一种煤矿突发事件应急响应风险决策方法技术

本发明专利技术提供一种煤矿突发事件应急响应风险决策方法，包括：基于煤矿突发事件发生后可能出现的情景和情景概率的集合、应对突发事件的应急预案集合、突发事件发生后可能考虑的各项属性集合及权重向量，构建煤矿突发事件应急响应的风险决策矩阵；计算在不同情景下实施不同应急预案后针对不同属性的综合效用值；计算在不同情景下实施不同应急预案后针对不同属性的后悔值；计算实施不同应急预案后的综合感知效用，并对应急预案进行排序。本发明专利技术解决了煤矿突发事件发展演变存在多种情景且实施不同的应急预案后可能导致情景概率不同的应急预案选择问题，准确快速地为煤矿突发事件应急响应风险提供决策方案，避免煤矿突发事件带来更严重的损失。

A risk decision method for coal mine emergency response

The invention provides a risk decision-making method for coal mine emergency response, including: constructing coal mine emergency based on the set of scenarios and scenario probabilities, the set of emergency plans, the set of attributes and weight vectors that may be considered after the occurrence of coal mine emergency. Risk decision matrix for emergency response; comprehensive utility values for different attributes after implementing different emergency plans in different scenarios; regret values for different attributes after implementing different emergency plans in different scenarios; comprehensive perceived utility after implementing different emergency plans and arranging emergency plans Order. The invention solves the problem of choosing emergency plans with different scenarios and scenarios probability after implementing different emergency plans, accurately and quickly provides decision-making plans for emergency response risks of coal mine emergencies, and avoids more serious losses caused by coal mine emergencies.

