基于风险演化机理的加油站事故预测预警规则研究

It becomes imperative to further explore the risk evolution mechanism as well as the accident forecast because of the increasing complexity and uncertainty of risk factors in oil-filling station, and also the development of the safety management requirement of modern society. This project taking oil-filling stations as a case, devotes further research on Accident Causation Theory and Abstraction Semantics Theory, yields a risk identification model of oil-filling station based on system structure and function framework. By employing chain reaction network, the accident happening mechanism model is built to describe the relationship between hazardous factors and safety barriers. A multi-dimensional perspective performance evaluation of the safety barrier system is built to reveal the internal balance state of the risk. Abnormal conditions are timely captured and analyzed for deeply learning from main features of moving objects to design accident forecast rules by using abnormal state inference and safety barriers evaluation results, which will prevent potential accidents. Based on the risk evolution mechanism, it is available to review back the occurrence and development of the unexpected events, thus to improve the according safety barriers. The expected contributions of the project will highlight the safety management level of the oil-filling stations, and provide benefit scientific references for management of public safety on disaster prevention and mitigation.

加油站风险影响因素的复杂性、不确定性日益增加，各界对加油站安全管理水平要求不断提高，对加油站风险演化机理开展细致研究、提高加油站事故预测预警的科学性势在必行。本项目以城市加油站为研究对象，结合结构\功能分析，深入研究事故致因理论及基于本体论的系统语法语义，构建基于语义结构及系统功能的加油站风险辨识模型。研究危险源的成长特性与系统状态特征之间的关系，分析风险因素与安全屏障间的关联作用，构建事故发生机理模型，建立多维视角下的安全屏障绩效评估模型，刻画加油站内部风险平衡状态。对加油站运动目标的主要特征进行深度学习，基于风险演化机理进行异常状态推理，结合安全屏障绩效评估结果，设计事故预测预警机制，及时发现加油站危险区域内异常警情，防范和化解触发事故的隐患，也可返溯事故演化机理模型，提高相应安全屏障的薄弱环节。本项目的研究成果可期提升加油站区的整体安全性，为公共安全管理在防灾减灾层面提供科学依据。

加油站风险影响因素具有复杂性和不确定性，对其风险演化机理开展细致研究，能够有效提高事故预测预警的科学性。本项目通过整理、统计、分析加油站等危化品运营安全事故数据，并对其进行整理、统计、分析等。从而系统构建加油站运营安全事故致因因素集，并结合事故发生过程，提取致因因素间的作用关系，整理连锁致因事故链。基于复杂网络理论，构建加油站运营安全事故致因模型。从复杂网络结构特性角度，多维度识别分析事故致因模型中关键致因节点，包括网络模型的结构性特征表现以及致因模型结构可靠性。运用复杂网络理论中的容量-负载模型，对构建的加油站运营安全事故致因模型进行相继故障分析。根据致因模型的结构性分析结果，对各项指标权重赋值，进行故障传播模拟。基于致因因素间的作用关系，找出加油站运营安全致因模型中存在的最大可能连锁致因事故链。根据事故发生的可能性以及事故后果的严重程度，对最大可能连锁致因事故链进行风险评估，从而优化安全运营资源的分配，为提高加油站运营安全管理水平提供理论支持。.从复杂网络理论结构性角度进行多维度分析，基于风险演化机理，识别致因模型中关键的节点，分析致因因素间的作用关系、网络模型的结构性特征表现以及致因模型结构可靠性。在加油站风险辨识、评估、预防和处置方面创新提出多层耦合关系视角下的安全屏障绩效评估模型、多层模糊变权Petri网模型和时序加权-几何平均混合算子的应急情景构建模型。.基于本项目研究成果，发表研究论文7篇，其中SCI收录5篇，中文核心收录2篇。授权发明专利1项，软件著作2项。出版本科生教材1部。多次指导学生参加学科竞赛并获奖。成果还用于协助中国船舶集团有限公司开展海上溢油回收等高风险作业的安全管理、北京市应急局重大危险源在线监控、企事业单位应急预案修订等工作。