[发明专利]一种核事故下公众应急撤离路径优化方法

权利要求书

1.一种核事故下公众应急撤离路径优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、确定应急计划区的范围，将应急计划区网格化，确定核事故环境释放源项，获取应急计划区内的风场数据；

S2、根据事故源项和风场数据计算出应急计划区各网格的各放射性核素活度浓度，进行应急计划区内的辐射剂量率评估；所述放射性核素活度浓度由欧拉平流扩散方程计算得出：

其中C_q代表放射性核素q的活度浓度；u为风场矢量；ρ为空气密度；K为湍流弥散系数；R为湿沉降引起的浓度变化率；G为干湿 沉降引起的浓度变化率；∑_chem为物理化学反应引起的浓度变化率；S_emis为源项释放率；

所述应急计划区内的辐射剂量率D_t根据放射性核素活度浓度C_i和干湿沉降引起的浓度变化率G得到，辐射剂量率D_t包括空气浸没外照射剂量E_IM、地面沉积外照射有效剂量E_GR和吸入内照射有效剂量E_INH：

D_t＝E_IM+E_GR+E_INH； (2)

E_IM＝C_q·DF_IM·O_f； (3)

E_GR＝G·DF_GR·O_f； (4)

E_INH＝C_q·R_INH·DF_INH； (5)

其中DF_IM、DF_GR和DF_INH分别代表空气浸没外照射剂量、地面沉积外照射有效剂量和吸入内照射有效剂量的转换因子；O_f为屏蔽因子；R_INH为呼吸率，t为时刻；

S3、根据应急计划区路网确定公众应急撤离路径道路节点，确定各节点之间的连接关系与属性信息，构成疏散网络；

S4、根据撤离路径起点与终点所属网格，基于改进混沌蚁群算法计算出公众所受辐射剂量率相对较低的所有撤离路径集合；

S5、根据所有撤离路径集合中每条路径的撤离时间与辐射确定性效应进行多目标决策优化确定最优路径。

2.根据权利要求1所述的一种核事故下公众应急撤离路径优化方法，其特征在于，步骤S1中，所述应急计划区的范围包括烟羽应急计划区和食入应急计划区；以事故点为中心，烟羽应急计划区和食入应急计划区的半径分别不大于10km和50km。

3.根据权利要求1所述的一种核事故下公众应急撤离路径优化方法，其特征在于，步骤S1中，所述应急计划区网格化是将应急计划区范围内的区域按水平方向和垂直方向划分为相同大小网格；

所述核事故环境释放源项包括通过事故现场测量设备确定的放射性核素的种类、释放率和释放方式；

所述应急计划区内的风场数据包括大气不同高度的温度、湿度、风向、风速和气压，陆地不同深度的温度、湿度和地表温度。

4.根据权利要求1所述的一种核事故下公众应急撤离路径优化方法，其特征在于：步骤S3中，所述公众应急撤离路径道路以路网交叉路口为节点，以街道为边；

所述各节点之间的属性信息包括两个相邻节点之间的距离和辐射剂量；

所述疏散网络是节点与连线构成的二维网络图，二维网络图嵌套在应急计划区网格中。

5.根据权利要求1所述的一种核事故下公众应急撤离路径优化方法，其特征在于：步骤S4中，所述撤离路径起点的网格为事故发生地所属网格，撤离路径终点为应急计划区以外的网格。