中国安全科学学报

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2012, 22(1): .

摘要 ( 86 )

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行为形成因子与人为差错模式的定性关联分析

李龙，蒋英杰，孙志强，宫二玲，谢红卫

2012, 22(1): 3.

摘要 ( 192 )

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为揭示人为差错的发生规律以便有效管理人为差错,研究行为形成因子与人为差错模式间的对应关系.将行为形成因子作为情景环境的表征,在SRK( skill,rule,knowledge)模型的基础上,将认知功能的效能分为3种指标:全面性、准确性和效率,将认知功能与效能指标相结合得到人为差错模式的分类.在此基础上,根据经验详细分析行为形成因子对认知功能3种效能指标的影响,得到行为形成因子与人为差错模式的关联关系表格.该关联关系是定性的,包含密切关联、重要关联、一般关联和没有关联4种关联程度,不但可以用于人为差错事件的调查,而且可以用于人为差错模式的预测.

基于BP神经网络的煤与瓦斯突出预测系统开发

曲方，张龙，李迎业，李忠群

2012, 22(1): 11.

摘要 ( 105 )

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煤与瓦斯突出影响因素多,难以为其建立合适的多指标非线性预测模型,为提高突出预测的准确性和增强预测预报方法的实用性,采用改进的BP算法建立煤与瓦斯突出预测数学模型.通过研究不同算法的突出预测效果,对已建模型的泛化能力进行检验,利用Matlab GUI和神经网络工具箱设计开发煤与瓦斯突出预测系统,通过向系统输入已知的突出样本数据,经过学习、训练,实现对未知参数的预测.仿真结果表明:网络在训练300次后,误差训练曲线的均方差( MSE)可以达到10 - 15,实际预测误差也小于0.1,系统得到的5组数据预测结果与实际情况相符.

管制员安全能力模型研究

陈芳，罗云

2012, 22(1): 17.

摘要 ( 128 )

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为准确评价管制员安全能力,基于能力的定义和管制员工作职责,界定管制员安全能力的内涵；依据该内涵及其工作特性,建立由身体素质、业务素质和意识3个结构维度组成的管制员安全能力模型.其中,身体素质包括生理状况和心理状况；业务素质包括教育状况、培训状况、技能状况和经验状况；意识包括安全意识和工作意识.在各项指标性质差异较大情况下,利用功效系数法实现评价指标的标准化以减小误差,客观反映指标情况,同时采用G1-法和熵值法集成的主客观综合赋权法确定指标的权重,在一定程度上弥补主客观单一赋权的不足,最后通过逼近理想解排序法( TOPSIS)评价管制员安全能力.结果表明,按照从大到小排序对管制员安全能力的影响因素依次为意识、身体素质和业务素质.就对所论能力的影响而言,心理状况强于生理状况；技能状况强教育、培训和经验状况；安全意识对意识的影响大于工作意识.

GRNN模型在煤与瓦斯突出及瓦斯含量预测中的应用

付小平，薛新华，李洪涛

2012, 22(1): 24.

摘要 ( 176 )

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煤与瓦斯突出的作用机理非常复杂,是诸多因素如地应力、煤层瓦斯、煤体物理力学性质等共同作用的结果.在分析广义回归神经网络(GRNN)的基本原理和算法的基础上,建立煤与瓦斯突出等级以及基于构造复杂程度定量评价的瓦斯含量GRNN模型.然后用收集到的工程实例样本训练和检验该模型.结果表明,GRNN模型具有很好的预测能力和泛化能力,能较好揭示瓦斯含量和诸影响因素间的关系,可用于煤与瓦斯突出判别以及瓦斯含量预测.同时可以看出,光滑因子的合理选取对于提高GRNN模型的预测精度非常重要,因此,在以后的实际应用中需要不断尝试,找出最合理的光滑因子.

开放空间复杂地形人员疏散模拟研究

王丽，刘茂，孟博，王炜

2012, 22(1): 29.

