本文關鍵詞：突發(fā)危險化學品泄漏源定位蟻群方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國石化行業(yè)的發(fā)展,所涉及的危險化學品無論是種類還是數(shù)量均大幅增加,危險化學品引發(fā)的各類事故也是居高不下,造成大量的環(huán)境事件乃至社會恐慌。危險化學品事故發(fā)生后快速定位危險化學品泄漏源對于事故應急處理至為關鍵,直接影響著事故的應急處置和人員疏散,從而減少危險化學品事故帶來的經濟財產損失,降低人員傷亡。本文構建了近似于自然條件的開放式蟻群覓食試驗—仿真系統(tǒng),以食物源物質分子在實驗系統(tǒng)內的擴散遷移模擬危險化學品泄漏源,將食物分子在空間的濃度梯度分布看作化學物質濃度梯度的空間分布,開展蟻群覓食實驗研究,以尋找影響螞蟻覓食速率的因素。實驗用日本弓背蟻(Camponotus japonicas)平和弓背蟻(Camponotusmitis)、紅足厚結猛蟻(pachycondylarufipes)作為試驗—模擬群體,探索螞蟻覓食過程規(guī)律,研究影響螞蟻覓食過程的各類因素。通過近200組實驗研究,主要發(fā)現(xiàn)如下：螞蟻覓食時間與蟻巢與食物源距離、食物的量、螞蟻數(shù)目密切相關。蟻巢與食物源距離是影響螞蟻覓食時間主要因素,其相關性系數(shù)一般均達到0.9,并且距離與覓食時間成正比；食物量多寡通過改變氣味濃度分布對覓食時間有一定的影響,食物量越大,對應濃度水平增大,從而縮短覓食時間；螞蟻數(shù)目在一定范圍內增加,使得覓食時間減少,但個體的持續(xù)增加反而會增加覓食時間,即整體影響呈現(xiàn)為V字型。通過追蹤并分析螞蟻覓食軌跡：螞蟻覓食時具備總體明確的方向選擇性,即在消除信息素情況下隨機傾向性,蟻群表現(xiàn)出顯著的“右傾”性,60%以上的螞蟻均選擇‘右”方向開始覓食。三種覓食過程中,均表現(xiàn)出3個階段,可劃分為：初始迷茫階段、機會搜尋階段和目標確定階段等。進而開展了人群驗證實驗：在158個參試個體中,發(fā)現(xiàn)81%“右傾”現(xiàn)象,即優(yōu)先選擇從右側路徑開始搜索。同時,人在尋找泄漏源過程中,也表現(xiàn)了三階段特性。多人實驗中,個體的交流改變了尋找規(guī)律,初始迷茫階段表現(xiàn)不明顯,機會搜尋階段和目標確定階段仍然十分突出。最后本文將各個研究成果與泄漏源反算結合,對泄漏源反算提出若干改進意見。
【關鍵詞】：事故源定位 群智能 覓食過程 搜索方向 階段性 搜索效率
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ086.52
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-17
• 第一章 緒論17-23
• 1.1 泄漏源確定應用背景17-18
• 1.2 泄漏源確定研究現(xiàn)狀18
• 1.3 群智能算法概述18-19
• 1.4 本課題研究的意義及研究內容19-21
• 1.4.1 課題的研究意義19-21
• 1.4.2 課題研究的內容21
• 1.5 本文結構安排21-23
• 第二章 泄漏源確定方法及發(fā)展23-33
• 2.1 泄漏源反算方法23-28
• 2.1.1 數(shù)學方法泄漏源反算23-25
• 2.1.2 泄漏源確定的智能方法25-26
• 2.1.3 群智能方法確定泄漏源26-28
• 2.1.4 各類算法比較28
• 2.2 蟻群方法在泄漏源反算方法發(fā)展28-32
• 2.2.1 蟻群方法的發(fā)展28-29
• 2.2.2 蟻群算法的原理29-32
• 2.2.3 蟻群方法在泄漏源反算應用可行性32
• 2.3 本章小結32-33
• 第三章. 蟻群方法源確定的實驗—仿真研究33-57
• 3.1 實驗方案33-38
• 3.1.1 實驗平臺構建33-37
• 3.1.2 實驗方案設計37-38
• 3.2 實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析38-52
• 3.2.1 日本弓背蟻實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析38-43
• 3.2.2 平和弓背蟻實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析43-47
• 3.2.3 紅足厚結猛蟻實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析47-52
• 3.2.4 對比分析52
• 3.3 對比試驗52-54
• 3.4 小結54-57
• 第四章. 螞蟻覓食過程特性研究57-71
• 4.1 螞蟻覓食選擇性分析57-59
• 4.1.1 單個食物源選擇性分析57-58
• 4.1.2 三個食物源選擇性分析58-59
• 4.1.3 總結分析59
• 4.2 螞蟻覓食軌跡分析59-65
• 4.2.1 日本弓背蟻覓食軌跡分析59-61
• 4.2.2 平和弓背蟻覓食軌跡分析61-63
• 4.2.3 紅足厚結猛蟻覓食軌跡分析63-64
• 4.2.4 總體分析64-65
• 4.3 驗證試驗65-70
• 4.3.1 實驗說明65-66
• 4.3.2 選擇性分析66
• 4.3.3 階段性分析66-69
• 4.3.4 總結分析69-70
• 4.4 小結70-71
• 第五章. 結論與展望71-73
• 5.1 結論71-72
• 5.2 展望72-73
• 參考文獻73-77
• 致謝77-79
• 研究成果及發(fā)表的學術論文79-81
• 作者和導師簡介81-82
• 碩士研究生學位論文答辯委員會決議書82-83

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 吳斌,史忠植;一種基于蟻群算法的TSP問題分段求解算法[J];計算機學報;2001年12期

  本文關鍵詞：突發(fā)危險化學品泄漏源定位蟻群方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：291408