CN102903013A - 化工园区风险分析及布局优化系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了化工园区风险分析及布局优化系统，其特征在于包括化工园区重大危险源事故预测模块、区域动态综合风险分析模块和动态布局优化模块；所述化工园区重特大危险源事故预测模块用于对事故发生概率进行预测并以图表来表示事故后果；所述区域动态综合风险分析模块是对个人风险、社会风险和财产风险进行风险分析，而后计算区域综合风险即货币表征和加权叠加风险；所述化工园区动态布局优化模块是对园区内的功能区布局、消防布局和交通布局进行优化。本系统不仅可以解决目前迫切需要完成的化工园区区域风险分析工作，还可以为化工园区布局优化决策提供技术支持，是实现化工园区本质安全化，预防事故发生，避免和减少事故损失的有力措施。

Description

化工园区风险分析及布局优化系统

技术领域

本发明涉及公共安全技术领域，具体涉及化工园区风险分析及布局优化系统。

背景技术

1967年Farmer最先提出定量风险评价思想，1974年美国Rasmussen教授领导的研究小组发表“商用核电站轻水反应堆的风险评价”报告以后，定量风险评价理论和试验研究发展很快。1978年英国进行的坎威岛（Canvey Island）研究项目、1979年荷兰进行的雷几蒙德（Rijnmond）研究项目以及意大利开展的Ravenna研究计划中，都将定量风险分析方法应用于化工区的整体风险评估与安全规划。

发达国家从上世纪70年代开始研究土地使用安全规划问题，并取得了良好的应用效果。目前，欧盟、美国、加拿大、澳大利亚等国家主要采用“基于后果”和“基于风险”的两种方法支持土地使用规划决策。

国内不少对化工园区的布局优化技术的研究，提出了化工园区安全规划的基本程序，并详细论述了园区规划的主要内容；在给出化工园区规划指导思想的基础上，论述了包括地块分配、交通运输、消防布局、绿化等内容的布局原则；从节约型绿化的角度出发，研究了化工园区的绿化用地面积问题，给出化工园区的最佳绿化率；重点讨论了化工园区的道路交通问题，指出化工园区交通体系的发展方向是建成生态交通系统；针对化工园区的消防安全现状，提出制定化工园区消防安全规划的原则，并论述化工园区消防安全规划的基本内容。

但是，已有布局优化方法多针对是其它领域，或只针对部分设施进，存在很大的局限性。我国目前还不具备满足本系统功能的化工园区风险分析及布局优化决策支持系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供化工园区风险分析及布局优化系统，主要包括化工园区重大危险源事故预测模块、区域动态综合风险分析模块和动态布局优化模块，具体技术方案如下。

化工园区风险分析及布局优化系统，包括化工园区重大危险源事故预测模块、区域动态综合风险分析模块和动态布局优化模块；所述化工园区重特大危险源事故预测模块用于对事故发生概率进行预测并以图表来表示事故后果；所述区域动态综合风险分析模块是对个人风险、社会风险和财产风险进行风险分析，而后计算区域综合风险即货币表征和加权叠加风险；所述化工园区动态布局优化模块是对园区内的功能区布局、消防布局和交通布局进行优化。

进一步的，所述化工园区重大危险源事故预测模块基于贝叶斯网络预测理论，发现数据间的潜在关系，其公式如式（1）所示，

$P\left(h\right|D)=\frac{P\left(D\right|h)P\left(h\right)}{P\left(D\right)}---\left(1\right)$

式中，h表示假设空间H中的候选假设，P（h）为h的先验概率，P（D）表示将要观察的训练数据D的先验概率，P（D|h）代表假设h成立时观察的数据D的概率，P（h|D）则表示给定训练数据D时h成立的概率；

对于重大危险源事故后果预测，重大危险源事故后果为泄漏、火灾、蒸气云爆炸和沸腾液体扩展蒸气云爆炸四种。

进一步的，所述泄漏事故预测通过危险化学品泄漏形成的重气云扩散的影响距离和该距离上的浓度值表征；所述火灾事故预测是通过测量和计算火焰直径、高度、热通量及视角系数，求取火灾事故死亡概率和烧伤概率；蒸气云爆炸预测是通过爆炸产生的冲击波超压强度表征；所述沸腾液体扩展蒸气云爆炸预测是通过火球产生的热辐射强度表征。

