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双权重应急交通网络最优路径数学模型及算法研究

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中南大学学报（自然科学版） 2015年第6期46卷 2366-2375页

作者：盖文妹邓云峰蒋仲安李竞杜焱北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 国家行政学院北京100089 中国安全生产科学研究院公共安全研究所北京100012

运用运筹学中的图论与多目标优化理论和方法建立双权重应急交通网络最优路径的数学模型,基于超启发式算法思想,提出适合该模型的双试探点搜索算法。算法从应急决策的角度寻找最优路径,通过操纵和管理低层启发式算法,不断获得新启发式算... 详细信息

运用运筹学中的图论与多目标优化理论和方法建立双权重应急交通网络最优路径的数学模型,基于超启发式算法思想,提出适合该模型的双试探点搜索算法。算法从应急决策的角度寻找最优路径,通过操纵和管理低层启发式算法,不断获得新启发式算法,是一种快速、近似的算法。用真实路网验证本文算法在应急管理与决策中的应用效果,并与A*算法进行对比分析,证明前者在双权重应急交通网络的路径寻优上更具优势。此外,用随机路网测试不同限制条件参数c和b以及节点规模n,研究算法精度参数δ1及δ2对双试探点搜索算法求解效率的影响。研究结果表明:所提出的算法求解效率与n及算法流程参数δ1和δ2有显著的正相关关系,而与限制条件参数c和b之间的相关性并不显著,算法有较高的求解效率,为突发事件救灾与疏散提供了有力的技术支持。

关键词：应急管理路径选择双权重网络优化模型超启发式算法

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应急救援物资车辆运输路线多目标优化

北京科技大学学报 2014年第10期36卷 1384-1393页

作者：盖文妹蒋仲安邓云峰李竞杜焱北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 国家行政学院北京100089 中国安全科学生产研究院北京100012

运用运筹学中图论及多目标优化的理论和方法建立应急救援物资车辆最佳运输路线的选择模型,并基于启发式算法求解该模型.从静态网络应急物资车辆运输路线的双目标优化问题入手,设计适合本文模型的算法,并将之推广至含有三个及三个以上优... 详细信息

运用运筹学中图论及多目标优化的理论和方法建立应急救援物资车辆最佳运输路线的选择模型,并基于启发式算法求解该模型.从静态网络应急物资车辆运输路线的双目标优化问题入手,设计适合本文模型的算法,并将之推广至含有三个及三个以上优化目标的路线选择问题.引入时间扩展图的概念,将动态网络中的最佳运输路线问题转化为静态网络中的路径选择问题.算法实质是通过构造辅助决策函数实现Dijstra算法的调用,并在辅助函数构成的搜索空间上寻找最优解,是一种快速的、近似的算法.利用随机路网和真实路网测试本文算法,测试结果与本文的理论分析一致,证明本文算法在应急救援物资车辆运输路线的多目标优化问题中可行且有较好的应用效果.

关键词：应急救援多目标优化车辆路线数学模型最短路算法

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警报接收端优化部署

工程科学学报 2015年第12期37卷 1667-1675页

作者：盖文妹蒋仲安邓云峰李竞杜焱北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 国家行政学院北京100089 中国安全科学生产研究院北京100012

基于个体脆弱性模型将毒气扩散场景下人员疏散过程中的个人风险量化,并根据警报传播和人员跃迁规律求解不同警报接收端部署比例下的个人风险.运用运筹学中图论及多目标优化方法建立高含硫井场警报接收端部署双目标优化模型,并基于贪心... 详细信息

基于个体脆弱性模型将毒气扩散场景下人员疏散过程中的个人风险量化,并根据警报传播和人员跃迁规律求解不同警报接收端部署比例下的个人风险.运用运筹学中图论及多目标优化方法建立高含硫井场警报接收端部署双目标优化模型,并基于贪心算法思想提出求解该模型的实用算法,从而获得模型的较好非劣解.以某山区高含硫井场应急预警通知项目为例,通过程序运算得到该井场警报接收端部署子区域的边界及对应的部署比例.分析表明,在降低部署成本及缓解道路拥塞水平方面,该优化部署方法比传统的平均部署方法更具优越性.

