面向矿山安全与应急管理的相关决策优化问题研究
发布时间：2023-02-22 19:26
矿产是我国的基础能源和重要原料,矿产工业是关系国家经济命脉和能源安全的重要基础产业。矿山事故具有突发性强、影响范围广、造成后果严重等特点。我国矿山属于事故多发区域,一直以来矿山安全是全国关注的重点。矿山发生事故后,因其环境恶劣、地形复杂多变,会造成诸如气体中毒、粉尘爆炸、通风系统紊乱、烧伤、塌方等危险,给矿山企业的人员和经济带来严重后果。所以如何进一步提高矿山安全管理的效率尤为重要。本研究以矿山的安全管理优化为背景,为了全面的防治矿山事故灾害,从矿山灾前事故的预防和矿山灾后物资供应问题的主要方面开展了相关研究,主要研究内容包括以下四个方面:(1)面向矿山灾前事故预防:针对矿山的安全检查路径规划进行研究。随着矿山的安全问题日益严重,矿山高效的安全检查十分重要,为了有效的减少安检人员在行进中所花费的时间,使得有更充裕的时间去检查待检区域。为此,本研究提出一个符合矿山实际情况,以安检人员最小路程为目标的混合整数规划模型。针对该问题考虑了安检人员疲惫程度、工作量平衡程度、矿山地形、最大工作时间、最长行走距离等众多因素;同时提出了局部分支算法、禁忌搜索算法以及神经网络三种求解策略,并进行了对比实...
【文章页数】：135 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 矿山运营管理
1.1.2 矿山安全与应急管理
1.1.3 面向矿山管理的优化
1.2 研究意义
1.3 研究内容与方法
1.3.1 研究内容与框架
1.3.2 研究方法
1.3.3 技术路线
1.4 本章小结
第二章 文献综述
2.1 矿山管理研究综述
2.1.1 矿山安全管理
2.1.2 矿山应急管理
2.1.3 矿山管理优化问题
2.2 巡检相关VRP问题研究综述
2.3 应急设施选址研究综述
2.4 矿山安全系统综述
2.5 研究趋势分析与总结
第三章 面向灾前事故预防:矿山安检人员检查路径规划问题
3.1 引言
3.2 问题描述和数学模型
3.2.1 问题描述
3.2.2 符号定义
3.2.3 数学模型
3.3 求解算法
3.3.1 基于局部分支算法的求解策略
3.3.2 基于禁忌搜索算法的求解策略
3.3.3 基于神经网络算法的求解策略
3.4 数值实验
3.4.1 问题背景和参数设定
3.4.2 所提出算法的数值实验对比
3.5 本章小结
第四章 面向灾前事故预防:安检路径优化扩展
4.1 矿山安全风险点的分类、分级管理及管理措施
4.1.1 安全风险点的分级
4.1.2 建立安全风险区域检查体系
4.2 多目标与重复访问区域对安检的影响
4.3 安全检查考虑因素介绍
4.4 问题描述和数学模型
4.4.1 问题描述
4.4.2 符号定义
4.4.3 数学模型
4.5 求解方法
4.5.1 多目标转换
4.5.2 禁忌搜索算法
4.6 数值实验
4.7 本章小结
第五章 面向灾后物资供应:重大灾害下矿山的应急仓库选址问题
5.1 引言
5.2 问题描述和数学模型
5.2.1 问题描述
5.2.2 符号定义
5.2.3 数学模型
5.3 求解算法
5.3.1 基于局部分支算法的求解策略
5.3.2 基于粒子群算法的求解策略
5.4 抗逆力因素对矿山受灾区域的影响
5.5 数值实验
5.5.1 灾害区域故障树分析
5.5.2 抗逆力计算
5.5.3 不同场景下的数值结果
5.5.4 所提出算法的性能
5.6 本章小结
第六章 面向矿山安全与应急管理的决策支持系统
6.1 灾前灾后决策系统
6.2 矿山安检系统综合平台
6.2.1 矿山综合平台结构及系统组成
6.2.2 矿山综合平台系统功能
6.3 决策支持系统
6.3.1 决策支持系统原理
6.3.2 决策支持系统主要功能
6.4 人员定位系统
6.4.1 目前定位技术
6.4.2 人员定位系统
6.5 预警系统
6.5.1 预警功能
6.5.2 数字视频监控功能
6.6 管理意见与建议
第七章 总结与展望
7.1 研究内容总结
7.2 研究主要贡献
7.3 研究展望
参考文献
作者在攻读博士学位期间发表的论文成果及项目
致谢
本文编号：3748156
【文章页数】：135 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 矿山运营管理
1.1.2 矿山安全与应急管理
1.1.3 面向矿山管理的优化
1.2 研究意义
1.3 研究内容与方法
1.3.1 研究内容与框架
1.3.2 研究方法
1.3.3 技术路线
1.4 本章小结
第二章 文献综述
2.1 矿山管理研究综述
2.1.1 矿山安全管理
2.1.2 矿山应急管理
2.1.3 矿山管理优化问题
2.2 巡检相关VRP问题研究综述
2.3 应急设施选址研究综述
2.4 矿山安全系统综述
2.5 研究趋势分析与总结
第三章 面向灾前事故预防:矿山安检人员检查路径规划问题
3.1 引言
3.2 问题描述和数学模型
3.2.1 问题描述
3.2.2 符号定义
3.2.3 数学模型
3.3 求解算法
3.3.1 基于局部分支算法的求解策略
3.3.2 基于禁忌搜索算法的求解策略
3.3.3 基于神经网络算法的求解策略
3.4 数值实验
3.4.1 问题背景和参数设定
3.4.2 所提出算法的数值实验对比
3.5 本章小结
第四章 面向灾前事故预防:安检路径优化扩展
4.1 矿山安全风险点的分类、分级管理及管理措施
4.1.1 安全风险点的分级
4.1.2 建立安全风险区域检查体系
4.2 多目标与重复访问区域对安检的影响
4.3 安全检查考虑因素介绍
4.4 问题描述和数学模型
4.4.1 问题描述
4.4.2 符号定义
4.4.3 数学模型
4.5 求解方法
4.5.1 多目标转换
4.5.2 禁忌搜索算法
4.6 数值实验
4.7 本章小结
第五章 面向灾后物资供应:重大灾害下矿山的应急仓库选址问题
5.1 引言
5.2 问题描述和数学模型
5.2.1 问题描述
5.2.2 符号定义
5.2.3 数学模型
5.3 求解算法
5.3.1 基于局部分支算法的求解策略
5.3.2 基于粒子群算法的求解策略
5.4 抗逆力因素对矿山受灾区域的影响
5.5 数值实验
5.5.1 灾害区域故障树分析
5.5.2 抗逆力计算
5.5.3 不同场景下的数值结果
5.5.4 所提出算法的性能
5.6 本章小结
第六章 面向矿山安全与应急管理的决策支持系统
6.1 灾前灾后决策系统
6.2 矿山安检系统综合平台
6.2.1 矿山综合平台结构及系统组成
6.2.2 矿山综合平台系统功能
6.3 决策支持系统
6.3.1 决策支持系统原理
6.3.2 决策支持系统主要功能
6.4 人员定位系统
6.4.1 目前定位技术
6.4.2 人员定位系统
6.5 预警系统
6.5.1 预警功能
6.5.2 数字视频监控功能
6.6 管理意见与建议
第七章 总结与展望
7.1 研究内容总结
7.2 研究主要贡献
7.3 研究展望
参考文献
作者在攻读博士学位期间发表的论文成果及项目
致谢
本文编号：3748156
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