摘要 ( 251 )

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为研究开放空间复杂地形条件下人员疏散,开发出能够模拟行人疏散的三维可视化软件系统.将复杂多变的地形分解为一系列连续变化的坡面,分析斜坡上行人受力,考虑重力影响,在经典社会力模型的基础上,提出一个改进模型.选择某气井周边居民疏散案例,运用VC++和OpenGL图形库技术初步完成整合数字高程模型(DEM)、道路网络和行人特征的三维社会力人员疏散模拟程序.最后通过实例模拟,可以明显地观察到人群的动态疏散过程以及在灾难中的拥堵行为、转向躲避行为和超越行为.应用该模型,能够实现复杂地形人员疏散三维动态模拟,并快速预测疏散时间.

走廊弯腰疏散行为试验研究

杨立兵，陈建宏，周汉陵

2012, 22(1): 34.

摘要 ( 196 )

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为研究走廊里人群弯腰疏散行为,组织45名学生进行6组不同初始密度疏散试验,通过录像分析得出不同密度时弯腰疏散基本图,将结果与行走及爬行疏散比较.试验结果表明:弯腰和行走疏散的速度分别是1.4 m/s和1.7 m/s,而爬行疏散速度为0.73 m/s;在密度小于0.5人/m2时,3种疏散方式的流动速度相当；在密度大于0.5人/m2时,3种移动方式速度有明显差异；得出弯腰疏散的速度频率分布图,速度均值为:女生1.02±0.16 m/s,男生1.09±0.2 m/s；在低速度区,女生占很大比重,男生在高速度区的频率较高.

概率火灾安全分析方法研究

宋贤生，陈驰，刘英学

2012, 22(1): 39.

摘要 ( 194 )

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为分析和评估火灾对设备、建筑物等敏感目标结构安全的影响,结合化工定量风险评估方法和气体爆炸概率安全分析方法,提出概率火灾安全分析策略和实施流程.该方法包括火灾危害辨识、泄漏速率计算、火灾后果模拟、频率分析、绘制频率超越热载荷曲线、结构响应分析等关键步骤.以某柴油罐区为例,通过频率分析和火灾模拟,绘制出频率超越热载荷曲线,假定火灾风险可接受准则为10 -4/a,求得对应的可信热载荷为21 kW/m2,并以此值作为结构热响应分析的输入参数.火灾概率安全分析方法侧重于描述火灾热辐射强度及其对应的发生可能性,判定敏感目标遭遇的可信火灾热载荷强度和结构热响应行为,评估消防减灾措施效果,确保结构完整性和可用性,不评价工艺系统潜在火灾风险的高低.

刨花板及其木质原材料燃烧热解特性对比试验

岳海玲，杨守生

2012, 22(1): 46.

摘要 ( 239 )

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为研究刨花板与木质原材料热解燃烧过程的区别,利用热重分析仪对空气和氮气条件下刨花板及其木质原材料进行研究.深入分析材料的燃烧热解失重过程的热重法和微商热重法曲线特性,确定了材料的燃烧特征参数.材料的燃烧热解动力学过程符合“双阶段一级反应”模型,利用考斯特-瑞地芬(Coats-Redfern)方法求得对应失重阶段的动力学参数.通过对比发现,刨花板较其木质原材料着火温度低,燃尽温度高,综合燃烧特性指数低；燃烧热解活化能和频率因子低,高温段失重率高；燃烧最终剩余质量和其木质原材料基本相同,热解剩余质量大于木质原材料.根据试验现象对刨花板燃烧热解过程中胶黏剂的作用机理进行了推断.

载铁改性沸石粉体抑制甲烷/空气扩散火焰试验研究

倪小敏，况凯骞，杨冬雷，廖光煊

2012, 22(1): 53.

摘要 ( 194 )

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为发展洁净高效新型粉体灭火介质,以沸石粉体为基体,采用盐酸活化和氯化铁溶液浸泡方法制备载铁改性沸石粉体灭火剂.采用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和X-射线荧光光谱仪(XRF)等仪器对该粉体灭火剂的结构和形貌进行表征.通过小尺度的杯式燃烧器试验研究载铁沸石粉体对甲烷/空气扩散火焰的灭火效果,并和未改性沸石粉体进行对比.试验结果表明,载铁改性沸石粉体灭火剂的灭火效能明显高于未改性沸石粉体.改性沸石灭火效能提高,主要是由于所负载的铁离子在火焰中转化为活性铁原子,参与清除火焰自由基的催化反应.

