本發(fā)明涉及應(yīng)急救援，具體涉及一種基于二次事故的隧道應(yīng)急救援資源配置方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和居民出行需求的不斷增加，私家車保有量也隨之增長。隧道作為區(qū)域連接的關(guān)鍵通道，是居民出行選擇的關(guān)鍵途徑，因此保障隧道運(yùn)營安全至關(guān)重要。隧道中車輛碰撞、追尾等突發(fā)事故發(fā)生頻率較高，且易引發(fā)二次事故，需科學(xué)合理配置救援資源，以應(yīng)對(duì)不同程度的突發(fā)事故。

2、二次事故指的是由當(dāng)前事故引發(fā)的，且在當(dāng)前事故現(xiàn)場影響區(qū)域內(nèi)新發(fā)生的事故。雖然二次事故發(fā)生概率相對(duì)較低，但是二次事故一旦發(fā)生，將產(chǎn)生更大危害以及影響，極易造成隧道更加嚴(yán)重的交通擁堵，增加人員傷亡的概率。

3、在面對(duì)大規(guī)模突發(fā)事故時(shí)，迅速完成應(yīng)急救援資源的合理配置與調(diào)度至關(guān)重要，這直接關(guān)系到控制事故擴(kuò)散和實(shí)施緊急疏散的效率。在隧道事故救援中，最關(guān)鍵的資源配置問題是確定每個(gè)配置點(diǎn)所需資源的數(shù)量，以便在成本最小化的同時(shí)滿足救援需求。然而，如果只專注于應(yīng)對(duì)單一事故的資源配置，而未考慮到可能發(fā)生的二次事故，可能會(huì)導(dǎo)致救援資源在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)短缺，從而造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，考慮到一定概率下的二次事故發(fā)生可能性，研究相應(yīng)的應(yīng)急救援資源配置就顯得尤為重要。

4、公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對(duì)本發(fā)明的總體背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明中提供了一種基于二次事故的隧道應(yīng)急救援資源配置方法及裝置，從而有效解決背景技術(shù)中所指出的問題。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

3、一種基于二次事故的隧道應(yīng)急救援資源配置方法，包括：

4、分析隧道二次事故發(fā)生特性，建立二次事故發(fā)生的概率模型；

5、確定隧道應(yīng)急救援資源配置模型目標(biāo)函數(shù)；

6、根據(jù)所述隧道應(yīng)急救援資源配置模型目標(biāo)函數(shù)，確定隧道應(yīng)急救援資源配置約束條件；

7、根據(jù)所述二次事故發(fā)生的概率模型，確定救援資源模型參數(shù)；

8、根據(jù)所述救援資源模型參數(shù)和所述隧道應(yīng)急救援資源配置約束條件，采用遺傳算法求解模型。

9、進(jìn)一步地，根據(jù)所述分析隧道二次事故發(fā)生特性，采用泊松分布建立二次事故發(fā)生的概率模型，包括：

10、

11、式中，n表示事故數(shù)；λ表示在時(shí)間跨度δt內(nèi)發(fā)生突發(fā)事故的次數(shù)。

12、進(jìn)一步地，所述確定隧道應(yīng)急救援資源配置模型目標(biāo)函數(shù)，包括如下步驟：

13、考慮當(dāng)前救援資源數(shù)量和應(yīng)急救援阻抗，構(gòu)建以事故救援綜合成本最小為目標(biāo)的單目標(biāo)函數(shù)；

14、結(jié)合二次事故的發(fā)生概率，構(gòu)建以二次事故救援機(jī)會(huì)成本最小為目標(biāo)的單目標(biāo)函數(shù)；

15、結(jié)合所述事故救援綜合成本最小和所述二次事故救援機(jī)會(huì)成本最小，構(gòu)建隧道應(yīng)急救援資源配置模型的雙目標(biāo)函數(shù)。

