[发明专利]一种城市气体危化品泄漏的扩散仿真方法及系统

权利要求书

1.一种危化品气体泄漏扩散模型生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据风向、风力、风速和大气稳定度，确定事发区域实时天气情况；

根据存储罐压、泄漏面积、泄漏时间及泄漏形状，确定事发区域现场状况；

建立气体扩散模型库，包括静风扩散模型、高斯模型、BM模型、Sutton模型、FEM3模型；

确定泄漏危险性气体的类型，危险性气体类型分为三种：轻气、中性气体、重度气体；

(2)基于事发区域实时天气情况、现场状况和泄漏气体类型，从气体扩散模型库选择相应的气体扩散模型；

(3)通过训练得到泄漏气体类型对应的学习器组合；

(4)基于步骤(2)选择的气体扩散模型，以及步骤(3)得到的学习器组合，生成最后的泄漏气体扩散仿真；

其中，步骤(3)中通过训练得到泄漏气体类型对应的学习器组合具体如下：

(a)建立危化品气体训练集，包括轻气训练集、中性气体训练集、重度气体训练集，具体表示形式如下：T_name＝{(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，...，(x_N，y_N)}，name为轻气、中性气体、重度气体，其中x_i表示从气体真实扩散空间中选取的一点位置，y_i表示该点位置的气体浓度，i＝1...N；

(b)根据不同的气体类型，选择相应的气体扩散模型，作为危化品气体训练集的基本学习器；

(c)根据不同的气体，初始化训练数据的权值分布

其中，w_1i是选取危化品气体训练集中(x_i，y_i)的概率，N是危化品气体训练集中的数据量；

(d)每种气体对应的气体扩散模型数为M，每个气体扩散模型为一个基本学习器G_m，m＝1，...，M，对于中性气体来说，M为3，扩散模型分别为基本学习器G₁、G₂、G₃；

(e)计算G_m(x)在训练数据集上的较大误差率 x_i ＝x₁，...，x_N，其中，较大误差指的是|G_m(x_i)-y_i|＞α，α为y_i的百分之一，w_mi对应于(x_i，y_i)的概率，P(|G_m(x_i)-y_i|＞α)表示|G_m(x_i)-y_i|＞α在训练数据集中的比率；I(|G_m(x_i)-y_i|＞α)表示的是当|G_m(x_i)-y_i|＞α成立时，I(|G_m(x_i)-y_i|＞α)取值为1，否则为0，表示较大误差率的具体计算公式；

(f)计算基本学习器G_m(x)的系数

(g)更新训练数据的权值分布

其中，Z_m是规范化因子，使得D_m+1成为一个概率分布，当m+1＞M时，进入步骤(h)

(h)针对不同的气体，构建基本学习器的线性组合

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(b)中，如果m为中性气体，则从气体扩散模型库中选取高斯模型、Sutton模型、BM模型三种模型，步骤(d)中M设为3；如果m为轻气体，则选择静风扩散模型、高斯模型，步骤(d)中M设为2；如果m为重气体，则选择BM、FEM3模型，步骤(d)中M设为2。