火灾时人员疏散预动作时间的CDF表征法研究

汪金辉，陆守香，黄昌兵

2012, 22(1): 58.

摘要 ( 217 )

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为表征建筑物火灾环境下人员疏散预动作时间随机性,提出累积分布函数表征法,并给出根据已知累积分布曲线产生随机预动作时间的方法和步骤.对1993年发生在美国纽约2幢世贸中心双子大楼(WT1和WT2)的火灾案例进行分析.结果表明,前人提出的正态分布、威布尔分布等概率分布表征人员疏散预动作时间,具有一定的局限性,对WT1的数据比较适用,对于WT2数据完全失效.而应用累积分布函数法分别对WT1和WT2的数据进行表征,结果表明,模拟生成随机预动作时间的累积分布与原始数据的累积分布曲线完全吻合.同时,随机预动作时间的均值和标准差几乎与样本大小无关.

几种木质地板材料差热特性分析

罗静，樊刚，郑艳琼，李智，崔飞

2012, 22(1): 65.

摘要 ( 177 )

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为正确认识木质地板材料的燃烧特性,应用差热分析方法比较几种木质地板材料的燃烧性能.采用CRY -1型差热分析仪对8种木质地板与普通松木试样依据标准升温曲线进行差热试验,研究试样受热期间的峰特征.试验结果表明:不同品牌的复合地板在燃烧性能上基本相同,而实木地板由于所选基材材种不同,其热特征有很大的区别.总体上,复合地板火灾危险性高于实木地板.所选8种木质地板与普通松木的火灾危险性大小为试样③＞试样⑦＞试样⑥＞试样②＞普通松木＞试样⑧＞试样⑤＞试样④＞试样①.

硫化矿石自燃倾向性评价的属性区间识别模型

阳富强，陈伯辉

2012, 22(1): 70.

摘要 ( 127 )

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为合理判定硫化矿石的自燃倾向性大小,将属性区间识别理论与信息熵理论结合,建立硫化矿石自燃倾向性综合评价的熵权属性区间识别模型.选取矿样的吸氧速度常数、自热点、着火点3项指标作为属性区间识别模型的基本判别因子,依据信息熵理论获得各判别指标的权重.给出矿样自燃倾向性的属性空间矩阵,采用均化系数将矿样的属性测度区间转化为综合属性测度；利用置信度识别准则和分级标准判别各个矿样的自燃倾向性.对采自国内典型硫化矿山的14个代表性矿样的室内实测值进行综合判定；结果表明,基于熵权的属性区间识别模型能更好地评价硫化矿石的自燃倾向性大小,如实反映出矿样的自燃特性.

二叔丁基过氧化物的热失控动力学研究

王慧欣，梁广荣，张宏哲

2012, 22(1): 76.

摘要 ( 204 )

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为研究二叔丁基过氧化物(DTBP)热失控危险性,利用C600微量量热仪对DTBP热分解动力学进行试验研究,测定DTBP在不同升温速率下的起始放热温度和分解热,分别用非等转化率法和等转化率法得到DTBP热分解反应的动力学参数.用非等转化率法确定反应的最佳反应级数为1,相应的活化能分别为137.75、132.60、128.61和122.93 kJ/mol,指前因子分别为8.82×1012、6.69×1012、2.06×1012和3.89×1011 l/s.用等转化率法确定的活化能范围为102～138 kJ/mol,并拟合出活化能与转化率的关系曲线.结合计算出的动力学参数,通过对DTBP分解机理的分析,可以推断其具有热失控危险性.

无起爆药雷管内管装药密度对燃烧转爆轰的影响研究

苏俊，刘玉存，王建华，于国强

2012, 22(1): 82.

