一种化工园区中应急资源调度模型的建立方法及调度方法技术

本发明专利技术公开了一种化工园区中应急资源调度模型的建立方法及调度方法，包括基于化工园区信息确定应急资源调度的主要目标函数和次要目标函数，再将两者转换为单目标问题的应急资源调度模型。通过引入交叉算子和禁忌表策略改进灰狼算法并对该模型求解，输出最优的资源调度策略。本发明专利技术基于化工园区突发事故应急资源调度的特点，能够对园区内的资源进行智能筛选、匹配和调度，从而解决了现有化工园区在发生突发事件时，资源调度不精确、成本高和失误率较高的技术问题，可以为决策者提供科学合理的应急资源调度策略，从而提高了应急处置救援能力。能力。能力。

【技术实现步骤摘要】
一种化工园区中应急资源调度模型的建立方法及调度方法


[0001]本专利技术涉及领域，特别是一种化工园区中应急资源调度模型的建立方法及调度方法。

技术介绍

[0002]随着我国化学工业的迅速发展，化工园区建设也变成了不可缺少的一环。化工入园在提高生产技术水平，促进行业经济的同时，也给其安全生产带来了挑战。化工园区内存放有大量的易燃易爆物料，如果园区内出现了火灾、爆炸、泄露气体等突发事故，可能会产生灾难性的多米诺效应，并由此带来了重大的人身伤亡和财产损失，鉴于事故的突发性，当事件发生时迅速制定合理的应急资源调度方案至关重要。
[0003]化工园区应急资源调度体系应对突发事件的能力，有赖于它的迅速反应机制以及在复杂环境下的适应性。当前，国内外学者在应急资源调度问题上所做出的研究大多研究是以自然灾害领域的应急资源调度为背景，不能很好的匹配化工园区事故为背景的应急资源调度。实际上，化工园区应急资源调度需要考虑的影响因素包含多个方面，化工园区是危化品高度集聚区，危化品事故具有典型的多米诺效应，一家企业突发安全事故，处理不及时的话，会同时影响园区内其他的企业。所以，化工园区安全事故的发生对应急资源的时效性和充足性更加苛刻，目前已知的模型和方法均不能满足实际需求，进而导致应急资源调度策略。
[0004]目前，本领域亟须一种面对当事故突发情况能够快速、合理、有效的将储备点的应急资源运送到事故点的方法，从而尽可能的降低损失并且防止引发其它灾害的解决方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对上述现有技术存在的问题，提供了一种化工园区中应急资源调度方法，能够针对应急资源调度过程中多储备点、多事故点、多资源的情况，构建了单目标问题的应急资源调度模型，并应用改进的灰狼算法对该模型进行求解得到突发事件的应急资源调度策略，提高了应急处置救援能力。
[0006]本专利技术公开了一种化工园区中应急资源调度模型的建立方法，所应用的化工园区中设有若干储备点，储备点设有若干应急资源，应急资源能够通过运输车辆送至各事故点，该方法包括：
[0007]基于反映储备点、应急资源、运输车辆和事故点情况的化工园区信息，确定应急资源调度的主要目标函数和次要目标函数，其中，主要目标函数是以对事故点的应急资源调度的时间最短为目标，次目标函数是以对事故点的应急资源调度的成本最低为目标；
[0008]采用理想点法将主目标函数和次目标函数转换构造为单目标的应急资源调度模型，其中，应急资源调度模型是以同时具有尽可能少的应急资源调度时间和成本为目标的。
[0009]进一步地，该方法所应用的化工园区中，满足以下基本假设：
[0010]各储备点对各种应急资源的储存量已知；
[0011]各事故点对各种应急资源的需求量已知；
[0012]各储备点到各事故点的运输距离已知；
[0013]运输车辆相同且充足，车辆行驶速度和单位距离运输成本已知；
[0014]不存在堵车、道路损坏情况；
[0015]各储备点相互独立，不能互相调度应急资源。
[0016]进一步地，该方法所应用的化工园区中，有m个储备点A＝{A1,A2,...,A
i
,...,A
m
}，n个事故点B＝{B1,B2,...,B
j
,...,B
n
}，u种应急资源C＝{C1,C2,...,C
k
,...,C
u
}；
[0017]所述的主要目标函数的表达式如下：
[0018][0019]该表达式中，t
i
*H
ij
指准备时间，t
i
各个储备点每个运输车辆装载资源所需的准备时间，H
ij
指储备点A
i
往事故点B
j
调度的运输车辆数，H
ij
的计算表达式如下：
[0020][0021]该表达式中，a
k
代表第k种资源每件占每辆运输车的空间系数，X
ijk
表示储备点A
i
往事故点B
j
调度第k种应急资源的数量；
[0022]所述的主要目标函数的表达式中，T
ij
*G
ij
指行程时间，G
ij
指应急资源从储备点A
i
到事故点B
j
的调度情况，调出为1，否则为0，G
ij
的计算表达式如下：
[0023][0024]T
ij
的计算表达式如下：
[0025]T
ij
＝d
ij
/v
