基于情景—应对的非常规突发灾害事故应急决策技术研究.pdf

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1、基于“情景-应对”的非常规突发灾害事故应急决策技术研究夏登友2015年6月中图分类号：X937UDC分类号：622基于“情景-应对”的非常规突发灾害事故应急决策技术研究作者姓名夏登友学院名称机电学院指导教师钱新明教授答辩委员会主席钟茂华教授申请学位工学博士学科专业安全技术及工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年6月ResearchonEmergencyDecision-MakingforUnconventionalDisastersandAccidentsBasedonScenario-responseCandidateName：XiaDengyouSchoolorD

2、epartment:MechatronicalEngineeringFacultyMentor:Prof.QianXinmingChair,ThesisCommittee：Prof.ZhongMaohuaDegreeApplied:DoctorofPhilosophyMajor：SafetyTechnologyandEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：June，2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标

3、注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学博士学位论文摘要近年来，随着我国经济社会的快速发展和新材料、新能源、新工艺、新产品的广泛应用，新型灾害事故不断涌现，超高层建筑、深地下工程、石油化工园区火灾和危险化学品泄漏、建筑物倒塌、核泄漏、地震等各类灾害事故都呈现出明显的非传统性、非常规性特征。非常规突发灾害事故具有发生概率低、演变过程复杂、演变路径不清晰等特点，一旦发

4、生往往会造成大量人员伤亡和巨大财产损失，严重时破坏生存环境，造成灾难性后果。为了有效降低非常规突发灾害事故的危害，就必须要积极研究非常规突发灾害事故的应急处置方式。本文从国内外典型案例研究出发，在探索研究非常规突发灾害事故发生、发展、演变规律的基础上，运用动态贝叶斯网络、案例推理、云理论等最新的决策理论与方法，开展基于“情景-应对”的非常规突发灾害事故应急决策关键技术研究。主要研究内容与成果如下：（1）构建了基于动态贝叶斯网络的非常规突发灾害事故情景推演模型。在分析非常规突发灾害事故特征及演变规律的基础上，探讨分析灾害事故的演变机理和事故情景的演变路径；通过分析各事故情景要素间的

5、因果关系，构建事故情景的网络结构图；运用情景分析、贝叶斯网络等技术方法分析、预测、判断事故情景未来发展、演变的趋势，构建非常规突发灾害事故的情景推演模型，最终形成灾害事故情景演变综合态势图。通过情景演变综合态势图，可直观、清晰地看出灾害事故发生发展以及蔓延的整体情况。应急决策主体可根据当前事故状态及演变趋势进行应急决策，并根据下一时间段事故可能演变路径对应急力量进行提前调整和部署，使应急决策主体能够在紧迫的时间约束下，尽可能做出可行的、满意的、科学的决策。（2）以灾害事故情景推演结果为处置目标，研究了基于知识元和案例推理技术的非常规突发灾害事故应急决策方案生成方法。分析非常规突发

6、灾害事故情景特征要素，研究基于知识元的非常规突发灾害事故情景表示方法；分析提取灾害事故的基本情景信息，研究案例的结构化表示方法；设计基于属性相似度和结构相似度双重相似的情景匹配算法及案例推理决策流程，研究非常规突发灾害事故应急决策方案的生成方法。该方法可针对灾害事故情景的变化，动态作出调整，生成不同的应急决策方案，为灾害事故现场科学决策提供切实可行的参考。（3）针对应急方案优选中存在的模糊性、随机性等不确定问题，提出将定性定量不确定性转换的云模型应用到应急决策中，构建了基于云模型的非常规突发灾害事I北京理工大学博士学位论文故应急方案优选方法模型，给出模型的相应算法和实现途径，有效

7、解决模糊性和随机性并存情形下的专家评价与决策问题，使决策结果更为直观、合理，便于应急决策者科学决策。（4）基于上述应急决策技术理论，以大连“7.16”油库爆炸火灾事故应急为实例，验证了“情景-应对”模式下的非常规突发灾害事故应急决策实现途径。实例研究表明：“情景-应对”型应急方式能在非常规突发灾害事故发生时，对事故情景的演变路径和发展态势进行分析推演，推演结果符合灾害事故实际情况；针对不断演变的灾害事故情景，动态生成不同决策方案，并通过方案优选给出最佳的应对策略，有效降低应急决策