进一步的，所述区域动态综合风险分析模块基于化工园区重大危险源事故预测模块中式（1）的计算和事故后果，结合天气因素、采取措施后风险值的大小，对个人、社会和财产风险进行风险分析，并计算区域综合风险即货币表征和加权叠加风险。

进一步的，所述个人风险是指区域内的不同危险源产生在区域内一固定位置人员的个体死亡概率，固定危险源个人风险如式（2）所示，移动危险源个人风险是在固定危险源个人风险上加上时空约束，

$R(x,y)=R_{A,x,y|W}=\underset{a=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{F}_A{F}_E{P}_W{P}_{\mathrm{\θ}|W}{P}_{d|\mathrm{\θW}}(x,y)---\left(2\right),$

式中，R_A,x,y|W为该处个人风险；F_A为事故A发生概率；F_E为采取应急措施后事故出现的可能性；θ表示扩散方向；P_θ|W为在天气条件W下处于上述方向区间内的扩散概率；P_d|θW为事故A的某个事故情景在指定扩散方向θ和指定天气条件W下引起个体死亡的概率；P_W为某种天气条件W出现的概率；

所述社会风险为能够引起大于等于N人死亡的所有不同危险源的事故累积频率，所述N为设定数，单个固定危险源社会风险如式（3）所示，单个移动危险源社会风险即在固定危险源上加上时空约束，

$P_N\left(h\right)={R_{A,x,y|W}}^h{(1-R_{A,x,y|W})}^{N-h}---\left(3\right)$

式中，N为区域的总人数，P_N（h）为死亡人数正好等于h的概率；

所述财产风险是计算区域内的财产损失，区域内（x₀，y₀）处某一固定危险源对（x，y）点产生的财产风险R′_c(x,y)的计算公式如（4）所示，

$R_c^{\′}(x,y)=\left\{\begin{array}{cc}\underset{a=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{F}_A{F}_E{P}_W,& \sqrt{{\left({x-x}_0\right)}^2+{\left({y-y}_0\right)}^2}\≤R_a\\ 0,& \sqrt{{\left({x-x}_0\right)}^2+{\left({y-y}_0\right)}^2}>R_a\end{array}\right.---\left(4\right)$

式中，F_A， F_E，P_W符号意义与式（2）相同；

区域综合风险的加权叠加，把个人风险和财产风险进行叠加处理，区域综合风险的加权叠加如式（5）所示，

R_综合（x，y，t）＝ w₁ f（R_n（x，y，t））＋w₂ f（R_c,t（x，y，t））        （5）

式中，w₁、w₂是个人风险和财产风险在综合风险中的权数。

进一步的，个人风险、财产风险用货币的形式衡量，区域综合风险的货币表征如式（6）所示，

$Y_{R^{\′},S}=\underset{S}{\∫\∫}{n}_{x,y}^{\′}\·R^{\′}\mathrm{ds}---\left(6\right)$

式中，Y_R′,S为区域S内货币表征风险，n′_x,y为区域S内等效货币分布密度， R′为区域S内叠加风险。

进一步的，所述动态布局优化模块对化工园区内主要区域如功能区，消防和交通进行布局优化，具体是：

化工园区功能区将园区中各种要素，按不同功能进行分区布置，将功能区分成若干个小区域处理，包括工业用地、生活用地、绿化用地和发展备用地；通过对功能区的优化布局，寻求满足工业区位于主导风向下游条件下的最少死亡人数，最大经济效益，优化方程如式（7）所示，

式中，λ₁和λ₂为权重因子，N和B为每个小区域中可能的死亡人数和经济效益，

和

为所有区域中最小死亡人数和经济效益；

对消防布局的优化是对多个消防布局最优排序，通过最大通行时间、平均通行时间、安全防护时间、固定费用、应急费用、运行费用、交通容载能力、地点繁荣程度、与周围环境协调性、人口分布密度和人员文化水平指标分析对消费布局进行优化；

