文摘

危险品运输的一个主要问题是由于有害物质的性质及其事件的影响。一般来说,运输风险是一个主要属性为有害物质开发数学模型路由问题以及网络设计或改善道路安全。本文提出一个基于chaotic-simulation模型来确定高选择的链接为危险品运输、提高道路网络质量的风险被认为是一个混沌变量通过网络而模拟技术已经应用于覆盖范围广泛的选择路径。真正的道路网络,节点由59和八十年双向边缘,用于运行和检查验证数学模型。由于大量的有害物质由卡车运输,提出的方法是集中在燃料运输、和高选择的边缘(链接)已经获得改善道路安全。灵敏度分析显示,使用不同的种子生成运输风险没有显著影响发现最常见的路径和高选择的边缘。

1。介绍

1.1。有害物质的路由问题

有害物质(有害物质)分为九类爆炸物、气体、易燃液体、易燃固体、氧化物质、有毒物质、放射性物质、腐蚀性物质,和各种各样的危险货物(1]。危险物品运输涵盖了经济活动的重要组成部分在工业化国家,所以管理有害物质是一个极其复杂的问题,涉及众多的环境、工程、经济、社会和政治问题(2,3]。在这方面最重要的问题之一是找到最好的道路运输危险物品。确定路线的有害物质,有害的路由问题,通常被称为一个双边考虑问题,地方当局感兴趣的减少公共风险和运输公司或航空公司担心最小化运输成本(4]。因此,风险和成本的组合数学模型中观察到的是作为一个通常的方法来找到最好的路径不一定是最短路径。风险和成本的不同组合优先级导致研究人员使用不同的方法,以解决有害物质路由问题[5,6]。

1.2。计算机模拟

计算机仿真技术在一个真实的或假想的情况建模在电脑上了解系统是如何工作的(7]。根据观察到的文学研究,仿真是普遍接受的技术在工程科学,因为它通常是更便宜、更安全比与最终产品的原型进行实验,比传统的更现实的实验中,通常是进行实时速度比,和允许集成模拟系统分析阶段(初8]。在交通运输领域,使用计算机模拟交通量是发现有用的研究交通状况和司机的行为在指定网络和交通分配(9]。它也应用于道路安全领域特别是在道路安全评估(10),学习道路安全事件的影响(11)和估计的表演车辆对行人安全智能速度适应系统(12]。使用仿真建模的交通事件是另一个例子,帮助设计人员确定最佳位置安装灭火器设备(11]。模拟方法也用来分析道路设备的性能设计道路(13),可能是一个好的工具让战术和战略规划14]。模拟和优化技术相结合的过程中,决策和管理(15,农村公路网络管理16),选择和建设问题[17]在文献中还发现,这是程序的概念框架的基础研究工作。

1.3。混沌理论

爱德华·洛伦兹在1963年引入了混沌理论的概念。他发现在复杂系统混乱的景点的天气预报,当他进入不同的值作为计算机程序起点(18]。一些突然戏剧性的变化在非线性系统中可能产生混乱复杂的行为称为(19]。混沌研究在工程科学和数学社区和发现是有用的在许多学科如高性能电路和设备,防止电力系统崩溃,以及信息处理(20.]。由于混沌理论用于分析复杂系统和运输系统是复杂的实体,为交通应用程序是有用的。在运输系统中,法律和社会约束可能会结合行为,允许研究人员更准确地预测人类行为和系统进化(21,22]。关于这方面,Mahmoudabadi和Seyedhosseini23,24)批准,在道路网交通事故的行为混乱和显示,致命事故的比例的一部分网络事故所有在网络上混乱的行为,可以被定义为一个混乱因素。他们用逻辑斯蒂方程的标准形式19)一年多来生成动态风险因素和应用混沌理论的概念来定义动态风险因素在两个研究作品的李雅普诺夫特征指数评估检查混乱的存在(25]。

1.4。愿景

指定的道路网络通常是由国家和/或当地政府决定减少危险品运输的风险(4),和之间的权衡有效属性找到道路危险品运输扮演着重要的角色。因此,使用范围广泛的动态风险因素在危险品路由问题可能是一个实际问题在改善道路安全措施在道路网络。这个问题将变得更加严重时一个巨大的部分商品,归类为危险品,每年进行。另一方面,预算约束使决策者运用更准确的方法改善道路安全特别是在危险品运输指定的道路网络。本文的目的是达到高选择列表(排名)的边缘用于危险品运输交通事故与指定的网络被认为是一个混乱的变量。提出了一种两级迭代过程的第一步是要考虑交通事故作为网络的混沌行为风险,在第二步中提供了一个模拟技术涵盖范围广泛的风险因素的变化。

简而言之,因为危险品运输风险可以被定义为一个混乱的因素(23),排名选择网络边缘的过程提出了改善他们建设性的情况。认为事故风险是一个混乱的因素在道路安全计划和模拟技术的财产用于该过程。迭代方法也已发展到涵盖范围广泛的风险和成本优先级和对应的迭代次数使用混沌理论(24)和令人满意的模拟运行模型的属性指定的迭代。