摘要 ( 139 )

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起爆药雷管生产中产生大量有毒废水,且其运输、贮存存在安全隐患.为克服这些困难,笔者自行制备无起爆药雷管.采用圆筒式金属内管中装填超细PETN(季戊四醇四硝酸酯),作为起爆元件,代替起爆药部分,研究装药密度对内管燃烧转爆轰(DDT)的影响.研究结果表明,在内管壁厚1 ～2 mm,内径Φ4.0 mm,长25 mm,装压密度为0.8～ 1.14 g/cm3的范围内,内管能可靠实现燃烧转爆轰.

扩展卡尔曼滤波算法在矿用救生舱舱内气体浓度测控中的应用

姚舜才，朱红青，高如乐

2012, 22(1): 88.

摘要 ( 193 )

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为有效控制矿用移动式救生舱内气体浓度,确保救生舱内环境质量,保障舱内人员生命安全；根据《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》的指标要求,采用扩展卡尔曼滤波方法对救生舱舱内气体参数的变化过程进行辨识,得出舱内气体浓度的状态空间模型,并应用迭代优化控制方法对气体浓度进行控制调节；在矿用救生舱模型和现场样机中分别进行了模拟和现场试验.结果表明,测控系统能有效控制救生舱舱内气体浓度进行,满足各项指标要求,且具有较好的鲁棒性.

高含硫气田集气站设备定量风险评价

谭清磊，陈国明，付建民

2012, 22(1): 94.

摘要 ( 133 )

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为预防高含硫天然气泄漏事故和制定设备检测策略,对集气站设备进行定量风险评价.利用DNV Leak数据库得到集气站关键设备的同类失效频率,利用API 581标准对同类失效频率修正得到失效频率.用PHAST软件计算4种典型泄漏孔尺寸的燃烧爆炸和毒性的影响区域范围,确定设备的燃烧爆炸风险和毒性风险.结果表明,利用该方法能够确定设备风险大小顺序.

基于熵权-HDT的航空器维修人误概率确定

张晓全，王欢

2012, 22(1): 100.

摘要 ( 134 )

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人误是造成民用航空维修差错的主要因素.为确定不同情境下人误发生概率,结合某维修基地具体情况,采用熵权法确定主要的影响因子,并基于全决策树法分析主要影响因子对航空器维修人误概率的影响程度.计算结果显示,该维修基地人因可靠性的主要影响因子包括航空器维修人员的安全态度、技能、沟通、工作环境、压力以及工段长领导能力.根据各主要影响因子的不同品质描述等级组合,确定该情境下航空器维修人员的人误概率.鉴于该维修基地人因可靠性影响最明显的因子是“沟通”,提出信息及时交流、明确沟通重要性等解决措施.

基于证据理论的煤矿瓦斯涌出组合预测

程加堂，张辉，徐绍坤

2012, 22(1): 106.

摘要 ( 136 )

相关文章 | 多维度评价

为提高煤矿瓦斯涌出量预测的准确度,引入证据理论组合预测方法.根据瓦斯涌出量及其主要影响因素间的实验数据,采用3个不同的粒子群神经网络模型对涌出量进行初步预测.并由BP、RBF网络对预测误差及预测点的影响因素进行分析建模,以获取每个模型的可信度.再利用证据理论对其进行合成,确定组合模型的权值,最终实现对瓦斯涌出量的组合预测.实例结果表明,该组合预测方法的平均绝对误差、均方误差分别为18.5％、5.8％,均小于神经网络组合法及等权平均法的相应预测误差,适用于煤矿瓦斯涌出量预测.

基于FMEA和模糊理论的海底管道建造期质量风险分析

李毅佳，余建星

2012, 22(1): 112.

摘要 ( 208 )

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为有效控制海底管道建造期间质量风险,采用基于模糊理论的故障模式及影响分析(FMEA)法分析海底管道在此期间众多的质量风险因素.该方法是在传统FMEA方法基础上,结合专家经验和知识确定模糊语言术语集和模糊数,对各风险因素进行模糊评价,根据各风险因素的模糊风险优先度数值(FRPN)进行风险排序,确定涂敷涂层期间需重点关注的风险因素.结果表明:涂层耐阴极剥离、管道腐蚀余量、混凝土抗压强度、密度、涂层张力等性能不满足设计要求是海底管道在涂敷涂层期间质量控制的关键因素.