关键词：安全工程警报系统部署多目标优化模型贪心策略天然气井

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基于动态网络流的区域疏散分析模型与仿真

中国安全生产科学技术 2016年第11期12卷 24-30页

作者：邓云峰盖文妹国家行政学院北京100089 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083

区域疏散分析是应急管理工作的重要内容。基于CBRN事故区域疏散的特点,引入疏散亚区域的概念,并运用运筹学中图论与离散时间动态网络流的理论和方法,建立CBRN事故区域疏散优化模型。采用RELAX算法求解该模型,并结合CBRN事故时期人员疏... 详细信息

区域疏散分析是应急管理工作的重要内容。基于CBRN事故区域疏散的特点,引入疏散亚区域的概念,并运用运筹学中图论与离散时间动态网络流的理论和方法,建立CBRN事故区域疏散优化模型。采用RELAX算法求解该模型,并结合CBRN事故时期人员疏散过程详细介绍区域疏散分析的流程。最后将所建模型应用于具体实例,程序运算结果表明群众对紧急疏散通知的反应速度越快,被疏散人数越少以及尽早通知群众疏散时,人员疏散效率明显提高。CBRN事故区域疏散优化模型可为优化和改进CBRN事故区域疏散的方法提供依据。

关键词：应急管理优化模型 CBRN事故区域疏散仿真

基于动态贝叶斯网络的民航突发事件情景分析研究

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中国安全生产科学技术 2016年第3期12卷 169-174页

作者：吴倩谈伟盖文妹中国民航管理干部学院北京100102 中国民用航空中南地区空中交通管理局广东广州510800

航空运输重大突发事件的应急准备与处置存在问题,应急救援效果不甚理想。建立了基于灾害体、受灾体、孕灾环境以及抗灾体四要素的突发事件情景分析模型,并运用动态贝叶斯网络模型,构建了基于关键时间节点的突发事件情景演化模型。基于... 详细信息

航空运输重大突发事件的应急准备与处置存在问题,应急救援效果不甚理想。建立了基于灾害体、受灾体、孕灾环境以及抗灾体四要素的突发事件情景分析模型,并运用动态贝叶斯网络模型,构建了基于关键时间节点的突发事件情景演化模型。基于上述模型,以某航班降落时起落架故障的典型事件为例进行模型构建与分析,分析结果验证该模型运用于民航突发事件情景分析与评估的合理性和可行性。该模型为提高民航突发事件应急准备与处置能力提供了新的思路与方法。

关键词：民航突发事件情景构建情景分析动态贝叶斯网络

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高含硫井场分户报警通知传播模型及仿真

中国安全科学学报 2013年第5期23卷 27-32页

作者：盖文妹邓云峰李竞杜焱北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 国家行政学院应急管理培训中心北京100089 中国安全生产科学研究院公共安全研究所

为改善分户报警通知在高含硫井场周边村民中的传播效果和优化室内报警器的部署方案,基于分址调频广播的技术架构,建立分户报警通知传播的数学模型。采用随机Markov疏散模型对重大毒气泄漏场景中的人员疏散过程进行离散化处理,然后基于... 详细信息

为改善分户报警通知在高含硫井场周边村民中的传播效果和优化室内报警器的部署方案,基于分址调频广播的技术架构,建立分户报警通知传播的数学模型。采用随机Markov疏散模型对重大毒气泄漏场景中的人员疏散过程进行离散化处理,然后基于复杂适应系统和复杂网络理论构建高含硫井场地区的社会关系网络,研究报警通知的传播效果与传播时长、社会关系紧密程度及报警器部署比例等因素的关系。模拟仿真的结果表明,传播时间越长,社会关系越紧密,报警器部署的比例越高,报警通知在疏散人群中传播的效果越好。减少预警时间,并根据社会关系紧密程度优化报警器部署方案,或者在经济成本允许范围内多部署报警器,有助于提高重大事故场景中分户报警通知的效果。

