一種用于核電事故應急決策的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及信息技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種用于核電事故應急決策的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 核能是高能量、少耗料、清潔的能源，利用核能發(fā)電優(yōu)越性突出，全球30多個國家 都擁有核電站。在利用發(fā)展核能的同時，核事故的危害同樣讓人恐懼。核事故一旦發(fā)生，危 害極大，且其危害是全世界全人類的。它不僅破壞力強，破壞范圍廣，更為嚴重的是，核污染 持續(xù)時間很長，給人類帶來持久的、難以彌補的災難。如美國的三里島核電站事故、烏克蘭 的切爾諾貝利核電站事故、日本的福島核電站事故等，其危害之大，人員傷亡之大，影響時 間之長，使全球?qū)税踩絹碓街匾暋?br>[0003] 這幾次核事故告訴我們：一旦核電站發(fā)生重大事故，其危害和后果十分嚴重。在發(fā) 生重大核事故情況下，如何采取及時有效的措施和行動，避免人員傷亡、輻射遺傳效應和環(huán) 境污染等危害和損失，是亟待解決的現(xiàn)實問題，即核事故應急決策問題。核事故一般分為早 期、中期、晚期三個階段，核事故早期措施得當、考慮充分、防護及時，對事故中后期結(jié)果有 決定性影響，因而做好早期核事故應急決策尤為重要。由于核電站的重要性及其技術(shù)的特 殊性，雖然發(fā)生核事故的概率較低，但是鑒于一旦發(fā)生、影響巨大，只要核電站存在一刻，核 事故應急的相關(guān)研究就必須繼續(xù)，不能間斷或松解。
[0004] 核事故應急決策涉及因素多、范圍廣，是典型的風險型、非結(jié)構(gòu)性、多屬性的系統(tǒng) 決策問題，必須以科學的決策理論和方法為指導，通過計算機運行核事故應急實時決策支 持系統(tǒng)，綜合考慮多因素，快速得出最優(yōu)決策供決策者參考使用，同時能夠依據(jù)決策者的意 見調(diào)整方案，作出新的決策。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種核事故應急決策支持系統(tǒng)。系統(tǒng)主要針對核事故早期 的緊迫性，為采取恰當防護措施提供快速、高效、實際的科學決策支持，并能夠根據(jù)決策者 意見快速生成新的決策支持方案，提高核事故應急反應速度。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于核電事故應急決策方法，所述方法包括 如下步驟：a)獲取發(fā)生核事故區(qū)域的外部數(shù)據(jù)，根據(jù)外部數(shù)據(jù)生成對策方案集合；b)將對 策方案集合生成內(nèi)部數(shù)據(jù)；c)將內(nèi)部數(shù)據(jù)中的對策方案集合與核事故發(fā)生地的地理限制 因素進行比較，篩選出不符合該核事故發(fā)生地的方案，并將剩余的對策方案重新生成內(nèi)部 數(shù)據(jù)；d)獲取內(nèi)部數(shù)據(jù)的可行方案并生成決策集合；e)根據(jù)發(fā)生核事故地區(qū)各個不同地點 擬采取的措施計算對應權(quán)值；f)按照分析方法，對各個可行方案進行計算，并將計算結(jié)果 按優(yōu)先順序生成內(nèi)部數(shù)據(jù)；g)計算內(nèi)部數(shù)據(jù)庫中的方案，將所得的最優(yōu)方案提交至用戶； h)匯總并反饋用戶意見生成戶修改意見數(shù)據(jù)；i)根據(jù)戶修改意見數(shù)據(jù)重新生成新的決策 方案。
[0007] 優(yōu)選地，權(quán)利要求1中所述步驟e)中的對應權(quán)值的計算方法為序關(guān)系分析法，所 述方法的步驟包括：
[0008] a)確定出所需采取措施關(guān)于重要性的序關(guān)系，即（Xl>x2. . . >xn);
[0009] 其中義11表示一種措施；
[0010] b)根據(jù)公式rk=ωk 對相鄰措施Xk占Xk的相對重要程度進行比較判斷， 并參照賦值參考表進行賦值；
[0011] 其中，cok表示措施Xk的重要程度，即權(quán)值，rk表示相鄰措施Xk占Xk間相對重要 性程度的比較判斷；