化工园区交通布局优化，主要是优化园区内部的道路交通和铁路交通；园区道路交通目标和水平和确定园区交通方式和交通结构；确定园区道路交通综合网络布局、对外交通和区内货运设施的选址和用地规模，园区内铁路交通主要有两种布置方式：物流中心型和纵贯园区型，从建立生态交通系统、改善交通环境和承载力来优化交通系统布局。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：本系统不仅可以解决目前迫切需要完成的化工园区区域风险分析工作，还可以为化工园区布局优化决策提供技术支持，是实现化工园区本质安全化，预防事故发生，避免和减少事故损失的有力措施。为化工园区企业决策者和管理者提供借鉴的依据，无论是在现在还是将来均有十分广阔的应用前景，给社会和企业带来巨大的经济和社会效益。

附图说明

图1为化工园区布局优化决策支持技术系统流程图。

图2为化工园区重大危险源事故贝叶斯网络预测模型。

图3为应急设施点位置优化流程示意图。

具体的实施方式

下面结合实例和附图，对本发明的实施作进一步地详细说明，但本系统的实施方式不仅限于此。

如图1，化工园区风险分析及布局优化系统，主要包括化工园区重大危险源事故预测模块、区域动态综合风险分析模块和动态布局优化模块。化工园区重大危险源事故预测模块起到化工园区重大危险源事故发生概率预测和事故后果预测作用。

1）通过输入员工操作技术、物质危险性、工艺危险性、物质/工艺相关性、天气情况和管理情况，系统就能运算出事故发生的概率。

2）通过测算泄漏初始时刻重气云团内部危险物质浓度、重气云团初始体积、接触毒物时间、风速以及毒物常数，系统就能以图表的形式输出泄漏时重气云团内部危险物质浓度与距离的关系和中毒死亡概率与距离的关系。

3）通过查询泄漏液体的质量、燃烧速率、液体密度和燃烧热，并测算液池最小油层厚度、火焰半径和人体暴露辐射的时间，系统就能以图表的形式输出池火灾热辐射通量与距离的关系、死亡概率与距离的关系、一度烧伤概率与距离的关系和二度烧伤概率与距离的关系。

4）通过测算环境压力和燃料质量，再查询燃烧热值，系统就能计算发生蒸气云爆炸时冲击波正相最大超压和距离的关系和冲击波超压伤害概率与距离的关系。

5）通过测算储罐内压力、火球消耗的可燃物质量和暴露时间，在查询燃料燃烧热，系统就能计算发生沸腾液体扩展蒸气云爆炸时目标接收到的热辐射通量与距离的关系和致死概率与距离的关系。

重大危险源事故发生概率预测方法是基于贝叶斯网络预测理论，用来发现数据间的潜在关系，其公式如式（1）所示，贝叶斯网络如图2所示，图2中节点表示变量，节点之间的有向单箭头表示各变量的因果关系，没有连接的则表示条件独立。各变量的意义为：P1（员工工作状态）；P2（员工操作技术）；M（物质危险性）；T（工艺危险性）；W（物质-工艺相关性）；A1（事故易发性）；A2（物料泄漏）；A3（扩散规模）；A4（事故发生）；E1（天气）；E2（管理）。

$P\left(h\right|D)=\frac{P\left(D\right|h)P\left(h\right)}{P\left(D\right)}---\left(1\right)$

式中，h表示假设空间H中的候选假设，P（h）被称为h的先验概率，P（D）表示将要观察的训练数据D的先验概率，P（D|h）代表假设h成立时观察的数据D的概率。P（h|D）则表示给定训练数据D时h成立的概率。

对于重大危险源事故后果预测，重大危险源事故后果为泄漏、火灾、VCE爆炸和BLEVE爆炸四种。泄漏事故，在大多数事故泄漏情形下，危险化学品泄漏形成的气云是重气云，对于有毒物质，我们关心的是扩散的影响距离和该距离上的浓度值。火灾事故，本系统主要指池火灾，池火灾主要通过测量和计算火焰直径，高度，热通量及视角系数，求取系统所需计算结果。VCE爆炸，即蒸气云爆炸，其产生的冲击波超压是主要危害，本系统冲击波超压根据爆炸能量直接计算。BLEVE爆炸，即沸腾液体扩展蒸气云爆炸，其主要危险是火球产生的强烈热辐射。

