一种基于风险最小化的危险废物运输路径实时规划的方法技术

本申请实施例提供了一种基于风险最小化的危险废物运输路径实时规划的方法，将风险因素纳入最优路径规划过程中，综合考虑危险废物车辆、道路参数和环境参数、交通信息和驾驶行为，构建运输风险评估函数模型，对危险废物运输的风险进行精细化评估，使规划的路径更全面、更客观。更客观。更客观。

【技术实现步骤摘要】
一种基于风险最小化的危险废物运输路径实时规划的方法


[0001]本申请涉及危险废物运输领域，特别涉及一种基于风险最小化的危险废物运输路径实时规划的方法。

技术介绍

[0002]危险废物具有易燃、易爆、有强烈腐蚀性、有毒、感染性和放射性等，因此其容易造成突发或累积的环境风险，防范危险废物的环境风险是危险废物管理的重要目标之一。从危险废物全流程管理的角度考虑，危险废物的运输造成了风险源的移动，运输过程中的安全事故可能引起危险物质泄漏和爆炸等，在附近及其影响范围或扩散范围中造成人员伤亡、财产损失以及大气、水环境和土壤污染，且风险受体会由于运输路径的不同而产生差异，运输路径规划不合理可能造成风险概率以及风险受体敏感性的增加。
[0003]由于产废单位的生产性质、地点以及产生的危险废物种类繁多，分布密度低，从产废单位到处置单位的路线多样，距离较长，且途径区域众多，危险废物车辆的运输路径具有随意性和模糊性等特点，导致了风险运输环节风险不确定较高。
[0004]现有技术中，危险废物运输最优路径规划方法存在以下不足：1，路径规划的安全性不足，大多方法基于时间、距离和成本直接求取最短路径，未考虑风险因素，缺乏有效、全面的危险废物运输风险评价方法和手段；2，路径规划的实时性较低，当环境或场景变化或发生突发事故时，不能快速地进行动态调整，无法及时有效为危险废物运输车辆提供最优路径指导；3，路径基础数据更新频率过低，导致路径规划结果具有滞后性，不能及时输出最优路径；而如果实时信息的采集更新频率设定过高，则导致数据计算量大，远程处理器运行负荷高，无法高效精准地进行路径规划。
[0005]因此，综合考虑风险发生概率以及风险结果，合理地规划危险废物的运输路径是保证危险废物运输过程中风险最小化的重要基础工作。

