尘爆炸事故预防和缓解所需的科学依据,对煤尘爆炸火焰传播过程进行试验研究.所用试验装置,其主要部分为直径0.3m的圆形管道与断面边长为80 mm的方形管道对接形成的一个长2m的爆炸腔体.在其中共进行9次煤尘爆炸试验.结果表明,煤尘爆炸火焰传播具有速度快,波动大,稳定性较差的特点,火焰区长度远大于扬尘区长度,最大火焰速度和传播距离与煤尘量均不存在正比例关系,但存在一个特定的煤尘质量浓度.在这个特定质量浓度处,最大火焰速度达到最大值.当煤尘质量浓度大于这个特定质量浓度时,火焰传播速度曲线整体下降,暂时缺氧被认为是导致这一情况的重要因素.

矿井通风网络的社团结构及灾害控制研究

杨应迪，张国枢，秦汝祥

2012, 22(3): 109.

摘要 ( 123 )

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为研究矿井通风网络的社团结构特征和有效控制灾害在通风网络中的传播范围,根据通风网络的连接特点对传统的GN算法进行改进,以淮南某矿井的通风网络结构为例进行说明,发现矿井通风网络具有较强的社团结构特征；引入强弱社团结构和外内连接边数比后,社团结构的划分更符合实际.根据矿井通风网络社团间的连接关系,就会找到灾害传播的关键分支与节点并加以控制,降低灾害对相邻社团危害程度,控制灾害的蔓延范围.

教练直升机训练系统安全评价研究

董国海，张执国，李晓滨

2012, 22(3): 115.

摘要 ( 148 )

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为保证教练直升机的使用安全,预防事故发生,针对当前教练直升机安全风险决策数据量少、存在模糊的特点,提出基于模糊D-S证据理论的教练直升机训练系统安全评价模型.从人-机-环-管4个系统出发,建立教练直升机训练系统安全评价指标体系,运用模糊评价技术评估教练直升机系统安全影响因素,利用D-S证据理论的层次递归算法对不同层次影响因素的评估等级进行合成,并以某型教练直升机为例,给出评价步骤.结果表明:该方案适用于研究教练直升机训练系统安全评价；根据安全性量化值,能够实现按安全性能优劣对系统的快速排序.

煤矿百万吨死亡率动态无偏灰色马尔科夫预测

徐建新，杨杰

2012, 22(3): 122.

摘要 ( 106 )

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为掌握我国煤炭行业整体安全生产状况,构建动态无偏灰色马尔科夫模型,通过处理我国1999-2008年度煤矿百万吨死亡率数据,对2009-2011年度煤矿百万吨死亡率数据进行预测.用无偏灰色GM(1,1)模型代替传统灰色GM(1,1)模型,拟合得到煤矿百万吨死亡率数据的变化趋势,在此基础上应用马尔科夫模型进行预测,并在每一次预测中更新原始数据,最后对预测结果进行对比分析.计算结果表明:动态无偏灰色马尔科夫模型既能消除传统灰色GM(1,1)模型的固有偏差,又能提高预测精度尤其是中长期预测精度.其中,平均绝对误差为3.35％,平均相对误差为3.85％,均低于传统灰色GM(1,1)模型和一般灰色马尔科夫模型.动态无偏灰色马尔科夫模型对于煤矿百万吨死亡率数据的平均预测精度超过96％.

基于模糊Bow-tie模型的深水海底管道定量风险评价研究

胡显伟，段梦兰，官耀华

2012, 22(3): 128.

摘要 ( 193 )

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为有效评价深水海底管道风险,提出一种新的模糊Bow-tie模型定量风险评价方法.综合运用Bow-tie图、模糊集以及德尔菲法,定量分析油气泄漏概率.进一步利用层次分析法(AHP)研究油气泄漏后果的严重程度,给出泄漏后果因素的权重系数选择方案.同时,结合风险矩阵,实现对高风险深水海底管道的定量风险评价.将上述方法用到具体海底管道工程中,得出目标海底管道泄漏概率属于A级,泄漏后果属于Ⅲ级,泄漏风险为高风险,这一结果与实际情况较为符合.

单元板式轨道扣件刚度突变对行车安全性的影响分析

徐浩，李培刚，王平，陈嵘

2012, 22(3): 134.

摘要 ( 99 )

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为研究单元板式无砟轨道扣件刚度整体及局部突变对行车安全的影响,指导扣件系统的养护维修,利用有限元方法和轮轨耦合系统动力学原理,建立车辆-轨道-路基系统垂向耦合动力学模型.研究扣件系统整体刚度突变和局部刚度突变对列车的振动特性和轮轨垂向作用力的影响规律.结果表明:扣件刚度从20 kN/mm增加到80 kN/mm时,轮对和转向架的振动加速度分别增加40.1％和28.2％,轮轨垂向力增加28.4％,车体变化不大；当局部扣件刚度突变时,车体、轮对、转向架的振动加速度和轮轨垂向力均较基本刚度(50 kN/mm)有所增大.扣件刚度整体突变以及局部突变均会对列车振动特性和轮轨垂向作用力产生不利的影响,建议及时对扣件系统进行养护检修,以保证行车的平稳性和安全性.