16、進(jìn)一步地，所述構(gòu)建隧道應(yīng)急救援資源配置模型的雙目標(biāo)函數(shù)，模型包括：

17、

18、式中，i(i∈s)表示救援資源配置點(diǎn)；j(j∈f)表示突發(fā)事故發(fā)生點(diǎn)；wj表示突發(fā)事故節(jié)點(diǎn)的相應(yīng)權(quán)重；λij表示救援資源配置點(diǎn)到突發(fā)事故發(fā)生點(diǎn)的交通阻抗，用行程時(shí)間計(jì)算；xij表示突發(fā)事故發(fā)生點(diǎn)預(yù)配置的救援資源數(shù)量；λk(i1,i2)表示第k個(gè)時(shí)段中救援資源點(diǎn)i1到i2的對(duì)應(yīng)權(quán)重；

19、xk(i1,i2)表示在周期k中從救援資源點(diǎn)i1到i2的資源量；β∈{0,1}；d表示周期，k∈d。

20、進(jìn)一步地，所述確定隧道應(yīng)急救援資源配置約束條件，包括如下步驟：

21、確定突發(fā)事故發(fā)生點(diǎn)資源需求量的隨機(jī)約束；

22、控制突發(fā)事故發(fā)生點(diǎn)配置的救援資源數(shù)量在配置點(diǎn)容量限制的范圍內(nèi)；

23、調(diào)整每個(gè)救援資源點(diǎn)含有的資源數(shù)量滿足突發(fā)事故點(diǎn)的需求；

24、配置點(diǎn)擁有資源數(shù)量與增配的資源數(shù)量應(yīng)等于配置點(diǎn)所需的資源總數(shù)之和。

25、進(jìn)一步地，所述配置點(diǎn)擁有資源數(shù)量與增配的資源數(shù)量應(yīng)等于配置點(diǎn)所需的資源總數(shù)之和，模型包括：

26、

27、式中，xij表示突發(fā)事故發(fā)生點(diǎn)已配置的救援資源數(shù)量；xk(i1,i2)表示在周期k中從救援資源點(diǎn)i1到i2的資源量；β∈{0,1}；xi表示救援資源點(diǎn)所需的資源總數(shù)。

28、進(jìn)一步地，所述確定救援資源模型參數(shù)，包括如下步驟：

29、綜合考慮突發(fā)事故等級(jí)及對(duì)應(yīng)的相對(duì)事故率，建立突發(fā)事故發(fā)生點(diǎn)權(quán)重；

30、確定救援服務(wù)水平；

31、結(jié)合歷史數(shù)據(jù)，得到隧道突發(fā)事故所需的救援需求數(shù)量。

32、進(jìn)一步地，所述采用遺傳算法求解模型，包括如下步驟：

33、初始化應(yīng)急救援資源數(shù)量；

34、初始化遺傳算法參數(shù)，生成初始種群；

35、采用適應(yīng)度函數(shù)評(píng)估種群個(gè)體適應(yīng)性，計(jì)算個(gè)體適應(yīng)度；

36、根據(jù)所述個(gè)體適應(yīng)度，進(jìn)行個(gè)體選擇，執(zhí)行遺傳操作；

37、

38、判斷是否達(dá)到最大迭代次數(shù)，若否，則返回計(jì)算所述個(gè)體適應(yīng)度，若是，則輸出應(yīng)急救援資源最優(yōu)方案。