如图1中化工园区区域动态综合风险评价模块所示，本模块实施的是化工园区区域风险评价和区域综合风险计算功能。本模块的个人风险计算要基于化工园区重大危险源事故发生概率预测和事故后果预测的数据。

1）通过设定好天气影响概率，选择可能发生的事故情景（中毒、池火、VCE和BLEVE），分别确定其事故发生概率和采取措施后事故后果出现的可能性值，系统就能计算单个固定/移动危险源个人风险与距离的关系。

2）通过输入所测园区的区域面积、人口总数和个人风险值，系统就能计算单个固定/移动危险源的社会风险。

3）通过选定可能的事故情景（池火、VCE和BLEVE），并输入各自类型的参数（池火：事故概率、后果可能性、天气影响概率、目标接收热通量、火焰表面热通量和视角系数；VCE：事故概率、后果可能性、天气影响概率、破坏等级系数、泄漏燃料百分比、泄漏燃料质量、燃料燃烧热和TNT暴热；BLEVE：事故概率、后果可能性、天气影响概率、储罐内压力、燃烧热、可燃物质量和目标接收热通量），查询危险源坐标位置和目标点坐标位置，系统就能计算当前位置单个固定/移动危险源财产风险。

4）选定危险源位置和目标点位置坐标，确定个人风险和财产风险的权数，通过系统已经计算的固定/移动危险源个人风险和固定/移动危险源财产风险，确定危险源个数，系统就能计算出区域任意危险源加权叠加风险。

5）通过所测园区等效货币分布密度和区域面积，结合已经计算出来的区域任意危险源加权叠加风险，系统就能计算出区域货币表征综合风险。

可见，本模块主要基于化工园区重大危险源事故预测模块中计算的风险值和后果，结合天气因素，采取措施（消防措施等）后风险值的大小。

化工园区承载危险源的数量由于运行、生产、决策等几乎时刻变化，尤其移动危险源的出现，不仅使园区危险源的数量出现空间变化，而且危险源对同一地点的影响也随时间变化，令园区的风险分布有明显的时空特性。本模块分别对个人，社会和财产风险进行风险分析。

个人风险是指区域内的不同危险源产生在区域内某一固定位置人员的个体死亡概率。固定危险源个人风险如式（2）所示。移动危险源个人风险是在固定危险源个人风险上加上时空约束。

$R(x,y)=R_{A,x,y|W}=\underset{a=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{F}_A{F}_E{P}_W{P}_{\mathrm{\θ}|W}{P}_{d|\mathrm{\θW}}(x,y)---\left(2\right)$

式中，R_A,x,y|W为该处个人风险；F_A为事故A发生概率；F_E为采取应急措施后事故出现的可能性；θ表示扩散方向；P_θ|W为在天气条件W下处于上述方向区间内的扩散概率；P_d|θW为事故A的某个事故情景在指定扩散方向θ和指定天气条件W下引起个体死亡的概率；P_W为某种天气条件W出现的概率。

社会风险为能够引起大于等于N人死亡的所有不同危险源的事故累积频率。单个固定危险源社会风险如式（3）所示。单个移动危险源社会风险即在固定危险源上加上时空约束。

$P_N\left(h\right)={R_{A,x,y|W}}^h{(1-R_{A,x,y|W})}^{N-h}---\left(3\right)$

式中，N为区域的总人数，P_N（h）为死亡人数正好等于h的概率。

财产风险是计算区域内的财产损失，区域内（x₀，y₀）处某一固定危险源对（x，y）点产生的财产风险R′_c(x,y)的计算公式如（4）所示。

$R_c^{\′}(x,y)=\left\{\begin{array}{cc}\underset{a=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{F}_A{F}_E{P}_W,& \sqrt{{\left({x-x}_0\right)}^2+{\left({y-y}_0\right)}^2}\≤R_a\\ 0,& \sqrt{{\left({x-x}_0\right)}^2+{\left({y-y}_0\right)}^2}>R_a\end{array}\right.---\left(4\right)$

