Deep Neural Network-based Optimization Framework for Safety Evacuation Route during Toxic Gas Leak Incidents

泄漏 计算机科学 整数规划 人工神经网络 灵敏度(控制系统) 替代模型 气体泄漏 应急计划 管道(软件) 运筹学 工程类 人工智能 机器学习 算法 环境工程 计算机安全 有机化学 化学 程序设计语言 电子工程
作者
Sang-Beom Seo,Young-Gak Yoon,Jusung Lee,Jonggeol Na,Chul‐Jin Lee
出处
期刊:Reliability Engineering & System Safety [Elsevier BV]
卷期号:218: 108102-108102 被引量:27
标识
DOI:10.1016/j.ress.2021.108102
摘要

Evacuation planning is important for reducing casualties in toxic gas leak incidents. However, most evacuation plans are too qualitative to be applied to unexpected practical situations. Here, we suggest an evacuation route proposal system based on a quantitative risk evaluation that provides the safest route for individual evacuees by predicting dynamic gas dispersion with a high accuracy and short calculation time. Detailed evacuation scenarios, including weather conditions, leak intensity, and evacuee information, were considered. The proposed system evaluates the quantitative risk in the affected area using a deep neural network surrogate model to determine optimal evacuation routes by integer programming. The surrogate model was trained using data from computational fluid dynamics simulations. A variational autoencoder was applied to extract the geometric features of the affected area. The predicted risk was combined with linearized integer programming to determine the optimal path in a predefined road network. A leak scenario of an ammonia gas pipeline in a petrochemical complex was used for the case study. The results show that the developed model offers the safest route within a few seconds with minimum risk. The developed model was applied to a sensitivity analysis to determine variable influences and safe shelter locations.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
李健应助艺涵采纳,获得10
2秒前
Sxq完成签到,获得积分10
3秒前
严惜发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
pamela完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
都是神经病完成签到 ,获得积分20
7秒前
LWJ发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
大力的飞莲完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
zhen_wang关注了科研通微信公众号
9秒前
旧城以西发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
ZT发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
binbin完成签到,获得积分10
12秒前
北方发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
爆米花应助myy采纳,获得10
14秒前
Ode发布了新的文献求助10
14秒前
鹏程发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
感动城发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
芥川发布了新的文献求助10
16秒前
阿萨芣发布了新的文献求助10
16秒前
彭于晏应助jade257采纳,获得10
17秒前
ZW完成签到,获得积分10
17秒前
舒服的山晴完成签到 ,获得积分10
17秒前
lm发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
18秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
20秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
Current Perspectives on Generative SLA - Processing, Influence, and Interfaces 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3992327
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3533320
关于积分的说明 11261997
捐赠科研通 3272795
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1805880
邀请新用户注册赠送积分活动 882732
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809459