关键词:
煤矿事故
应急救援
进化算法
需求量预测
设施选址
物资编码
摘要:
应急物资储备是应急管理体系的重要组成部分,也是事故应急救援处置的重要支撑。近年来,在各部门的共同努力下,应急物资储备体系已初步建立,在事故救援中发挥了重要作用。但是现有储备体系仍存在不足,应急物资储备不合理、应急物资储备库分布不均衡、储备体系运行效率低下等问题依然存在,使得应急物资储备体系在应对突发事故时仍然与预期存在差距。本文围绕煤矿应急物资储备选址问题展开研究,包括煤矿事故应急物资需求量预测、煤矿应急物资分类编码、煤矿应急物资储备库选址等内容。主要研究内容和成果如下:
(1)改进了差分进化算法,结合改进差分进化算法、多元回归模型和案例推理技术,建立了煤矿应急物资需求预测模型。根据相关性分析和IDE算法确定了案例影响因素及其权重,通过多元回归分析,得到了应急物资使用量的特征因素及其贡献度,确定了案例修改方法。通过对煤矿火灾事故液态CO2需求量进行预测分析,结果表明,该模型预测结果的误差为4.3%,标准偏差为4.4%,具有较高准确性和稳定性。
(2)建立了煤矿应急物资分类评价体系,确定了各类应急物资的重要性和存储位置,提出了物资分级存储模式。采用混合分类法,以功能用途、运输优先级、存储位置及目标矿井三个标准对应急物资进行分类,提出了一种包含多种关键救援信息且具备唯一编码的煤矿应急物资编码体系。
(3)改进了传统引力模型,考虑煤矿风险值、需求差异性等因素,建立了物资分级存储模式下煤矿多级应急物资储备库分层选址模型,使用Arc GIS计算真实路网距离,采用NSGA-II算法求解模型,使用FAHP法筛选决策方案,并与传统选址模型进行对比分析。结果表明,采用物资分级存储模式后,储备库能够在满足煤矿救援需求同时,减少85.3%的建设成本。虽然与单层储备库相比,多级储备库会增加储备库的数量,但是通过优化应急物资的配置,仍可减少75.6%的成本。
(4)在分层选址模型的基础上,根据整体性建模思想,考虑辽宁省已建成的物资储备库,建立了物资分级存储模式下煤矿多级应急物资储备库选址与物资分配集成优化模型。采用NSGA-III算法求解模型,设计了集成多属性决策方法选择决策者偏好方案。通过实证分析,确定了辽宁省煤矿应急物资储备库的位置及物资配置,并结合辽宁省物资储备库的实际情况对物资储备库的布局优化及物资存储提出改进建议。
该论文有图45幅,表50个,参考文献153篇。