式中，F_A， F_E，P_W符号意义与式（2）相同。

区域综合风险的加权叠加，能把个人风险和财产风险进行叠加处理更有实际意义，区域综合风险的加权叠加如式（5）所示。

R_综合（x，y，t）＝ w₁ f（R_n（x，y，t））＋w₂ f（R_c,t（x，y，t））        （5）

式中，w₁、w₂是个人风险和财产风险在综合风险中的权数。

个人风险、财产风险都可以用货币的形式衡量，用货币表征风险大小更有实际意义，区域综合风险的货币表征如式（6）所示。

$Y_{R^{\′},S}=\underset{S}{\∫\∫}{n}_{x,y}^{\′}\·R^{\′}\mathrm{ds}---\left(6\right)$

式中，Y_R′,S为区域S内货币表征风险，n′_x,y为区域S内等效货币分布密度， R′为区域S内叠加风险。

如图1中化工园区动态布局优化决策支持模块所示，本模块实现对化工园区功能区、消防区和交通区的优化。

1）功能区布局优化：输入相应的风险权重和经济效益权重，根据实际情况划分园区行列数，求的单元面积，测定全年主导风向。通过添加单元，输入指定行列的单元类型，本区域风险值，人口密度，经济效益和其他区域对本区域的风险影响值，系统就能计算出改功能区方案的潜在总死亡人数、经济效益和是否满足工业区位于主导风向的下游。

2）消防布局优化：通过添加候选应急设施点，系统根据候选应急设施点的参数选出最优候选设施点。候选设施点参数包括：最大通行时间、平均通行时间、安全防护能力、固定费用、应急费用、运行费用、交通容载能力、地点繁荣程度、与周边环境协调性、人口分布密度和人员文化水平。

3）交通布局优化：常规交通系统布局主要分为道路优化（路网级配和路网布局）和铁路优化（物流中心型布局和纵贯园区型布局）；优化交通系统布局分为生态交通系统的发展目标、交通环境容量及承载力和生态交通系统建设。

化工园区功能区将园区中各种要素，按不同功能进行分区布置，组成一个相互联系的有机整体，以更好地设计园区布局，提高园区资源利用效率。本系统将功能区分成诺干个小区域处理，主要考虑四种功能用地：工业用地、生活用地、绿化用地和发展备用地。寻求最少死亡人数，最大经济效益以及是否满足工业区位于主导风向下游。优化方程如式（7）所示。

式中，λ₁和λ₂为权重因子，N和B为每个小区域中可能的死亡人数和经济效益，

和

为所有区域中最小死亡人数和经济效益s.t.是subject to （such that）的缩写，受约束的意思。

对消防布局的优化是对多个消防布局最优排序，流程如图3所示。本系统候选地点指标为：最大通行时间、平均通行时间、安全防护时间、固定费用、应急费用、运行费用、交通容载能力、地点繁荣程度、与周围环境协调性、人口分布密度和人员文化水平。

化工园区交通布局优化，主要是优化园区内部的道路交通和铁路交通。园区道路交通布局涉及道路交通发展战略和道路交通综合网络两部分：园区道路交通发展战略就是要确定交通发展目标和水平和确定园区交通方式和交通结构；确定园区道路交通综合网络布局、对外交通和区内货运设施的选址和用地规模。目前，化工园区内铁路交通主要有两种布置方式：物流中心型和纵贯园区型。优化交通系统布局，还要从生态交通系统方向发展，改善交通环境和承载力。

如上所述，便可较好地实现本系统。

以某化工园区（甲苯和LNG制造生产企业）为例进行分析。通过园区实地调研，该园区年平均风速为1.3m/s，区域面积10.216 km2，人口5027，天气状况稳定良好。通过到园区实地调研，收集模型求解的各种需求信息如表1~3所示。