道路交通环境中驾驶疲劳的生成模型研究

谢晓莉，李平生，王书云

2012, 22(1): 118.

摘要 ( 140 )

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为预防由驾驶疲劳引起的交通事故,有必要研究在道路、交通和环境的综合影响下驾驶疲劳的生成机理.基于生理、心理学中的经典理论,借鉴国内外相关的研究成果,采用理论推理的方法对驾驶疲劳生成过程中驾驶员唤醒水平的变化规律及其影响因素进行分析.在此基础上建立了驾驶疲劳的生成模型,并将模型应用于工程实际.通过驾驶员唤醒水平的变化,指出驾驶疲劳的生成时刻,及其对驾驶时间的规定和道路、景观设计的影响.该模型以唤醒水平为核心,描述驾驶疲劳生成过程中驾驶员唤醒水平的变化规律,强调道路交通环境对驾驶员唤醒水平的影响.

基于主成分分析法的危险货物运输企业安全评价

沈小燕，刘浩学，谢培

2012, 22(1): 124.

摘要 ( 183 )

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为更准确地评估危险货物运输企业安全等级以降低其运输风险,提出基于主成分分析法(PCA)的危险货物运输企业BP神经网络安全评价模型；在从人-机-物-环境-管理角度构建危险货物运输企业安全评价指标的基础上,分别利用该模型和其他3种模型对3家实例企业进行仿真评价和对比分析.结果表明,该模型的评价结果与期望值间的相对误差约为0.5％～1.2％,计算精度优于其他模型,且具有计算量小等特点.

基于模糊贴近度的组织安全文化评估方法

李闯，端木京顺，王青

2012, 22(1): 131.

摘要 ( 193 )

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鉴于组织安全文化评估过程中,各因素指标及其相互作用关系具有模糊性,引入模糊数学理论,提出一种基于模糊贴近度的组织安全文化评估(SCA)方法.首先,构建组织安全文化因素指标体系以及确定SCA特征状态模式；其次,依据模糊语言隶属度函数以及特征状态模式,确定指标与SCA等级的隶属度；第三,确定指标与各等级的非对称贴近度,依据模糊贴近度判断矩阵进行评估决策；最后,以核电组织安全文化为例,通过对比分析进行方法的验证.实例分析结果的一致性表明:该方法能有效量化系统状态与各评估等级之间的贴近程度,能解决安全文化以及评估状态的模糊性问题,且评估结果与实际状态相吻合.

管棚预支护条件下水下隧道开挖面三维稳定性分析

王海涛，贾金青，白海峰

2012, 22(1): 137.

摘要 ( 114 )

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为研究管棚预支护条件下水下隧道开挖面稳定性,基于塑性极限分析理论,建立考虑渗流力的管棚预支护条件下隧道开挖面三维稳定性分析模型,并据此确定开挖面的极限支护压力.结合深圳地铁实际工程,采用笔者提出的方法计算得到的开挖面极限支护压力较二维极限平衡法更符合实际情况,该方法的合理性得到验证.进而研究管棚预支护、地下水位和管棚剩余长度对隧道开挖面渗流力的影响.分析结果表明,渗流力对隧道开挖面稳定性有显著影响,渗流力与地下水位呈线性关系；采用管棚预支护能显著减小隧道开挖面处的渗流力,但当开挖面前方管棚剩余长度超过2倍洞径时,再增加管棚长度对减小开挖面渗流力的效果不明显.

煤矿政策对安全生产影响分析及实证研究

李成武，王亭亭，曹家琳

2012, 22(1): 143.

摘要 ( 141 )

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为分析煤矿政策对安全生产中的影响,回顾1978年以来煤矿政策和安全生产状况.统计了1978-2010年我国主要的煤矿政策,分阶段分析其与煤炭产量、煤矿事故指标之间的发展变化关系,运用EViews6建立煤矿事故死亡人数与煤炭产量之间的回归模型,并进行检验修正,比较验证煤矿政策的作用效果.结果表明:1978-1991年和1992-2002年,煤炭产量对死亡人数的影响系数为397.482,事故随产量的增长而加剧,但后一时期由于政策监管等因素影响,在同等产量条件下,煤矿事故相对减少；2003-2010年,影响系数为-283.770,煤矿安全状况随煤炭产量的增长而明显好转.

