(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111479056.6 (22)申请日 2021.12.0 6 (71)申请人 西安交通大 学 地址 710049 陕西省西安市咸宁西路28号 (72)发明人 成玮　陈泠秀　陈雪峰　刘一龙　 邢继　堵树宏　薛娜　龙亮　孙涛　 徐钊　 (74)专利代理 机构 北京中济纬天专利代理有限 公司 11429 代理人 覃婧婵 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 核电厂场外 应急疏散路径规划方法 (57)摘要 公开了核电厂场外应急疏散 路径规划方法， 方法中， 采集核电厂场外的风速和泄露点源强 度， 构建辐射剂量场扩散模型， 采集核电厂场外 的路况信息， 构建实时交通的路阻函数模型， 以 撤离时间为优化目标， 通过整数线性规划求解得 到车辆调配方案， 即车库、 集合点、 安置点对应关 系； 进而求解最优疏散路线， 选取车辆总撤离时 间和人员辐射照射剂量作为核应急车辆往返撤 离时路径 规划的目标函数， 通过 非支配快速遗传 算法求解每一辆 车的疏散 行程， 得到Pareto前 沿 的多样性解集， 并设置人员辐射照射剂量上限值 阈值对多样性解集进行筛选， 采用TOPSIS决策法 对筛选出的Pareto前沿最优解集进行评估， 得到 最优疏散路线。 权利要求书3页 说明书17页 附图7页 CN 114386660 A 2022.04.22 CN 114386660 A 1.一种核电厂场外应急疏散路径规划方法， 其特 征在于， 其包括以下步骤： 第一步骤， 采集核电厂场外的风速和泄 露点源强度， 构建辐射剂量场扩散模型， 其中， C(x0， y0， z0， t)表示某时间点t下空间点(x0， y0， z0)处的气体浓度， Q为泄露点源 强 度， u为风速， 分别为下风向、 横风向和垂直 风向的扩散参数； 第二步骤， 采集核电厂场外的N条路段的路况信息， 构建实时交通的路阻函数模型， 其中， T表示真实情况下车辆在 可行路径上的行驶时间， Tf 表示理想情况下车辆在可行路径上的行驶时间， qn表示单位时间内选择路段n的车辆数量， Cn表示单位时间内路段n上的最大车辆通行数量， α和β 为阻滞系数， σ、 ρ 分别为引入的道路 车辆拥挤度权 重参数、 道路可通 性权重参数， F为方案裕度参数； 第三步骤， 基于核电厂、 车库和集合点、 安置点建立路径网络， 且以撤离时间为优化目 标制定车辆调配方案， 建立车辆调配方案模型， 其中， 车库y中的车辆i第j次撤离需要的时 间ty， i， j表达式为： 其中， i表示车辆编号， j表示第j次撤离， y表示车库编号， g、 p表示集合点的编号， S表示 安置点集合， s、 sg表示安置点集合S中的安置点编号， dy， p表示理想状态下车辆在车库y集合 点p之间的平均行驶时间， dp， s表示理想状态下车辆在集合点p与安置点s之间的平均行驶时 间， 表示理想状态下车辆从安置点sg到集合点p的行驶时间， w表示每次撤离的等候时 间， sy， i， j， p表示当车库y的车辆i第j次撤离经过集合点p时其值为1， 否则为0， 表 示车库y的车辆i第j ‑1次撤离从集合点g到安置点sg， 并且第j次撤离从安置点sg到集合点p 时其值为1， 否则为0， Ly表示车库y的最大撤离次数， 车库y中的车辆i的j次总撤离时间 Aty， i， j表达公式： 其中， i表示车辆编号， j表示撤离次数， y表 示车库编号， k表示第k次撤离， 对j次撤离的时间求和， ty， i， k表示车库y中的车辆 i第k次撤离 需要的时间， Ly表示车库y的最大撤 离次数， 针对已知始点、 终点的路径规划问题， 以撤离时间和人员辐射照射剂量为优化目标， 