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危险化学品(以下简称“危化品”)在运输过程中发生泄漏事故后通常会造成非常严重的人民生命财产损失,因此危化品运输管理的重要内容是控制运输风险、提高运输安全性。在运输过程中,实时地对潜在泄漏事故的危害范围进行预测是运输风险分析的一项重要内容和难点所在。环境中诸多不确定性因素的影响增加了泄漏事故的危害范围预测的难度,而仿真的方法在处理这类动态、不确定性问题时有明显优势。针对危化品运输泄漏事故的仿真问题,本文展开了如下研究工作:(1)危化品运输过程监控物联网的构建。为了实时获得危化品运输情况的真实数据,作为泄漏事故仿真模型的初始数据,采用感知层—传输层—应用层这一经典的三层结构构建危化品监控物联网。围绕Arduino硬件平台构建该物联网的感知层,通过集成RFID传感器等硬件设备,实时获得运输车辆位置、危化品温度、压力等监控数据;以Zigbee无线数据传输协议为基础构建该物联网的传输层。(2)危化品泄漏事故仿真系统设计。本文以拉格朗日粒子扩散模型为基础进行危化品泄漏事故仿真。一方面为了提高仿真效率,提出了基于Graphics Processing Unit(GPU)并行加速的危化品泄漏事故仿真模型,对潜在的泄漏事故进行快速仿真;另一方面将仿真结果与地理信息系统相集成,帮助管理者在空间上分析事故对周围建筑、人员造成的危害。(3)原型系统的实现。本文利用小型智能车对实际的危化品运输过程进行了缩微,在受限的实验室中搭建了危化品运输过程监控的物联网环境,实现了基于物联网的危化品运输泄漏事故仿真的原型系统,并对该系统的效果进行了初步的试验验证。本项研究为提高危化品运输过程中潜在泄漏事故危害范围预测的科学性和实时性做出了有益探索,能够为危化品运输调度和管理提供决策支持,对提高危化品运输的安全性有重要的现实意义。