全球产品策略与其他化学品风险评估

陈军，石燕燕，李运才

2012, 22(3): 140.

摘要 ( 189 )

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为推动化学品风险评估在我国的开展,对全球产品策略(GPS)进行研究.通过对GPS实施流程的分析,确定实施GPS的核心是开展化学品的风险评估(简称GPS风险评估).将GPS风险评估与欧盟《化学品注册、评估、授权和限制》(REACH)法规要求的化学品安全评估(简称REACH CSA)和我国新化学物质登记要求的新物质风险评估进行对比,从评估物质的要求、效应评估的范围和方法、暴露评估的范围和方法以及风险表征的方法4个方面分析其共同点和差异.确定GPS风险评估是简化版的REACH CSA,新物质风险评估相当于REACH CSA中的环境风险评估部分.最后认为,开展化学品全面风险评估是国际化学品管理发展的趋势.针对实际情况,提出宜采取简化评估和优先评估的方法,在我国逐步开展化学品全面风险评估.

城市埋地燃气管道危险性SPA-Markov链评价预测模型

亢永，许开立，刘家喜

2012, 22(3): 147.

摘要 ( 155 )

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为对城市埋地燃气管道系统危险性进行动态评价及预测,为管理者提供更客观的、可靠的管理依据,将集对分析(SPA)理论和马尔科夫链相结合用于城市埋地燃气系统的动态评价中.针对城市埋地燃气管道系统存在不确定性和动态变化的特点,提出集状态评价和预测分析于一体的城市埋地燃气系统动态危险性评价预测方法.该方法利用SPA的多元联系数对系统的危险等级进行划分,运用马尔科夫链的遍历性,并将结果与集对势相结合,预测城市埋地燃气管道系统最终的危险水平.

危险品事故泄漏模糊路网应急资源优化研究

陈钢铁，帅斌

2012, 22(3): 153.

摘要 ( 102 )

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当危险品大规模泄漏事故发生后,应急物资快速配送对于减轻危险品对人员伤害和挽救损失有重要意义.首先从损毁路网修复和救援物资2个方面建立双层模型,从有限物资分配修复损毁路网和救援上进行优化分配,并通过路径优化时间最短分配物资,使应急救援系统的损失最小化.利用宽容分层的方法对模型进行求解,求解最优的物资分配和运输路径方案.最后利用算例,对模型和算法进行检验,找出需要修复受损路网中关键路段.

非常规突发事件应急决策方法研究

李明磊，王红卫，祁超，刘丹，王剑，王喆，周超

2012, 22(3): 158.

摘要 ( 132 )

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为深入研究非常规突发事件应急决策方法,提高对非常规突发事件的应对能力,调查研究基于应急预案、范例推理和智能规划等3种非常规突发事件的应急决策方法,对比分析这3种方法的特点.研究发现:这3种方法都可以在一定程度上为非常规突发事件提供辅助决策,但是基于智能规划的应急决策方法更适于非常规突发事件复杂的决策环境,有较大发展潜力.然后针对该方法,提出一些需要深入研究的开放性课题.

地震灾害紧急救援可支配交通链路选择研究

朱茵，张鑫，隋晓庆，赵檑

2012, 22(3): 164.

摘要 ( 120 )

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如何通过科学的算法提前获取决定路网通达性的关键链路,即可支配链路,从而可通过各方面养护措施提高可支配链路的抗震能力,保证震后救援运输的顺利进行.提出可支配链路的相关概念,基于矩阵结构的计算方法与原理,并应用算例进行验证.通过选取云南省保山市隆阳区的部分目标区域来进行震后救援路网的支配性链路计算,同时针对地震发生后的特点,综合考虑医疗救援、火灾救援及紧急物资救援3方面的综合救援需求,获得该区域路网的可支配链路.研究结果表明:结合震后实际救援需求,将需求点扩展为多个需求点,能够进一步获得在多个需求点基础上的可支配链路.因此,利用矩阵结构获得可支配链路的方法,能够综合需求点数量和概率临界值的进一步调整,进一步优化计算结果.

高原地震协同应急方法研究——以玉树地震为例

邓芳，刘吉夫

2012, 22(3): 170.

摘要 ( 168 )

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为提高各高原地震应对部门间的协同联动能力,基于组织冲突角度的协同思想对高原地震应急方法进行研究.针对我国高原地震特点,结合高原地震相关应急预案中各主体的职责体系,归纳高原地震应急过程中5种基本冲突类型,建立冲突矩阵.并基于“解决冲突,有序协同”的理念,提出协同应急响应方法,建立协同效率评价模型.就玉树地震救援过程,拟合出高原地震中4个主要部门(救援队伍、医疗部门、交通部门以及协会组织)的协同救援效率,并作出救援效果曲线.结果表明:采用根据冲突模型构建的协同应急方法不仅能够极大地提高救援效率,还能够发现影响救援效率的潜在冲突.

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