[0012] c)根據(jù)公式処=(1 + 1^0-1和公式frkc〇k計算各項措施對應的權(quán)值。 ,k=2i^k
[0013] 優(yōu)選地，權(quán)利要求1中所述步驟f)的分析方法為基于指標序優(yōu)勢的評估方法，所 述方法的步驟包括：
[0014] a)獲取優(yōu)勢數(shù)矩陣（D= 和指標優(yōu)勢序組仇）；
[0015] b)通過設(shè)置b值以及公另
丨得到指標優(yōu)勢序組仇）的優(yōu)勢 權(quán)向量〇i(bk)及指標（ΧηΧζ,-,Χη)的優(yōu)勢權(quán)向量Wi(bk);
[0016] 其中bk表示設(shè)定的數(shù)據(jù)序列（bi，b2，…，bq)中任一數(shù)據(jù)對應的值，ke{1，2,…， q}，bk>0;
[0017] 其中公5
丨取u=xb，XeR+,b>0且為一個以1為中心的 數(shù)據(jù)序列；
[0018] c)通過公式
[0019]
[0020] 構(gòu)造兩兩方案優(yōu)劣比較的隨機優(yōu)勢權(quán)向量（w^ , ^ (bk));
[0021] 其中〇1.，〇1"為任意兩個方案，i'辛i"，咖?,"）為〇1，對oi"的優(yōu)勝度，集合函數(shù) P為事件概率，i"表示任意兩個方案中方案二對應的下標，i'表示任意兩個方案中方案一 對應的下標；
[0022] d)通過蒙特卡羅模擬法求得所有可行方案的優(yōu)勝度矩陣S(bk);
[0023] e)通過h(〇1) =count(Slj>0. 5)得到可行方案的排序；
[0024] 其中h(〇1)為方案〇1(S第i行上）的優(yōu)超數(shù)，c〇unt(·)為計數(shù)函數(shù)，表示滿足條 件" ?"元素的個數(shù)。
[0025] 優(yōu)選地，所述生成決策集合的影響因素包括準則體系、決策結(jié)構(gòu)與環(huán)境、決策規(guī) 則。
[0026] 優(yōu)選地，所述生成決策集合的工作流程為提出問題、構(gòu)成問題、分析問題、評價解 決問題和實施決策方案五個階段。
[0027] 優(yōu)選地，所述核電站的外部數(shù)據(jù)包括核電站所在地及其周圍的地理、氣象、水文數(shù) 據(jù)、各位置預計輻射劑量、采取防護措施的判斷規(guī)則。
[0028] 優(yōu)選地，所述地理限制因素包括氣象條件、建筑物結(jié)構(gòu)、水源、道路通行狀況。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種用于核電事故應急決策系統(tǒng)，其特征在于： 所述系統(tǒng)包括內(nèi)部數(shù)據(jù)庫、外部數(shù)據(jù)庫、對策生成模塊、運算模塊、方案解決模塊、系統(tǒng)交互 平臺以及用戶修改意見數(shù)據(jù)庫：所述內(nèi)部數(shù)據(jù)庫用于存放所述運算模塊的運算結(jié)果以及各 模塊間相互傳遞的數(shù)據(jù)；所述外部數(shù)據(jù)庫用于管理及收集核電站的外部數(shù)據(jù)；所述對策生 成模塊讀取所述外部數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，并根據(jù)其生成多個可能的對策方案集合；所述運算模 塊為核事故中所采取的措施進行對應權(quán)值計算；所述方案解決模塊根據(jù)所述運算模塊的運 算結(jié)果，對措施進行優(yōu)化并形成最終的方案決策集合；所述系統(tǒng)交互平臺提供決策者對對 策方案集合進行調(diào)整的平臺，實現(xiàn)所述內(nèi)外數(shù)據(jù)庫的操作；所述用戶修改意見數(shù)據(jù)庫用于 記錄用戶對決策方案的反饋意見。
[0030]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括分析子系統(tǒng)，用于更新、估計在無對策情況下現(xiàn)在和將來 的環(huán)境的放射性濃度分布及其造成的劑量/劑量率。