39、進(jìn)一步地，所述計(jì)算個(gè)體適應(yīng)度模型包括：

40、

41、式中，s表示適應(yīng)度函數(shù)；c表示對(duì)應(yīng)目標(biāo)函數(shù)。

42、本發(fā)明還包括一種基于二次事故的隧道應(yīng)急救援資源配置裝置，使用如上所述的方法，包括：

43、概率模型模塊，用于分析隧道二次事故發(fā)生特性，建立二次事故發(fā)生的概率模型；

44、目標(biāo)函數(shù)模塊，用于確定隧道應(yīng)急救援資源配置模型目標(biāo)函數(shù)；

45、約束模塊，用于根據(jù)所述隧道應(yīng)急救援資源配置模型目標(biāo)函數(shù)，確定隧道應(yīng)急救援資源配置約束條件；

46、參數(shù)模塊，用于根據(jù)所述二次事故發(fā)生的概率模型，確定救援資源模型參數(shù)；

47、求解模塊，用于根據(jù)所述救援資源模型參數(shù)和所述隧道應(yīng)急救援資源配置約束條件，采用遺傳算法求解模型。

48、通過本發(fā)明的技術(shù)方案，可實(shí)現(xiàn)以下技術(shù)效果：

49、通過分析隧道二次事故發(fā)生特性，建立二次事故發(fā)生的概率模型；確定隧道應(yīng)急救援資源配置模型目標(biāo)函數(shù)；根據(jù)隧道應(yīng)急救援資源配置模型目標(biāo)函數(shù)，確定隧道應(yīng)急救援資源配置約束條件；根據(jù)二次事故發(fā)生的概率模型，確定救援資源模型參數(shù)；根據(jù)救援資源模型參數(shù)和隧道應(yīng)急救援資源配置約束條件，采用遺傳算法求解模型；通過二次事故發(fā)生的概率模型和采用遺傳優(yōu)化算法求解模型，根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)整救援資源的配置方案，以應(yīng)對(duì)不同程度的突發(fā)事故，提高應(yīng)急救援資源配置效率。

技術(shù)特征：

1.一種基于二次事故的隧道應(yīng)急救援資源配置方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二次事故的隧道應(yīng)急救援資源配置方法，其特征在于，根據(jù)所述分析隧道二次事故發(fā)生特性，采用泊松分布建立二次事故發(fā)生的概率模型，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二次事故的隧道應(yīng)急救援資源配置方法，其特征在于，所述確定隧道應(yīng)急救援資源配置模型目標(biāo)函數(shù)，包括如下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于二次事故的隧道應(yīng)急救援資源配置方法，其特征在于，所述構(gòu)建隧道應(yīng)急救援資源配置模型的雙目標(biāo)函數(shù)，模型包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二次事故的隧道應(yīng)急救援資源配置方法，其特征在于，所述確定隧道應(yīng)急救援資源配置約束條件，包括如下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于二次事故的隧道應(yīng)急救援資源配置方法，其特征在于，所述配置點(diǎn)擁有資源數(shù)量與增配的資源數(shù)量應(yīng)等于配置點(diǎn)所需的資源總數(shù)之和，模型包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二次事故的隧道應(yīng)急救援資源配置方法，其特征在于，所述確定救援資源模型參數(shù)，包括如下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二次事故的隧道應(yīng)急救援資源配置方法，其特征在于，所述采用遺傳算法求解模型，包括如下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于二次事故的隧道應(yīng)急救援資源配置方法，其特征在于，所述計(jì)算個(gè)體適應(yīng)度模型包括：

10.一種基于二次事故的隧道應(yīng)急救援資源配置裝置，其特征在于，使用如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及應(yīng)急救援技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于二次事故的隧道應(yīng)急救援資源配置方法及裝置，包括分析隧道二次事故發(fā)生特性，建立二次事故發(fā)生的概率模型；確定隧道應(yīng)急救援資源配置模型目標(biāo)函數(shù)；根據(jù)隧道應(yīng)急救援資源配置模型目標(biāo)函數(shù)，確定隧道應(yīng)急救援資源配置約束條件；根據(jù)二次事故發(fā)生的概率模型，確定救援資源模型參數(shù)；根據(jù)救援資源模型參數(shù)和隧道應(yīng)急救援資源配置約束條件，采用遺傳算法求解模型；通過二次事故發(fā)生的概率模型和采用遺傳優(yōu)化算法求解模型，根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)整救援資源的配置方案，以應(yīng)對(duì)不同程度的突發(fā)事故，提高應(yīng)急救援資源配置效率。

技術(shù)研發(fā)人員：王峻,崔佳,余雪娟,方若全,高卓,李帥,楊陽,石英杰,王超
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇省交通工程建設(shè)局
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10