一种基于二次事故的隧道应急救援资源配置方法及装置与流程

本发明涉及应急救援，具体涉及一种基于二次事故的隧道应急救援资源配置方法及装置。

背景技术：

1、随着社会经济的快速发展和居民出行需求的不断增加，私家车保有量也随之增长。隧道作为区域连接的关键通道，是居民出行选择的关键途径，因此保障隧道运营安全至关重要。隧道中车辆碰撞、追尾等突发事故发生频率较高，且易引发二次事故，需科学合理配置救援资源，以应对不同程度的突发事故。

2、二次事故指的是由当前事故引发的，且在当前事故现场影响区域内新发生的事故。虽然二次事故发生概率相对较低，但是二次事故一旦发生，将产生更大危害以及影响，极易造成隧道更加严重的交通拥堵，增加人员伤亡的概率。

3、在面对大规模突发事故时，迅速完成应急救援资源的合理配置与调度至关重要，这直接关系到控制事故扩散和实施紧急疏散的效率。在隧道事故救援中，最关键的资源配置问题是确定每个配置点所需资源的数量，以便在成本最小化的同时满足救援需求。然而，如果只专注于应对单一事故的资源配置，而未考虑到可能发生的二次事故，可能会导致救援资源在短时间内出现短缺，从而造成严重的经济损失。因此，考虑到一定概率下的二次事故发生可能性，研究相应的应急救援资源配置就显得尤为重要。

4、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明中提供了一种基于二次事故的隧道应急救援资源配置方法及装置，从而有效解决背景技术中所指出的问题。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、一种基于二次事故的隧道应急救援资源配置方法，包括：

4、分析隧道二次事故发生特性，建立二次事故发生的概率模型；

5、确定隧道应急救援资源配置模型目标函数；

6、根据所述隧道应急救援资源配置模型目标函数，确定隧道应急救援资源配置约束条件；

7、根据所述二次事故发生的概率模型，确定救援资源模型参数；

8、根据所述救援资源模型参数和所述隧道应急救援资源配置约束条件，采用遗传算法求解模型。

9、进一步地，根据所述分析隧道二次事故发生特性，采用泊松分布建立二次事故发生的概率模型，包括：

10、

11、式中，n表示事故数；λ表示在时间跨度δt内发生突发事故的次数。

12、进一步地，所述确定隧道应急救援资源配置模型目标函数，包括如下步骤：

13、考虑当前救援资源数量和应急救援阻抗，构建以事故救援综合成本最小为目标的单目标函数；

14、结合二次事故的发生概率，构建以二次事故救援机会成本最小为目标的单目标函数；

15、结合所述事故救援综合成本最小和所述二次事故救援机会成本最小，构建隧道应急救援资源配置模型的双目标函数。

16、进一步地，所述构建隧道应急救援资源配置模型的双目标函数，模型包括：

17、

18、式中，i(i∈s)表示救援资源配置点；j(j∈f)表示突发事故发生点；wj表示突发事故节点的相应权重；λij表示救援资源配置点到突发事故发生点的交通阻抗，用行程时间计算；xij表示突发事故发生点预配置的救援资源数量；λk(i1,i2)表示第k个时段中救援资源点i1到i2的对应权重；

19、xk(i1,i2)表示在周期k中从救援资源点i1到i2的资源量；β∈{0,1}；d表示周期，k∈d。

20、进一步地，所述确定隧道应急救援资源配置约束条件，包括如下步骤：

21、确定突发事故发生点资源需求量的随机约束；

22、控制突发事故发生点配置的救援资源数量在配置点容量限制的范围内；

23、调整每个救援资源点含有的资源数量满足突发事故点的需求；

24、配置点拥有资源数量与增配的资源数量应等于配置点所需的资源总数之和。

25、进一步地，所述配置点拥有资源数量与增配的资源数量应等于配置点所需的资源总数之和，模型包括：

26、

27、式中，xij表示突发事故发生点已配置的救援资源数量；xk(i1,i2)表示在周期k中从救援资源点i1到i2的资源量；β∈{0,1}；xi表示救援资源点所需的资源总数。

