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煤层气地面集输巡检动态应急决策的主要研究内容是在建立适合山区道路最优化路径算法的基础上对煤层气田突发情况进行应急决策,并建立多目标抢险救灾规划模型,这里包括了两个方面研究内容:山区道路确定路网权重研究与应急多目标决策规划。 煤层气田常位于地形复杂的山区,煤层气田地面集输设备巡检的道路等级相差悬殊、道路崎岖且起伏很大,这样的地理特征决定了山区道路与城市道路的结构迥异,城市道路最优化路径的算法并不适合山区道路。山区路网结构中链路的权重是最优化路径求解的核心问题,由于地理环境因子对山区道路通行程度有线性和非线性的综合影响,机理复杂,路网权重用道路长度这样的定量化因子难以反映道路通行能力的真实状况。本文采用模糊推理的方法分析路网权重,引入相对比较的思想,由专家知识确定影响山区道路路网权重的各类因素,并为这些因素构建典型链路模式(TLP),将实际道路的环境因素与典型链路相比较,计算与TIP的相似程度,得到影响链路权重因素的相似度向量,依据模糊推理的方法求解得出整个链路的综合权重值。模糊推理的方法考虑了多种因素对道路路网权重的影响,克服了传统方法用单因素构建路网权重的缺陷,同时对权重具有非线性影响的定性因素进行了很好的定量化表示。 在适合山区道路最优化路径算法的支持下,进一步构建煤层气田应急条件下的多目标决策模型。多目标应急决策主要考虑两方面内容,在各种应急情况(火灾、泥石流、爆管等)下煤层气生产设备所处位置的危险程度评级以及抢险救灾的路径动态规划与资源调度问题。优先处理危险性较高的煤层气集输设备,在应急响应与指挥过程中花费的时间最少,资料配置效率最高及造成损失最小为目标,构建多目标约束条件下的应急决策模型。根据突发事件下动态变化的道路网络结构以及车辆和人员在地理空间的位置变化情况,建立了动态多目标条件下的应急决策优化调度方法。最后采用VC++语言,OSG图形库和Oracle数据库平台,实现了煤层气田地面集输三维可视化应急决策原型系统,将研究成果应用到山西沁水柿庄南示范区的煤层气田地面集输系统中,取得了较好的应用效果。