基于风险评价的核应急交通疏散研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:baotong1029
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我国是能源消费大国,发展核电是必然趋势。在核电设施快速发展的背景下,核事故的预防与应对成为了社会普遍关注的问题。作为保障核安全的最后屏障,核应急交通疏散能够有效降低应急计划区内公众的核辐射暴露风险,是最直接、有效的应急响应措施。但由于核应急交通疏散期间存在潜在风险,会直接影响疏散效果,且大规模疏散易导致交通拥堵、应急资源紧张等问题。因此,本文将针对核应急交通疏散展开研究,在充分考虑疏散风险的基础上,提出精细化分区疏散组织策略,以提高疏散安全性及时效性。为量化核应急交通疏散期间的潜在风险,本文结合核辐射风险与交通疏散风险构建了核应急交通疏散综合风险评价模型。选取核辐射浓度分布作为核辐射风险量化指标,交通疏散脆弱性作为交通疏散风险量化指标,完成了综合风险值计算,并据此制定了疏散总暴露风险这一效用评价指标,用于指导疏散规划。同时,建立了风险评价反馈机制,以提高风险评价结果的与实际场景的吻合度。为降低疏散总暴露风险,缓解交通拥堵,本文制定了基于风险评价的分区疏散组织策略及场外分区方法,在保证疏散组织可操作的前提下,减少不同风险区域人员的混合运输。以疏散总暴露风险最小化为目标,构建了基于元胞传输的分区疏散路径规划模型,使用不等长元胞建立疏散路网,降低了元胞网络复杂度。此外还增加了分区疏散时间窗约束,以降低疏散组织难度。以我国某沿海核电站场外应急疏散为研究案例,验证了基于风险评价的分区疏散组织策略的优化效果。通过模型求解和仿真模拟对比了不同疏散方案的疏散效果,并使用仿真采集到的疏散行驶时间数据修正了风险评价结果。结果表明,基于风险评价的分区疏散方案使疏散总暴露风险降低了36.026%。此外,为研究分区疏散参数对疏散效果的影响,本文开展了分区疏散时间窗以及启动时间间隔实验。本文所提出的基于风险评价的分区疏散组织策略有效降低了疏散总暴露风险和平均延误,同时缩短了高风险区域的疏散时间,在保证疏散安全、减少交通拥堵方面具有较好表现,为核应急交通疏散组织优化提供了新的思路和方法,丰富了核应急领域的研究。
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