中小学校园拥挤踩踏事故风险评估指标研究

王起全

2012, 22(1): 149.

摘要 ( 133 )

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为研究诱发中小学校园拥挤踩踏事故风险因素,根据近年来21起典型事故统计结果,设计调查问卷,在问卷信度检验结果满足良好的相关水平和一致性的基础上得出中小学校园拥挤踩踏事故影响因素分为4个方面,9个因素.基于数据处理系统( DPS),引入非参数投影寻踪回归模型的理论方法,对多维拥挤踩踏事故影响因素数据进行投影降维分析,利用交叉核实,进行非参数拟合,得出每一因素的权重值及事故发生预测值.拟合结果表明:人群失控、人群密度、时间限制3个影响因素更为重要,在校园拥挤踩踏事故日常预防中应多予重视,同时初步探讨影响因素权重在中小学拥挤踩踏事故评估中的应用,为进一步有效防止校园拥挤踩踏事故发生提供技术支持.

城市应急物流需求区域确定及等级划分方法

李国旗，张锦，刘思婧

2012, 22(1): 157.

摘要 ( 167 )

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为提高应对突发事件的物资保障能力,提出基于联合国救灾署(UNDRO)灾害风险评估模型的应急物流需求区域风险预评估流程.采用应急物流需求总量,分类别、分事件需求量,需求密度,需求比例等指标进行物流需求测度,研究突发事件发生概率与需求扰动水平、需求密度、需求的自我供给水平相结合的3种需求区域等级划分方法.实例研究表明:区域4、3、1作为城市商业中心,人口密度高及消防隐患多,应急物流需求等级高于其他区域；城市外围区域9,由于工业基础较好,抗风险能力及自我修复能力高,需求等级低.作为城市的有机组成部分,各区域地质灾害事故的发生概率相差不大,城市管理者应关注火灾事故及安全生产事故对应急物流需求的重大影响.

考虑供应中断的灾后安全救援血液优化调度研究

秦晓燕，刘晓，程勤侦

2012, 22(1): 165.

摘要 ( 132 )

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血液应急保障是灾后安全救援的重要环节.为既有效满足需求,又避免盲目、过量的采血、调血增大血液过期报废压力甚至血荒的发生,保障灾后安全救援顺利进行,针对血液的易腐特性,提出血液应急调度的特点,并建立在物联网技术支持下的多时段、多类型血制品、多种运输方式的优化调度模型,通过合理调用库存血,组织自采血、外调血,并确定相应的数量以满足用血需求,实现血液应急保障系统响应时间和调度总成本最小化目标.采用ILOG CPLEX软件对模型进行求解,结合汶川特大地震的实际案例,进行数值仿真与结果分析,并给出在不同中断情景下的调度策略,表明通过建立双向互调的血液供应网络,并采用调度优化方法能够以更短的时间满足用血需求,同时减小调配成本和血液报废压力,能更好地应对灾后救援中出现的供应中断情况.

基于博弈论石化园区火灾跨区域灭火救援研究

朱康，刘斌，周德闯，朱霁平，汪箭

2012, 22(1): 172.

摘要 ( 148 )

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为解决石油化工园区火灾跨区域灭火救援面临的多消防中队相互协作、消防资源优化配置等复杂问题,搭建以新疆阿克苏地区消防力量为救援基础的原油储罐火灾场景,结合Gambit软件建立博弈计算模型,设计跨区域灭火救援方案的通用流程.针对不同火灾规模,以跨区域灭火救援通用制定流程为指导,计算出相应的消防中队战斗组合及救援力量输出.针对火灾发展的不确定性,通过混合策略博弈计算进一步调整和完善跨区域灭火救援方案.结果表明,采用博弈论方法能够提供针对消防资源调度分配的新方法,用以制定更快速和易于调整的灭火救援方案.

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