表1  事故预测和风险评价参数表

表2  功能区布局参数列表

表3  六个候选消防设施点指标汇总表

经过系统的计算，本化工园区甲苯和LNG生产企业运行结果和计算分析如下。

（1）化工园区重大危险源事故预测模快分析

从系统计算结果看，生产甲苯和生产LNG企业发生事故概率分别为0.0005和0.0021，从重大危险源事故后果图看，生产甲苯企业重气云团内部危险物质浓度随距离增长急剧减少，在大于220m范围，中毒死亡概率很小。发生池火灾造的影响程度（热辐射通量、死亡几率，一度烧伤几率，二度烧伤几率）在距起火点200m后比较小。LNG生产企业发生VCE爆炸和BLEVE爆炸能产生巨大的能量，随距离增大，热通量有急剧减少之势，但致死率随距离降幅并不大。

（2）化工园区区域动态综合风险分析模块分析

从系统计算结果来看，个人风险虽然比较高，但社会风险曲线相对很低，说明总体造成人员伤亡概率低。取危险源距离100m处分析，生产甲苯企业固定危险源财产风险和移动危险源财产风险几乎为零，LNG生产企业固定危险源财产风险和移动危险源财产风险分别为0.0013和0.0015，该处年综合风险叠加为0.006，30年潜在风险等效货币效益表征为105429万元。

（3）化工园区动态布局优化技术研究模块分析

从系统功能区动态布局优化的计算结果来看，该区域在30年潜在总死亡人数约为23，30年潜在经济效益为55367550万元，并且满足经济区位于主导风向下游。结果表明该方案年死亡人数较少，经济效益不错，可行性较好。消防动态布局优化最佳点是A4。从表3看出，权重值最大的平均通行时间、安全防护能力和应急费用A4都占有绝对优势，其为最佳应急点在情理之中，这也验证系统的合理性。

Claims (7)

1.化工园区风险分析及布局优化系统，其特征在于包括化工园区重大危险源事故预测模块、区域动态综合风险分析模块和动态布局优化模块；所述化工园区重特大危险源事故预测模块用于对事故发生概率进行预测并以图表来表示事故后果；所述区域动态综合风险分析模块是对个人风险、社会风险和财产风险进行风险分析，而后计算区域综合风险即货币表征和加权叠加风险；所述化工园区动态布局优化模块是对园区内的功能区布局、消防布局和交通布局进行优化。

2.根据权利要求1所述的化工园区风险分析及布局优化系统，其特征在于所述化工园区重大危险源事故预测模块基于贝叶斯网络预测理论，发现数据间的潜在关系，其公式如式（1）所示，

$P\left(h\right|D)=\frac{P\left(D\right|h)P\left(h\right)}{P\left(D\right)}---\left(1\right)$

式中，h表示假设空间H中的候选假设，P（h）为h的先验概率，P（D）表示将要观察的训练数据D的先验概率，P（D|h）代表假设h成立时观察的数据D的概率，P（h|D）则表示给定训练数据D时h成立的概率；

对于重大危险源事故后果预测，重大危险源事故后果为泄漏、火灾、蒸气云爆炸和沸腾液体扩展蒸气云爆炸四种。

3.根据权利要求2所述的化工园区风险分析及布局优化系统，其特征在于所述泄漏事故预测通过危险化学品泄漏形成的重气云扩散的影响距离和该距离上的浓度值表征；所述火灾事故预测是通过测量和计算火焰直径、高度、热通量及视角系数，求取火灾事故死亡概率和烧伤概率；蒸气云爆炸预测是通过爆炸产生的冲击波超压强度表征；所述沸腾液体扩展蒸气云爆炸预测是通过火球产生的热辐射强度表征。

4.根据权利要求2所述的化工园区风险分析及布局优化系统，其特征在于所述区域动态综合风险分析模块基于化工园区重大危险源事故预测模块中式（1）的计算和事故后果，结合天气因素、采取措施后风险值的大小，对个人、社会和财产风险进行风险分析，并计算区域综合风险即货币表征和加权叠加风险。

5.根据权利要求4所述的化工园区风险分析及布局优化系统，其特征在于

所述个人风险是指区域内的不同危险源产生在区域内一固定位置人员的个体死亡概率，固定危险源个人风险如式（2）所示，移动危险源个人风险是在固定危险源个人风险上加上时空约束，