[0031]本發(fā)明的一種核事故應急決策支持系統(tǒng)，能夠全面精確存儲核電站及周圍環(huán)境數(shù) 據(jù)，對核電站及周邊環(huán)境數(shù)據(jù)做到實時掌握，一旦發(fā)生核事故，可以立即生成科學合理、符 合實際的應急決策方案，大大提升核事故應急處置效率，為核事故應急救援盡可能爭取時 間，以盡可能降低核事故造成的危害。
【附圖說明】
[0032] 為了更清楚的說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0033]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的核事故應急決策支持系統(tǒng)的工作流程圖；
[0034]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的核事故應急決策支持系統(tǒng)的模塊組成圖；
[0035]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的核事故應急決策支持系統(tǒng)的對應權(quán)值的計算方法流程 圖；
[0036]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的核事故應急決策支持系統(tǒng)的決策模塊的分析方法流程 圖。
【具體實施方式】
[0037]通過參考示范性實施例，本發(fā)明的目的和功能以及用于實現(xiàn)這些目的和功能的方 法將得以闡明。然而，本發(fā)明并不受限于以下所公開的示范性實施例，可以通過不同形式來 對其加以實現(xiàn)。說明書的實質(zhì)僅僅是幫助相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員綜合理解本發(fā)明的具體細節(jié)。
[0038] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的核事故應急決策支持系統(tǒng)的工作流程圖，如圖1所示，用 于核電事故應急決策方法包括如下步驟：
[0039] 步驟101:獲取發(fā)生核事故區(qū)域的外部數(shù)據(jù)，根據(jù)外部數(shù)據(jù)生成對策方案集合；
[0040] 步驟102:將對策方案集合生成內(nèi)部數(shù)據(jù)；
[0041] 步驟103:將內(nèi)部數(shù)據(jù)中的對策方案集合與核事故發(fā)生地的地理限制因素進行比 較，篩選出不符合該核事故發(fā)生地的方案，并將剩余的對策方案重新生成內(nèi)部數(shù)據(jù)；
[0042] 步驟104:獲取內(nèi)部數(shù)據(jù)的可行方案并生成決策集合；
[0043] 步驟105:根據(jù)發(fā)生核事故地區(qū)各個不同地點擬采取的措施計算對應權(quán)值，關(guān)于 對應權(quán)值的算法圖3對其進行詳細的描述；
[0044] 步驟106:按照分析方法，對各個可行方案進行計算，并將計算結(jié)果按優(yōu)先順序生 成內(nèi)部數(shù)據(jù)；
[0045] 步驟107:計算內(nèi)部數(shù)據(jù)庫中的方案，將所得的最優(yōu)方案提交至用戶；
[0046] 步驟108 :匯總并反饋用戶意見生成戶修改意見數(shù)據(jù)；
[0047] 步驟109:根據(jù)用戶修改意見數(shù)據(jù)重新生成新的決策方案。
[0048]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的核事故應急決策支持系統(tǒng)的模塊組成圖，如圖2所示，用 于核電事故應急決策系統(tǒng)包括內(nèi)部數(shù)據(jù)庫201、外部數(shù)據(jù)庫207、對策生成模塊203、運算模 塊204、方案解決模塊205、系統(tǒng)交互平臺206以及用戶修改意見數(shù)據(jù)庫206:
[0049]內(nèi)部數(shù)據(jù)庫201用于存放運算模塊204的運算結(jié)果以及各模塊間相互傳遞的數(shù) 據(jù)。
[0050] 外部數(shù)據(jù)庫207用于管理及收集核電站的外部數(shù)據(jù)。
[0051] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，核電站的外部數(shù)據(jù)包括核電站所在地及其周圍的地 理、氣象、水