本文提出在七个部分。介绍后,由一些简单描述hazmat路由问题,模拟,和混沌理论;更多细节将在下一节讨论的问题。一个适当的方法包括设置参数和定义循环考虑基本模拟技术和混沌理论的发展,其次是发展数学模型需要考虑风险和成本的优先事项。第六部分讨论了数值研究使用五个不同场景的风险和成本的优先事项。最终提出了总结和结论在第七部分。

2。问题定义

燃料,第三种类型的有害物质被认为是易燃液体,是一种最重要的物质带到家里变暖的目的,行业,私人汽车,农业设施。携带的燃料主要通过重型卡车需求点配送中心是通常的运输方式。的预定义的要求通常是根据定义的人口和地理特征的居住点,道路改进项目应该计划关于运输风险和运输成本的最小化,同时进行。因此,本地或国家当局的主要问题是确定合适的路径携带危险品的风险和成本。危险品运输的风险主要与事故发生在道路网络和相关人群居住附近的道路。它还包括环境问题,代表了对自然资源的影响,如河流,湖泊,树木和沉重的赔偿隧道和桥梁等关键基础设施(24]。

主要的问题,这里,是“边缘,确定了危险品运输的危险品运输的风险和成本,应优先改善危险品运输安全吗?”在这种情况下,边缘的优先列表需要改善网络安全对于大变化的风险和成本的优先级可能是由国家和/或当地政府。

3所示。定义方法

根据问题的定义和模拟过程以及混乱的交通事故的行为,提出的方法是基于一个迭代的过程。两级迭代开发过程考虑模拟技术,混乱的交通事故的行为,和有害物质事件的影响。外部循环是考虑初始风险因素与指定网络的边缘,而内部循环根据选择最常见的路径O-D对供应和需求。

如果变量的维度不同,尺度对结果变量的影响,因此变量应该穿制服的达到可靠的结果(24]。因为现有的不同尺度的变量(24)(1)是用于统一变量为闭区间[0.05 - 0.95],在那里是统一的变量和和变量的最大和最小值吗,分别。考虑 当最常见的路径确定对于每一对O-D来说,所有的供应和需求分配给网络。最终,卡车的数量分配给所有边缘都将决定他们排名根据他们的使用有害物质运输。图1还显示提出的总体视图过程包括以下步骤:(1)定义指定的网络,节点和边缘;(2)供给和需求节点以及他们的数量建立O-D双矩阵;(3)设置初始值的风险因素在网络边缘;(4)统一的风险和成本计算值达到变量的同质性;(5)设置风险和成本的优先级由国家和/或当地政府;(6)解决提出的数学模型来确定风险成本因素的最佳组合O-D双路径;(7)如果不满足室内的迭代的数量,更新混乱的风险因素和回到步骤6;(8)如果所有不同的风险和成本不检查重点,回到步骤5;(9)如果外部迭代的数量是不检查,回到步骤5;(10)取得所有O-D对最常见的路径;(11)确定高selected列表的边缘的用法以优先考虑道路安全措施。

4所示。发展数学模型

找到路径提出过程是最重要的一步。假设道路网络被定义为图包括预定义的节点和边。节点分为三组主要包括目标节点,源节点和连接节点。目的地节点也可能起源节点,所以成本相同的节点之间将自动设置为0。在前一节中定义的策略后,应该开发数学模型以最小化总通过网络相结合的风险和成本。将获得最佳路径的组合风险和成本优先级之后,确定危险物质的数量应由每个起源对通讯员的目的地。

假设危险物质的数量应该从所有起源运送至指定目的地。对于每一对叫做来说,最常见的路径将概述,因此目标函数被定义为(2)如下: 在哪里是最好的路径取决于考虑风险和成本的组合获得源节点之间通过确定最安全的路径””和目标节点””,选择路径的总风险和成本组合被认为是标准。而符号(it)捐赠混沌迭代数,和分别是风险和成本的优先级。由于模型已经开发使用参数变量的优先事项,决策者可以使用不同数量的优先考虑不同的愿景。在这种情况下,如果决策者想要概括模型对于其他货物运输,他们只需要风险优先级设置为零(0)。穿制服的运输风险的优势在哪里,边穿制服的运输成本吗,都是得到了(1)。风险利用混沌理论的概念更新每个混沌迭代(逻辑映射方程),虽然它是一个随机变量初始化的模拟过程。因此,两个内部和外部循环发展。外部循环模型中已考虑构造仿真过程和内部循环建造考虑混乱。也更新使用著名的方程产生混乱的模式(24]命名逻辑映射方程适用于(3)的参数是设置为420.]。考虑 是一个二进制变量将被设置为1,如果优势坐落在确定路径,否则它将被分配0。穿制服的风险和成本将现有的不同维度用于风险和成本(23]。为了保持连续的路径,(4)被认为是在数学模型(26]。考虑 在城际交通模式下,双向边缘通常是可用的,(5)插入数学模型提供上述特征(26]。为更多的细节在发展中数学模型的情况下危险物质路由问题,请参阅[24,26]。考虑 数学模型运行直到满足仿真迭代次数;最常见的边缘就会排名的用法。混沌迭代设置为365,而模拟迭代将灵敏度分析1000年和500年,所以整个迭代数据将用于运行模式设置为365000和182500进行敏感性分析。