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿突发事件应急响应风险决策方法
本专利技术涉及煤矿突发事件应急预案选择的
，具体来说，涉及一种煤矿突发事件应急响应风险决策方法。
技术介绍
近年来，我国煤矿突发事件频繁发生，不仅给国家的公共财产和人民的生命安全造成重大危害，同时也对生态环境和生态安全构成严重威胁。由于煤矿突发事件发展演化面临多种情景并且情景发展结果具有不确定性和风险性等特征，故可将应急预案的选择问题归结为一类风险型决策问题。而煤矿突发事件发生后，如何在最短的时间内从多个备选应急预案中选择最优的预案用以应对不断发展演变的突发事件，最大程度地降低突发事件造成的损失，可以有效地预防衍生灾害和连续事故的发生，已成为煤矿安全亟待解决的关键性问题。目前关于煤矿突发事件应急响应的决策方法均未将决策者的决策信息对决策结果的影响，及突发事件发生后的不确定性和决策信息出现分歧时，导致决策信息的犹豫模糊性考虑在内。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种煤矿突发事件应急响应风险决策方法。技术方案如下：一种煤矿突发事件应急响应风险决策方法，包括：基于煤矿突发事件发生后可能出现的情景和情景概率的集合、应对突发事件的应急预案集合、突发事件发生后可能考虑的各项属性集合及权重向量，构建煤矿突发事件应急响应的风险决策矩阵；计算在不同情景下实施不同应急预案后针对不同属性的综合效用值；计算在不同情景下实施不同应急预案后针对不同属性的后悔值；计算实施不同应急预案后的综合感知效用，并对应急预案进行排序。所述构建煤矿突发事件应急响应的风险决策矩阵，具体是构建犹豫模糊风险决策矩阵，包括：对煤矿突发事件发生后可能出现的情景和情景概率的集合、应对突发事件的应急预案集合、突发事件发生后可能考虑的各项属性集合及权重向量进行描述；将决策专家组织针对不同情景下实施不同应急预案后满足不同属性程度的决策信息，转化为犹豫模糊数；将各个犹豫模糊数作为元素构建出犹豫模糊风险决策矩阵。所述计算在不同情景下实施不同应急预案后针对不同属性的综合效用值之前，还包括：构造归一化的煤矿突发事件应急响应风险决策矩阵，消除不同物理量纲对煤矿突发事件应急响应决策结果的影响。所述犹豫模糊数表示为其中，lij(t)表示中元素个数，即决策专家意见个数；的取值为闭区间[0,1]中的实数，即为中第λ大的元素。所述计算在不同情景下实施不同应急预案后针对不同属性的综合效用值，包括：计算在情景St下实施应急预案Ai后针对属性Dj的效用值其中，式中，参数α(0<α≤1)是决策者根据实际需要给定的常数，和分别表示归一化属性的记分函数和偏差函数；lij(t)表示归一化属性中元素的个数，即决策专家的意见个数；为中第λ大的元素，综合效用函数利用记分函数偏差函数和参数α共同决定犹豫模糊决策信息的大小；反映的整体水平，越大，则综合效用越大；反映决策意见的分歧程度，越小，即决策意见的分歧程度越小，则综合效用越大；记应急预案数量的集合M＝{1,2,…,m}，i∈M；记属性数量的集合N＝{1,2,…,n}，j∈N；记情景数量的集合L＝{1,2,…,l}，t∈L。所述计算在不同情景下实施不同应急预案后针对不同属性的后悔值，包括：在情景St下计算实施应急预案Ai后针对属性Dj的后悔值计算公式如下：式中，δ为后悔规避系数，δ>0且δ越大，则决策者的后悔规避程度越大，表示在情景St下针对属性Dj实施效果最好应急预案的综合效用值，表示在情景St下实施应急预案Ai后针对属性Dj的综合效用值。所述计算实施不同应急预案后的综合感知效用，并对应急预案进行排序，包括：计算在情景St下实施应急预案Ai后针对属性Dj的感知效用计算公式如下：式中，和分别表示在情景St下实施应急预案Ai后针对属性Dj的综合效用值和后悔值；计算在实施应急预案Ai后的综合感知效用计算公式如下式中，pt为情景St出现的概率，满足pt∈[0,1],表示在情景St下实施应急预案Ai后针对属性Dj的感知效用；依据综合感知效用的大小对应急预案进行排序，若值越大，则实施应急预案Ai后的效果越好。本专利技术解决了煤矿突发事件发展演变存在多种情景且实施不同的应急预案后可能导致情景概率不同的应急预案选择问题，综合考虑煤矿突发事件发生后可能出现的情景和情景概率、应对突发事件的应急预案、突发事件发生后可能考虑的各项属性集权重，通过将决策专家组织给出的决策信息转换为犹豫模糊数，构建出煤矿突发事件应急响应的风险决策矩阵，再通过在不同情景下实施不同应急预案后针对不同属性计算综合效用值和后悔值，根据综合效用和后悔值计算出实施各应急预案后的综合感知效用，从而对各应急预案进行排序，决策出应急预案的优先级，准确快速地为煤矿突发事件应急响应风险提供决策方案，避免煤矿突发事件带来更严重的损失。附图说明图1为本专利技术实施提供的一种煤矿突发事件应急响应风险决策方法流程图。具体实施方案下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步详细的说明。本实施方式以我国HE省A煤矿的瓦斯爆炸事故为例说明煤矿突发事件应急响应风险决策方法的有效性。A煤矿于某日凌晨井下传来爆炸声，巷道烟雾较大，多处风井防爆门被摧毁。经查为四采区发生瓦斯爆炸事故，事故主要涉及两个回采工作面和一个掘进工作面。瓦斯爆炸事故发生后，A煤矿立即启用应急响应机制。本实施方式提供如图1所示的一种煤矿突发事件应急响应风险决策方法，主要包括以下步骤。步骤1：基于煤矿突发事件发生后可能出现的情景和情景概率的集合、应对突发事件的应急预案集合、突发事件发生后可能考虑的各项属性集合及权重向量，构建煤矿突发事件应急响应的风险决策矩阵。所述构建煤矿突发事件应急响应的风险决策矩阵的具体方法如下：首先，对煤矿突发事件应急响应风险决策方法中涉及的变量和集合进行描述。具体包括：煤矿突发事件发生后可能出现的情景和情景概率的集合、应对突发事件的应急预案集合、突发事件发生后可能考虑的各项属性集合及权重向量。在本实施方式中，不同应急预案实施后可能对突发事件的情景发展产生影响，即不同的应急预案实施后可能导致突发事件的情景发生概率和属性变化各不相同。S＝{S1,S2,…,Sl}：煤矿突发事件发生后可能出现l种情景的集合，其中St表示突发事件发生后可能出现的第t种情景，记情景数量的集合L＝{1,2,…,l}，t∈L；pt表示情景St出现的概率，满足pt∈[0,1]，t∈L。A＝{A1,A2,…,Am}：应对煤矿突发事件的m项应急预案集合，Ai表示第i项应急预案，记应急预案数量的集合M＝{1,2,…,m}，i∈M。在本实施方式中，选定煤矿突发事件发生后未来24小时内可能出现3种情景(l＝3)：“发生中小规模爆炸事故”的情景S1、“发生大规模爆炸事故”的情景S2和“发生连续爆炸事故”的情景S3，专家组织对瓦斯爆炸事故的发展和演变情景进行判断分析，给出未来24小时内3种情景的发生概率：P1＝0.4,P2＝0.4,P3＝0.2。假设煤矿瓦斯爆炸事故发生后可供选择的应急预案有3项，即：A1：紧急疏散人群，排放瓦斯，检查通风系统，疏通巷道，救助巷道中滞留人员；A2：在A1的基础上，检查事故周围存在的隐患灾害，如因瓦斯爆炸易点燃周围建筑物和木材等，防止明火；A3：在A2的基础上，及时修复因爆炸而破坏的巷道，疏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿突发事件应急响应风险决策方法，其特征在于，包括：基于煤矿突发事件发生后可能出现的情景和情景概率的集合、应对突发事件的应急预案集合、突发事件发生后可能考虑的各项属性集合及权重向量，构建煤矿突发事件应急响应的风险决策矩阵；计算在不同情景下实施不同应急预案后针对不同属性的综合效用值；计算在不同情景下实施不同应急预案后针对不同属性的后悔值；计算实施不同应急预案后的综合感知效用，并对应急预案进行排序。