28、进一步地，所述确定救援资源模型参数，包括如下步骤：

29、综合考虑突发事故等级及对应的相对事故率，建立突发事故发生点权重；

30、确定救援服务水平；

31、结合历史数据，得到隧道突发事故所需的救援需求数量。

32、进一步地，所述采用遗传算法求解模型，包括如下步骤：

33、初始化应急救援资源数量；

34、初始化遗传算法参数，生成初始种群；

35、采用适应度函数评估种群个体适应性，计算个体适应度；

36、根据所述个体适应度，进行个体选择，执行遗传操作；

37、

38、判断是否达到最大迭代次数，若否，则返回计算所述个体适应度，若是，则输出应急救援资源最优方案。

39、进一步地，所述计算个体适应度模型包括：

40、

41、式中，s表示适应度函数；c表示对应目标函数。

42、本发明还包括一种基于二次事故的隧道应急救援资源配置装置，使用如上所述的方法，包括：

43、概率模型模块，用于分析隧道二次事故发生特性，建立二次事故发生的概率模型；

44、目标函数模块，用于确定隧道应急救援资源配置模型目标函数；

45、约束模块，用于根据所述隧道应急救援资源配置模型目标函数，确定隧道应急救援资源配置约束条件；

46、参数模块，用于根据所述二次事故发生的概率模型，确定救援资源模型参数；

47、求解模块，用于根据所述救援资源模型参数和所述隧道应急救援资源配置约束条件，采用遗传算法求解模型。

48、通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：

49、通过分析隧道二次事故发生特性，建立二次事故发生的概率模型；确定隧道应急救援资源配置模型目标函数；根据隧道应急救援资源配置模型目标函数，确定隧道应急救援资源配置约束条件；根据二次事故发生的概率模型，确定救援资源模型参数；根据救援资源模型参数和隧道应急救援资源配置约束条件，采用遗传算法求解模型；通过二次事故发生的概率模型和采用遗传优化算法求解模型，根据实际情况灵活调整救援资源的配置方案，以应对不同程度的突发事故，提高应急救援资源配置效率。

技术特征：

1.一种基于二次事故的隧道应急救援资源配置方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于二次事故的隧道应急救援资源配置方法，其特征在于，根据所述分析隧道二次事故发生特性，采用泊松分布建立二次事故发生的概率模型，包括：

3.根据权利要求1所述的基于二次事故的隧道应急救援资源配置方法，其特征在于，所述确定隧道应急救援资源配置模型目标函数，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的基于二次事故的隧道应急救援资源配置方法，其特征在于，所述构建隧道应急救援资源配置模型的双目标函数，模型包括：

5.根据权利要求1所述的基于二次事故的隧道应急救援资源配置方法，其特征在于，所述确定隧道应急救援资源配置约束条件，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的基于二次事故的隧道应急救援资源配置方法，其特征在于，所述配置点拥有资源数量与增配的资源数量应等于配置点所需的资源总数之和，模型包括：

7.根据权利要求1所述的基于二次事故的隧道应急救援资源配置方法，其特征在于，所述确定救援资源模型参数，包括如下步骤：

8.根据权利要求1所述的基于二次事故的隧道应急救援资源配置方法，其特征在于，所述采用遗传算法求解模型，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的基于二次事故的隧道应急救援资源配置方法，其特征在于，所述计算个体适应度模型包括：

10.一种基于二次事故的隧道应急救援资源配置装置，其特征在于，使用如权利要求1至9中任一项所述的方法，包括：

技术总结本发明涉及应急救援技术领域，具体涉及一种基于二次事故的隧道应急救援资源配置方法及装置，包括分析隧道二次事故发生特性，建立二次事故发生的概率模型；确定隧道应急救援资源配置模型目标函数；根据隧道应急救援资源配置模型目标函数，确定隧道应急救援资源配置约束条件；根据二次事故发生的概率模型，确定救援资源模型参数；根据救援资源模型参数和隧道应急救援资源配置约束条件，采用遗传算法求解模型；通过二次事故发生的概率模型和采用遗传优化算法求解模型，根据实际情况灵活调整救援资源的配置方案，以应对不同程度的突发事故，提高应急救援资源配置效率。技术研发人员：王峻,崔佳,余雪娟,方若全,高卓,李帅,杨阳,石英杰,王超受保护的技术使用者：江苏省交通工程建设局技术研发日：技术公布日：2024/10/10