5。案例研究

法尔斯,伊朗的亚洲国家第二大省,被选中作为案例研究的地图可以在[27]。它由59节点和八十年双向边缘。一些节点视为边界,将研究区域连接到其他省份。对于每一个环节,风险计算基于事故的四个组成部分,环境,人口,和基础设施方面。成本是对应长度和旅行时间取得的研究调查24]。

6。运行模型和讨论

运行模型是最重要的一个阶段的研究工作。在第一步,一个明确的定义中定义问题是更多细节问题进行了讨论。在第二步中,五个场景使用不同优先级定义在危险品运输风险和成本。上面的场景是紧随其后的是数值计算结果揭示了发现的研究工作。敏感性分析在最后阶段也申请了读者以确保决策者不必担心使用混沌理论概念的提出过程甚至有一个明显的考虑在混沌理论依赖于初始条件。

6.1。细节问题定义

的起源和目的地就下定决心解决提出过程和开发模型。根据案例研究中,5个节点被确定为源节点和十二节点作为目标节点,见表1;这些名字解释表5。危险物质的数量计划进行形式起源目的地标识使用重型卡车的尺度。

6.2。场景

根据问题的定义,提出过程,风险和成本优先产生重大影响解决问题来确定路径和随之而来的结果。为了满足决策者在处理计划危险品运输和覆盖范围广泛的风险和成本的优先级,最可能的风险和成本的优先级定义的集五个场景和表所示2。风险和成本被定义为优先事项和在数学模型中,分别。

6.3。数值结果

由于缺乏建设性和维护预算提高道路安全网络,使用高选择的链接列表,在上面的网络,是一个很好的方法来规划安全项目。因此,链接已经常选择在仿真过程中应该提名改善道路建设。另一方面,决策者的观点是不同的风险和成本的优先事项。提出的方法和开发的数学模型已经使用五个场景,执行前一节中定义的,和高频繁执行过程取得了联系。结果显示最常见的链接选择危险品运输已经列在下表中3。对于每一个场景,一个排名顺序最常用于危险品运输的边缘。排名是根据提供的用法路径找到关于迭代的数量。例如,如果决策者风险和成本的优先级设置为0.3和0.7,分别链接(14、15),(15、16),(13、14)将被选为高排名优先改善道路建设。但如果风险上升的优先级、链接(13、14)将取代(37、38)这意味着使用风险和成本的不同优先级变化的顺序选择链接。

结果也表明了,高频繁的订单链接使用不同的场景不同,由于现有风险和成本之间的差异的优先事项。为了使一个整体考虑使用广泛的成本和风险的优先级,最重复的链接也概述了表的最后一列3。最后一列帮助决策者得到一个最终的解决方案,即使他们不能达到最后的决定多少成本和风险的优先级可能集。因此,根据作者的经验,建议决策者使用表格的最后一列3改善道路安全措施,因为广泛的风险和成本优先被认为是用于运行该方法。

6.4。敏感性分析

混沌理论通常申请短期预测由于“敏感属性的存在依赖初始条件。“初始条件可能极大地改变的结果发现安全路径迭代之后,它可能会质疑是否适合长期决策过程(19]。事实上,最初的种子改变不同的迭代的结果24),因此灵敏度分析,这里,是检查结果(使用不同的初始种子24]。为了检验该方法的可靠性,五个初始种子用于生成随机风险因素。虽然没有区别了场景,场景3、风险和成本的重点是相同的(50%,50%),被检查为仅仅是一个样品的边缘的排名顺序列出,见表4。因为它可以检查其他场景,上面的场景已经被选择由于决策者的共同决策通常设置相等的利率风险和成本的优先事项。结果表明,之间没有显著差异使用不同的种子排名的链接。因此,公平地说,该方法可以用于排名的边缘已经常用于改善道路安全质量有害物质运输。

7所示。摘要和结论

最流行的一种方法,以确定路线有害物质运输是设定一个预定义的道路网络。最安全的道路危险品运输通常是由指定的起源和目的地的最小化风险和成本。在这种情况下,改善边缘经常用于携带有害物质可能是一个不错的概念通过网络降低总风险。另一方面,风险是一个混沌变量用于危险品路由问题,改变了在一个时期。

为了使网络边缘的高选择列表,经常用于危险品运输、chaotic-simulated模型了。风险因素在网络上使用模拟技术生成和更新迭代期间使用众所周知的逻辑映射方程。实验道路网络由59八十节点和边已被用于分析过程和敏感性分析也检查以确保使用该方法是适当的。,数值结果表明,边缘的排名使用风险和成本的优先级可能不同,敏感性分析表明,之间没有显著差异概述排名订单使用不同的种子。

利益冲突

本研究工作已经完成使用收集的数据进行作者的博士论文,声称没有资金或金融支持从奖学金,奖学金,或任何赞助商获得了作者。因此作者宣称没有利益冲突有关的出版。