$R(x,y)=R_{A,x,y|W}=\underset{a=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{F}_A{F}_E{P}_W{P}_{\mathrm{\θ}|W}{P}_{d|\mathrm{\θW}}(x,y)---\left(2\right),$

式中，R_A,x,y|W为该处个人风险；F_A为事故A发生概率；F_E为采取应急措施后事故出现的可能性；θ表示扩散方向；P_θ|W为在天气条件W下处于上述方向区间内的扩散概率；P_d|θW为事故A的某个事故情景在指定扩散方向θ和指定天气条件W下引起个体死亡的概率；P_W为某种天气条件W出现的概率；

所述社会风险为能够引起大于等于N人死亡的所有不同危险源的事故累积频率，所述N为设定数，单个固定危险源社会风险如式（3）所示，单个移动危险源社会风险即在固定危险源上加上时空约束，

$P_N\left(h\right)={R_{A,x,y|W}}^h{(1-R_{A,x,y|W})}^{N-h}---\left(3\right)$

式中，N为区域的总人数，P_N（h）为死亡人数正好等于h的概率；

所述财产风险是计算区域内的财产损失，区域内（x₀，y₀）处某一固定危险源对（x，y）点产生的财产风险R′_c(x,y)的计算公式如（4）所示，

$R_c^{\′}(x,y)=\left\{\begin{array}{cc}\underset{a=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{F}_A{F}_E{P}_W,& \sqrt{{\left({x-x}_0\right)}^2+{\left({y-y}_0\right)}^2}\≤R_a\\ 0,& \sqrt{{\left({x-x}_0\right)}^2+{\left({y-y}_0\right)}^2}>R_a\end{array}\right.---\left(4\right)$

式中，F_A， F_E，P_W符号意义与式（2）相同；

区域综合风险的加权叠加，把个人风险和财产风险进行叠加处理，区域综合风险的加权叠加如式（5）所示，

R_综合（x，y，t）＝ w₁ f（R_n（x，y，t））＋w₂ f（R_c,t（x，y，t））        （5）

式中，w₁、w₂是个人风险和财产风险在综合风险中的权数。

6.根据权利要求5所述的化工园区风险分析及布局优化系统，其特征在于个人风险、财产风险用货币的形式衡量，区域综合风险的货币表征如式（6）所示，

$Y_{R^{\′},S}=\underset{S}{\∫\∫}{n}_{x,y}^{\′}\·R^{\′}\mathrm{ds}---\left(6\right)$

式中，Y_R′,S为区域S内货币表征风险，n′_x,y为区域S内等效货币分布密度，R′为区域S内叠加风险。

7.根据权利要求1~6所述的化工园区风险分析及布局优化系统，其特征在于所述动态布局优化模块对化工园区内主要区域如功能区，消防和交通进行布局优化，具体是：

化工园区功能区将园区中各种要素，按不同功能进行分区布置，将功能区分成若干个小区域处理，包括工业用地、生活用地、绿化用地和发展备用地；通过对功能区的优化布局，寻求满足工业区位于主导风向下游条件下的最少死亡人数，最大经济效益，优化方程如式（7）所示，

式中，λ₁和λ₂为权重因子，N和B为每个小区域中可能的死亡人数和经济效益，

和为所有区域中最小死亡人数和经济效益；

对消防布局的优化是对多个消防布局最优排序，通过最大通行时间、平均通行时间、安全防护时间、固定费用、应急费用、运行费用、交通容载能力、地点繁荣程度、与周围环境协调性、人口分布密度和人员文化水平指标分析对消费布局进行优化；

化工园区交通布局优化，主要是优化园区内部的道路交通和铁路交通；园区道路交通目标和水平和确定园区交通方式和交通结构；确定园区道路交通综合网络布局、对外交通和区内货运设施的选址和用地规模，园区内铁路交通主要有两种布置方式：物流中心型和纵贯园区型，从建立生态交通系统、改善交通环境和承载力来优化交通系统布局。

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