【技术特征摘要】
1.一种煤矿突发事件应急响应风险决策方法，其特征在于，包括：基于煤矿突发事件发生后可能出现的情景和情景概率的集合、应对突发事件的应急预案集合、突发事件发生后可能考虑的各项属性集合及权重向量，构建煤矿突发事件应急响应的风险决策矩阵；计算在不同情景下实施不同应急预案后针对不同属性的综合效用值；计算在不同情景下实施不同应急预案后针对不同属性的后悔值；计算实施不同应急预案后的综合感知效用，并对应急预案进行排序。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建煤矿突发事件应急响应的风险决策矩阵，具体是构建犹豫模糊风险决策矩阵，包括：对煤矿突发事件发生后可能出现的情景和情景概率的集合、应对突发事件的应急预案集合、突发事件发生后可能考虑的各项属性集合及权重向量进行描述；将决策专家组织不同情景下实施不同应急预案后满足不同属性程度的决策信息，转化为犹豫模糊数；将各个犹豫模糊数作为元素构建出犹豫模糊风险决策矩阵。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算在不同情景下实施不同应急预案后针对不同属性的综合效用值之前，还包括：构造归一化的煤矿突发事件应急响应风险决策矩阵，消除不同物理量纲对煤矿突发事件应急响应决策结果的影响。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述犹豫模糊数表示为其中，lij(t)表示中元素个数，即决策专家意见个数；的取值为闭区间[0,1]中的实数，即为中第λ大的元素。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算在不同情景下实施不同应急预案后针对不同属性的综合效用值，包括：计算在情景St下实施应急预案Ai后针对属性Dj的效用值其中，式中，参数α(0&...

【专利技术属性】
技术研发人员：王娟，李强，戴凤威，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21