[发明专利]毒气泄漏事故中的应急疏散路径规划方法

权利要求书

1.一种毒气泄漏事故中的应急疏散路径规划方法，其特征在于，包括：

步骤1：利用GIS理论方法构建事故区域的疏散网络拓扑模型；

步骤2：利用报警模块通知相关应急部门以及群众，上传事故信息到数据库；

步骤3：选择高斯烟羽模型进行气体扩散模拟；

步骤4：评估受灾路段风险；

步骤5：根据总疏散距离与毒性负荷的加权和最小为依据，规划疏散路径；

步骤6：依据受灾人数以及避难点可容纳人数确定是否采用分组疏散。

2.如权利1所述的毒气泄漏事故中的应急疏散路径规划方法，其特征在于，步骤1，包括构建事故区地理数据库，其中，构建事故区地理数据库包括：

以居民小区或村为单位聚集成居民点，且忽略其主观意识。将疏散过程中的居民点、应急避难场所及道路交叉口抽象为结点，道路抽象为弧段。采用GIS网络分析方法将上述数据转化为疏散网络拓扑模型。

3.如权利1所述的毒气泄漏事故中的应急疏散路径规划方法，其特征在于，步骤2，包括毒气泄漏报警，其中，毒气泄漏报警包括：

当发生事故时，毒气泄漏报警模块接收到来自现场的危险信号，立即将事故通知相关应急部门，同时将事故位置信息上传地理数据库。

4.如权利1所述的毒气泄漏事故中的应急疏散路径规划方法，其特征在于，步骤3，包括：毒气扩散模拟研究，其中，毒气扩散模拟研究包括：

对于固定点源连续泄漏事故，用高斯烟羽模型来进行数学表示，即：

式中:C(x，y，z)表示下风向某点(x，y，z)处泄漏气体的浓度，单位为mg/m3；

Q表示泄漏平均源强，单位为mg/s；

u表示环境平均风速，单位为m/s；

He表示有效泄漏高度；

H表示泄漏口距地面的几何高度；

ΔH表示烟气抬升高度，即He＝H+ΔH，单位为m；

σy和σz分别表示Y和Z方向的扩散参数，单位为m；

扩散参数σy、σz的计算函数为σy＝aXb；σz＝cXd。

5.如权利1所述的毒气泄漏事故中的应急疏散路径规划方法，其特征在于，步骤4，评估受灾路段风险，包括：

将应急疏散网络的范围划分为一个个小网格，以毒气泄漏点为坐标原点在距离泄漏点ΔL的东西南北四个方向进行采样，每次间隔Δt的时间，间接生成采样点，输入毒气扩散的初始参数，对采样点进行浓度赋值，将采样点的浓度落在网格当中，进行空间与时间的分析；

利用毒性负荷来表示受灾路段风险值，如下：

毒性负荷定义为毒气浓度和接触时间的函数，其表达式为：

式中:Pc表示毒性负荷；c表示浓度值或暴露剂量，单位为ppm；l表示人所处的位置；t表示暴露时间，单位为min；n表示取决于毒气性质的浓度指数；

计算毒气对人体致命伤害概率，选取概率函数方程来估算其表达式为：

P_r＝k₁+k₂lnP_c；

式中:Pr表示受体致死概率；k1和k2表示取决于毒气性质的常数。

6.如权利1所述的毒气泄漏事故中的应急疏散路径规划方法，其特征在于，步骤5，包括：应急疏散路径规划，其中，应急疏散路径规划包括：

以疏散路径的长度，总的毒性负荷为加权系数，以居民点为基本单位制定疏散策略，其模型为：

式中:Z约束了最优路径的衡量标准表示疏散路径总长度与总毒性负荷的加权和最小；

C表示需疏散的居民点数量；

i为其编号；S表示安全应急避难场所数量，j为其编号；

D_ij表示从i到j的路径总长度；ω表示将毒性负荷值转换为路径长度的转换系数，具体取值与危化品扩散的影响程度有关；

P_ij表示从i到j的总毒性负荷；

X_ij表示标记，当居民点i分配给避难场所j时，X_ij＝1，否则X_ij＝0。

7.如权利1所述的毒气泄漏事故中的应急疏散路径规划方法，其特征在于，步骤6，包括：分组疏散策略，其中，所述分组疏散策略，包括：

对于人数较多的居民点来说，不一定能找到一次性满足所有疏散人群的疏散点，所以要将疏散人群进行分组疏散，故在为疏散人群寻找避难点的时候，根据避难点的剩余容量决定是否采取分组疏散；当避难点的剩余容量大于疏散人群数量，则受灾人群全部进入该避难点，否则采取分组疏散，直至疏散全部完成。