大气污染化学事故风险控制的优化理论与应用

针对大气污染化学事故的风险控制，提炼出重要的优化问题，通过合理地规划化工设施布局和化学品运输路线，实现风险的防范；研究应急预案优化生成方法，达到以最小代价有效降低化学危害的目标。研究化学风险、自然因素、控制措施和经济代价之间的密切关系，建立优化控制模型，并探索求解方法，寻求化学风险最优控制的实现途径。结合化学风险控制的一类重要实际问题，对所发展的理论和方法进行检验和示范。本项目研究属于综合考虑人类活动、自然环境和健康安全等密切相关因素的复杂分布式系统优化控制问题，是最优控制论的延伸和发展，同时为化学风险控制的实际问题提供新的研究工具和方法，在理论和应用两方面均有创新。

课题主要完成如下内容：.（1）针对化学事故导致的大气环境风险问题，建立了化学品运输、化学工厂布局的优化理论模型，并结合日本遗弃化学武器运输的实际问题，对理论模型进行应用研究，检验了优化控制算法的效率；.（2）研究了大气扩散随机游走模型的理论基础，证明了扩散分布对湍流速度随机扰动分布函数不敏感，并利用数值试验进行了验证；.（3）利用大气示踪实验和水槽实验测量数据检验化学物质扩散预测模型可靠性，表明复杂地形和气象条件下预测模型与实验数据吻合良好；.（4）建立了化学预案智能生成、优化匹配的技术框架，并结合化学事故应急的实际因素进行了应用研究；.（5）已发表论文19篇，出版专著4部，申报国家发明专利9项，其中6项已经授权，获得软件著作权1项，培养研究生4名；.（6）对成果进行了推广，应用于国家应急平台“大气污染化学事件预测预警系统”、广州2010年亚运会安保任务“防化兵非战争军事行动辅助决策系统” 和“化学危险品运输风险预测与防控系统”；获得2010年度军队科技进步二等奖。