技术实现思路

[0006]本申请提供一种基于风险最小化的危险废物运输路径实时规划的方法，以解决现有技术中存在着危险废物运输路径规划的安全性不足、实时性较低、路径规划结果滞后的问题。
[0007]一种基于风险最小化的危险废物运输路径实时规划的方法，所述方法包括：
[0008]步骤1，获取规划路径起始节点和目标节点的位置信息，选择规划路径的中间节点，采集相邻节点之间各路段的静态参数信息；
[0009]步骤2，将所采集的静态参数作为评价指标，建立静态风险评价函数模型，计算各个路段的初始风险值，采用Dijkstra算法(即、狄克斯特拉算法)进行初步路径规划加权，筛选初始最优路径；
[0010]步骤3，根据所述初始风险值，进行路段风险等级划分；
[0011]步骤4，根据所述路段风险等级设定实时规划路径信息的动态更新频率；
[0012]步骤5，按照所述动态更新频率，获取危险废物运输车辆行驶过程中的动态参数信息；
[0013]步骤6，根据所述动态参数，确定发生风险事故概率的动态修正系数，并在初始风险评价函数模型的基础上导入动态参数，构建动态风险评价函数模型，计算各个路段实时的动态风险值，采用Dijkstra算法进行实时路径规划加权，从而进行最优规划路径更新。
[0014]其中，便于描述，可以对相邻节点之间各路段进行编号，记为路段集J＝{1，2，3，
……
，j}。
[0015]其中，风险值可以是一个数值，所有的路段可以基于相同的标准得到各个路段对应的无单位的数值；当然，风险值也可以具有单位。
[0016]因此，根据静态参数确定初始风险值从而筛选初始最优路径、根据初始风险值设定实时规划路径信息的动态更新频率、以及结合动态参数信息确定是否对初始最优路径进行优化调整至实时最优路径规划，从而确定危险废物运输最优路径。这样，在规划路径时，不仅考虑了静态参数和动态参数，可以全面地实现风险最小化，还考虑了基于初始风险值进行动态更新频率的确定，这样可以确保路径规划的准确性和实时性；此外，设定动态更新频率，也可以降低数据计算量，有效缓解远程处理器的运行负荷，避免频繁更新路径，保证路径规划的科学性和高效性。
[0017]起始节点即为规划路径的起点，目标节点即为规划路径的终点。基于不同的危险废物种类和运输目的，起始节点和目标节点的认定过程如下：比如当处理危险废物时，在运输车辆尚未出发时，将危险废物产生单位视为规划路径的起点，并作为起始节点；将危险废物处置单位视为规划路径的终点，并作为目标节点；而如果运输车辆已经离开起始节点，当运输车辆处于运输途中时，则在构建动态风险评价函数模型时最近的即将到达的中间节点变为新的规划路径的起点，并作为起始节点，目标节点则保持不变，而根据实时危险废物运输风险评估的结果，该新的规划路径与原来的规划路径的路段保持相同或者不同。
[0018]可选的，所述选择规划路径的中间节点的步骤包括：基于电子交通地图，获取路口的数量和位置信息，并将每个路口作为一个中间节点。关于中间节点的选取区域范围，选取的是起始节点和目标节点所在行政区域内路网的区域；具体的，该行政区域范围可根据起始节点和目标节点的位置来确定。示例性的，比如当起始节点和目标节点位于同一区时，则中间节点则可选取为该区内路网的所有路口；当起始节点和目标节点位于同一市、不同区时，则中间节点可选取为该市内路网的所有路口；当然，也可以根据实际需求采用除行政区域划分的其他办法设定中间节点的选取区域范围。
[0019]其中，路口选择为任意可更改路径的转折点，比如可以选择城市的红绿灯路口或者未设红绿灯的路口、高速公路出入口、城乡道路的路口、以及乡镇道路口等。
[0020]因此，中间节点的选取过程非常简单和明确，不需要用户自己设定额外的功能去识别和选择中间节点，而是根据载入最新的电子交通地图进行自动识别和确定。
[0021]以上，静态参数是指与车辆运输实时状况不相关的信息，也就是说，在整个运输过程中，这些参数基本保持不变；而动态参数则是与车辆运输实时状况相关的信息，在运输过程中，这些参数会实时变化。
[0022]可选的，所述静态参数信息包括：危险废物运输车辆的信息、道路信息和环境信息。
[0023]这样，在建立静态风险评价函数模型时，不仅考虑了环境信息，还考虑了危险废物运输车辆的信息和道路信息，其中，基于环境信息可计算运输车辆在对应路段发生风险事故概率，基于危险废物运输车辆的信息和道路信息可计算风险事故后所造成的事故后果。通过结合事故概率和事故后果来计算各个路段的初始风险值，使得初始风险值的计算更加全面，从而有利于实现风险最小化的路径规划。
[0024]可选的，所述道路信息包含路段的长度、道路类型、车道数、路宽、历史交通事故发生率、以及道路限制信息中的至少一种，道路限制信息是指道路限速、道路限行等道路限制类的信息。可以理解的是，道路信息的参数可以更多，且参数越多时，越有利于通过这些参数准确地计算出初始风险值，作为一种实施方式，道路信息包括路段的长度、道路类型、车道数、路宽、历史交通事故发生率、以及道路限制信息。
[0025]可选的，所述危险废物运本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于风险最小化的危险废物运输路径实时规划的方法，所述方法包括：步骤1，获取规划路径起始节点和目标节点的位置信息，选择规划路径的中间节点，采集相邻节点之间各路段的静态参数信息；步骤2，将所采集的静态参数作为评价指标，建立静态风险评价函数模型，计算各个路段的初始风险值，采用Dijkstra算法进行初步路径规划加权，筛选初始最优路径；步骤3，根据所述初始风险值，进行路段风险等级划分；步骤4，根据所述路段风险等级设定实时规划路径信息的动态更新频率；步骤5，按照所述动态更新频率，获取危险废物运输车辆行驶过程中的动态参数信息；步骤6，根据所述动态参数，确定发生风险事故概率的动态修正系数，并在初始风险评价函数模型的基础上导入动态参数，构建动态风险评价函数模型，计算各个路段实时的动态风险值，并进行实时运输风险评估，从而对初始最优路径进行调整。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选择规划路径的中间节点的步骤包括：基于电子交通地图，获取路口的数量和位置信息，并将每个路口作为一个中间节点。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述静态参数信息包括：危险废物运输车辆的信息、道路信息和环境信息；其中，所述危险废物运输车辆的信息包含运载危险废物的类别和危险特性、以及车辆的最大载重中的至少一种；所述道路信息包含路段的长度、道路类型、车道数、路宽、历史交通事故发生率、以及道路限制信息中的至少一种；所述环境信息包含天气、温度、人口密度、以及环境限制信息中的至少一种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始风险值记为R
j
，R
j
的计算公式如下：R
j
＝F(P
j
,Q
j
)
ꢀꢀꢀꢀ
(1)式(1)中，P
j
为路段j发生风险事故的概率，Q
j
为路段j的事故后果；所述P
j
和Q
j
的定义如下：P
j
＝f(α,l,d,n,w,p)
ꢀꢀꢀꢀ
(2)式(2)中，α为动态修正系数、l为路段的长度、d为道路类型、n为车道数、w为路宽、p为历史交通事故发生率；式(3)中，r为危险废物的危险等级、T为天气状况、K为温度、ρ为人口密度、μ为其他环境影响因子。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用Dijkstra算法进行初步路径规划加权，筛选初始最优路径的步骤包括：步骤2
‑2‑
1，初始化集合S仅包含起始节点c0，集合E包含其余节点，R[0][k]为c0到c
k
的路径风...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕军，方文，刘苗苗，马宗伟，黄玉洁，刘正，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：