[0026]d
ij
表示资源从储备点A
i
到事故点B
j
的运输距离，v表示运输车辆的行驶速度；
[0027]所述的次要目标函数的表达式如下：
[0028][0029]该表达式中，s指单位距离车辆的运输费用，d
ij
指应急资源从储备点A
i
到事故点B
j
的运输距离，H
ij
指储备点A
i
往事故点B
j
调度的运输车辆数。
[0030]进一步地，该方法还包括：
[0031]设有如下约束条件，用于约束应急资源调度模型的范围：
[0032]失效时间约束：要求各事故点在多米诺效应发生前，所需的应急资源需全部到达，其表达式如下：
[0033][0034]其中，ttf
j
指防止事故点附近储罐发生多米诺效应最晚时间；
[0035]储备点储存量约束：储备点A
i
为每个事故点调度第k种资源的总量小于等于储备点A
i
对第k种资源的总储备数量，其表达式如下：
[0036][0037]其中，P
ik
指储备点A
i
对第k种资源的储备量；
[0038]事故点需求量约束：所有储备点为事故点B
j
调度第k种资源的数量等于事故点B
j
对第k种资源的需求量，其表达式如下：
[0039][0040]其中，Q
jk
指事故点B
j
对第k种资源的需求量；
[0041]变量的非负整数约束：表示储备点A
i
往事故点B
j
调度某资源数量的取值范围为非负整数，其表达式如下：
[0042]X
ijk
≥0且且为整数，
[0043]进一步地，所述的采用理想点法将主目标函数和次目标函数转换构造为单目标的应急资源调度模型，还包括：在转换构造时进行归一化处理以消除量纲不一致的影响；
[0044]应急资源调度模型的表达式如下：
[0045][0046]其中，f...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种化工园区中应急资源调度模型的建立方法，所应用的化工园区中设有若干储备点，储备点设有若干应急资源，应急资源能够通过运输车辆送至各事故点，其特征在于，该方法包括：基于反映储备点、应急资源、运输车辆和事故点情况的化工园区信息，确定应急资源调度的主要目标函数和次要目标函数，其中，主要目标函数是以对事故点的应急资源调度的时间最短为目标，次目标函数是以对事故点的应急资源调度的成本最低为目标；采用理想点法将主目标函数和次目标函数转换构造为单目标的应急资源调度模型，其中，应急资源调度模型是以同时具有尽可能少的应急资源调度时间和成本为目标的。2.根据权利要求1所述的化工园区中应急资源调度模型的建立方法，其特征在于，该方法所应用的化工园区中，满足以下基本假设：各储备点对各种应急资源的储存量已知；各事故点对各种应急资源的需求量已知；各储备点到各事故点的运输距离已知；运输车辆相同且充足，车辆行驶速度和单位距离运输成本已知；不存在堵车、道路损坏情况；各储备点相互独立，不能互相调度应急资源。3.根据权利要求2所述的化工园区中应急资源调度模型的建立方法，其特征在于，该方法所应用的化工园区中，有m个储备点A＝{A1,A2,...,A
i
,...,A
m
}，n个事故点B＝{B1,B2,...,B
j
,...,B
n
}，u种应急资源C＝{C1,C2,...,C
k
,...,C
u
}；所述的主要目标函数的表达式如下：该表达式中，t
i
*H
ij
指准备时间，t
i
各个储备点每个运输车辆装载资源所需的准备时间，H
ij
指储备点A
i
往事故点B
j
调度的运输车辆数，H
ij
的计算表达式如下：该表达式中，a
k
代表第k种资源每件占每辆运输车的空间系数，X
ijk
表示储备点A
i
往事故点B
j
调度第k种应急资源的数量；所述的主要目标函数的表达式中，T
ij
*G
ij
指行程时间，G
ij
指应急资源从储备点A
i
到事故点B
j
的调度情况，调出为1，否则为0，G
ij
的计算表达式如下：T
ij
的计算表达式如下：T
ij
＝d
ij
/vd
ij
表示资源从储备点A
i
到事故点B
j
的运输距离，v表示运输车辆的行驶速度；所述的次要目标函数的表达式如下：该表达式中，s指单位距离车辆的运输费用，d
ij
指应急资源从储备点A
i
到事故点B
j
的运
输距离，H
ij
指储备点A
i
往事故点B
j
调度的运输车辆数。4.根据权利要求3所述的化工园区中应急资源调度模型的建立方法，其特征在于，该方法还包括：设有如下约束条件，用于约束应急资源调度模型的范围：失效时间约束：要求各事故点在多米诺效应发生前，所需的应急资源需全部到达，其表达式如下：其中，ttf
j
指防止事故点附近储罐发生多米诺效应最晚时间；储备点储存量约束：储备点A
i
为每个事故点调度第k种资源的总量小于等于...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宏伟，赵西柯，
申请(专利权)人：沈阳大学，
类型：发明
国别省市：