海上溢油事故应急资源优化调度方法研究

摘要

随着海上石油运输日渐频繁，中国海域发生溢油事故的风险逐渐增加，发生重大环境损害的可能性已不容忽视。为此，我国政府及海事主管部门加强了溢油应急体系建设，设立了一批溢油应急设备库，许多码头企业也建立了与其风险相适应的应急资源和应急队伍，可调用的应急资源量显著增加且地理分布更加广泛。因此，如何结合溢油应急资源的分布，寻求最优化的溢油应急资源调度方法，提高对海上溢油事故的反应速度和应急能力，具有重要的现实意义。
　　本文首先介绍了海上溢油事故的定义及具体分类，总结了海上溢油事故具有高频突发性、漂移扩散性和处理复杂性这三个独有的特征。另外，详细分析了溢油处理的方法，将其归纳为物理方法、化学方法、生物方法和现场燃烧法。并且整理了整个溢油应急处理的流程，主要分为应急卸载和水下抽油、溢油围控、溢油回收、溢油清除和溢油储存和转移这五个方面。提出了海上溢油应急资源调度机制，总结了溢油事故点、溢油应急资源储存点、溢油应急资源和溢油应急船舶这四个溢油应急资源调度要素，明确了时效性、不确定性、全局协同性这三个溢油应急资源调度的明显特征，为海上溢油应急资源调度数学模型的构建奠定了实践基础。
　　其次，针对海上溢油事故应急资源调度的特征，构建了应急资源调度数学模型，模型以应急资源调度时间最短为目标函数，并选取理论已经相当成熟的蚁群算法求解调度模型，分析了原始蚁群算法的基本原理，总结了原始蚁群算法正反馈效应、鲁棒性、并行性及易于其他算法相结合这四个优点，考虑到原始蚁群算法收敛速度慢、易出现早熟现象等缺点提出了改进方法，设计了更适合模型求解的改进蚁群算法。
　　最后，基于台州港域近些年船舶溢油事故特征及现有溢油应急资源分布，以台州港域典型船舶溢油事故为例，分别运用原始蚁群算法和改进蚁群算法分别求解算例模型，给出了优化的调度方案。研究结果表明本文提出的海上溢油事故应急资源优化调度模型可行，且原始蚁群算法的改进也有所成效，不仅改善了算法性能，而且提高了算法的搜索深度和效率。从而验证了本文提出的海上溢油事故应急资源优化调度方法的有效性和调度方案的可行性。

目录

英文摘要

目录

1绪论

1.1研究背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3研究内容与技术路线

2海上溢油应急资源调度概述

2.1海上溢油事故概述

2.2海上溢油应急处理概述

2.3海上溢油应急资源调度机制

2.4本章小结

3海上溢油应急资源调度模型

3.1模型建立

3.2模型求解

3.3本章小结

4算例分析

4.1台州港域概况

4.2算例描述

4.3算例求解

4.4结果分析

4.5本章小结

5总结与展望

5.1研究总结

5.2研究展望

参考文献

在学研究成果

致谢