求 解最优的车辆撤离路径， 建立路径优化模型， 车库y中的车辆i第j次撤离的疏散时间表达 式： 式中， li示车辆编号， j表示第j次撤离， y表示车库编号， g、 p表示集合点的编号， N表示权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114386660 A 2可行路径的集合， n、 m、 f表示可行路径N中的路径编号， S表示安置点集合， S、 sg表示安置点 集合S中的安置点编号， 表示真实情况下车库y的车辆i从车库y到集合点p的可行路 径n的行驶时间， 表示真实情况下车库y的车辆i从集合点p到安置点 s的可行路径m 的行驶时间， w表示每次撤离的等候时间， Sy， i， j， p表示当车库y的车辆i第j次撤离经过集合 点p时其值为1， 否则为0， 表示车库y的车辆i第j ‑1次撤离从集合点g到安置点sg， 并 且第j次撤离从安置点sg到集合点p时其值为1， 否则 为0， 表示真实情况下车库 y 的车辆i从安置点sg到集合点p的可行路径f的行驶时间， Ty， i， j表示真实情况下车库y的车辆 i第j次撤 离的行驶时间， Ly表示车库y的最大撤 离次数， 对j次撤离的行驶时间求和得到车辆i的总撤 离时间Ty， i表达式： j≤Ly， 其中， i表示车辆编号， j表示撤离次数， y表示车库编号， k表示第k次 撤离， Ty， i， k表示车库y中的车辆i第k次撤 离需要的时间， Ly表示车库y的最大撤 离次数， 车库y中的车辆i第j次撤 离的辐射照射剂量Cy， i， j表达式： 其中， i表示车辆编号， j表示撤离次数， y表示车库编号， g、 p表示集合点的编号， s、 sg表 示安置点编号， Cy， i， j为车库y中的车辆i第j次撤离的辐射照射剂量， 每 一次撤离代表一批待 撤离人员成功撤离， 则此批撤离人员的辐射照射剂量均相同， 即为Cy， i，， Cy为车库y处的人员 辐射照射剂量， Cp为集合点p处 的人员辐射照射剂量， Cs为安置点S处 的人员辐射照射剂量， 为安置点Sg处的人员辐射照射剂量， Ty， i， j表示真实情况下车库y的车辆i第j次撤离的行 驶时间， sy， ij， p表示当车库y的车辆i第j次撤离经过集合点p时其值为1， 否则为0， 表示车库y的车辆i第j ‑1次撤离从集合点g到安置点Sg， 并且第j次撤离从安置 点sg到集合点p时其值为1， 否则为0， Ly表示当车库y的最大撤 离次数； 第四步骤， 车辆调配方案模型基于整数线性规划将包括车辆数量、 以及最大撤离次数 的变量限制为整数， 通过整数线性规划对车辆调配方案模型求解得到多个解集， 设置总撤 离时间上下限值阈值对多样性解集进 行筛选， 得到最优解集以获得车库、 集合点、 安置点的 对应关系的车辆分配方案， 第五步骤， 求解最优疏散路线， 选取车辆总撤离时间和人员辐射照射剂量作为核电厂 应急疏散时路径规划的目标函数， 求解每一次撤离的最优时间与最小人员辐 射照射剂量， 通过求取多次撤离的最优时间得到总的撤离时间， 结合车辆总撤离时间和人员辐射照射剂 量两个优化 目标函数， 基于所述车辆分配方案， 在已知车库、 安置点的条件下， 通过非支配 快速遗传算法求解每一辆车的疏散行程， 疏散行程包括所述车库、 道路、 集合点、 道路、 安置 点， 得到Pareto前沿的多样性解集， 并设置人员辐射照射剂量上限值阈值对多样性解集进 行筛选， 采用TOP SIS决策法对筛 选出的Pareto前沿最优解 集进行评估， 得到最优疏散路线。 2.根据权利要求1所述的一种核电厂场外应急疏散路径规划方法， 其特征在于， 优选权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114386660 A 3