关键词：高含硫井场分户报警信息传播分址调频广播随机Markov疏散模型社会关系网络

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重大事故救灾路线双目标优化模型及算法

北京科技大学学报 2014年第4期36卷 535-542页

作者：盖文妹蒋仲安邓云峰李竞杜焱北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 国家行政学院北京100089 中国安全科学生产研究院北京100012

运用运筹学的理论和方法,建立一种重大事故救灾路线双目标优化数学模型.基于启发式算法思想,提出适合该模型且收敛速度较快的优化算法.该算法通过构造辅助函数调用Dijkstra算法,在最优解的近似区间内多次迭代逐渐逼近最优解,实现了双权... 详细信息

运用运筹学的理论和方法,建立一种重大事故救灾路线双目标优化数学模型.基于启发式算法思想,提出适合该模型且收敛速度较快的优化算法.该算法通过构造辅助函数调用Dijkstra算法,在最优解的近似区间内多次迭代逐渐逼近最优解,实现了双权重网络图最短路的求解,是一种近似的、快速的算法.基于所构造辅助函数的性质,给出实现该算法的具体步骤.对误差进行线性估计,分析了该算法收敛速度的影响因素,并讨论了算法的时间复杂度及优势.最后在案例分析中编译并运行该算法,证实其模拟结果与理论分析结论相吻合.

关键词：矿山救援路径规划优化启发式算法数学模型

重大毒气泄漏事故区域疏散分析系统设计与应用

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中国安全生产科学技术 2017年第12期13卷 13-19页

作者：邓云峰盖文妹国家行政学院北京100089 中国地质大学工程技术学院北京100083

为了对重大毒气泄漏事故的后果影响及相关疏散区域进行分析,构建基于GIS的重大毒气泄漏事故区域疏散分析系统,对区域疏散分析业务流程和数据流程进行分析,对系统总体结构和数据结构进行设计,并结合具体案例,进行扩散模拟,对事故影响区... 详细信息

为了对重大毒气泄漏事故的后果影响及相关疏散区域进行分析,构建基于GIS的重大毒气泄漏事故区域疏散分析系统,对区域疏散分析业务流程和数据流程进行分析,对系统总体结构和数据结构进行设计,并结合具体案例,进行扩散模拟,对事故影响区域以及区域疏散效果进行分析,研究结果表明:混合通知方式下的疏散效率最高,毒气泄漏事故发生后应尽早通知周边居民疏散。

关键词：突发事件毒气泄漏疏散分析系统地理信息系统

应急物资储备点选址多目标优化模型及算法研究

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中国安全生产科学技术 2018年第6期14卷 64-69页

作者：冯舰锐盖文妹中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083

为应急物资储备点的选址问题提供一个合理的解决方法,提高应急救援工作的响应能力,基于运筹学中求解多目标优化问题的理论和方法,根据紧急情况下物资运输调度的时效性与经济性特征,构造相应目标函数,引入权重综合考虑时效性和经济性,并... 详细信息

为应急物资储备点的选址问题提供一个合理的解决方法,提高应急救援工作的响应能力,基于运筹学中求解多目标优化问题的理论和方法,根据紧急情况下物资运输调度的时效性与经济性特征,构造相应目标函数,引入权重综合考虑时效性和经济性,并利用可变权重因子构造辅助函数,进而建立应急选址问题的优化模型;在此基础上,借用智能算法中系统动态演化方法,提出求解权重的算法,并拓展到多目标决策,将多目标问题逐步转化为单目标问题进而解决;实例计算结果验证了所提算法的正确性及优势,以及求解效率、辅助函数性质的正确性,可以为决策者提供多种在灾变条件下的选择方案;此外,提出的算法也可用于应急管理领域中其他相关优化与选址问题。

关键词：应急管理多目标优化应急物资选址