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基于数据挖掘的燃气管道风险评估模型的优化——郑飞113

基于数据挖掘的燃气管道风险评估模型的优化

郑飞

(同济大学上海201804)

摘要通过燃气管道风险评估可以增强燃气公司对燃气管道安全情况的了解，降低整个管网的运
行风险，有效地节约管理维护成本，文中引入并修改了的国外比较成熟的燃气管道风险评估模型，为
上海市北燃气管道风险评估系统的开发奠定了坚实的基础，而运用数据挖掘技术则解决了该模型系
统参数设定中的问题，使得评估模型更加贴近上海市北燃气管网的实际情况。
关键词风险评估模型；数据挖掘；关联分析；分类分析
中图分类号：TP182文献标志码-A

城市燃气管道是城市燃气系统的输配部分，顾燃气管道的安全性和经济性，上海市北燃气公
是城市建设的重要基础设施之一。2000年全国司希望建立燃气管道风险评估系统，以期通过风
城市煤气供应总量已经达到152亿m。，城市燃气险评估，在日常巡视中突出工作重点，提高漏气自
管道总长度已经超过89473km_】]。城市是人口查率，使巡视更加贴近实际需求，从日常管理上由
集中、建筑密集的地区，一旦城市燃气管道发生泄被动应付转变为事先预防，使各类潜在的风险降
漏或爆炸都将造成惨重的人员伤亡和巨大的财产低在受控制状态中，最终的目的是为了提高企业
损失。由于管道所处环境复杂多变且长度不断增的经济效益和社会效益，降低各类燃气事故的发
加，常规的预防措施已经难以确保燃气管道的长生率。
期安全运行。因此，借鉴国外先进的管道风险评对上海市北燃气公司的需求作了详细的分析
估经验，采取更为科学的管理技术加强城市燃气后，并根据现有条件，我们提出建立基于GIS的
管道的监控与管理已成为保障现代城市安全的当燃气管道风险评估辅助决策系统。该系统以地理
务之急。信息系统为基础，其核心部分是燃气管道风险评
估模型。
1上海市北燃气公司燃气管道风险
评估辅助决策系统2燃气管道风险评估模型

上海城市燃气发展已有140多年历史，上海虽然国外已经有较为成熟的风险评估模型，
燃气市北销售有限公司目前拥有地下管线5280但是适合我国国情的评估模型仍然没有确立。就
km，现在仍然以每年300km的速度增加。其中目前我国燃气风险评估的发展情况而言，短时间
管材、管龄、压力、接口形式和气质等因素的差异，内建立自己的风险评估模型存在非常大的难度。
导致上海燃气市北销售有限公司现行的“2+1”管考虑到国内外燃气管道就其属性和功能等的相似
网人工巡查方式已不能完全胜任，必须要有一套性，我们移植国外的风险评估模型作为系统开发
更为优化的方案，才能适应公司发展的需要，同时的基础，并根据上海市北燃气公司的运营管理现
将燃气管道运行风险降到最低。状对该模型进行了调整。
上海市北燃气公司根据自身发展的需要，一图1所示的就是最终确定的风险评估模型，
方面为了防止燃气管道发生泄漏或断裂将有可能其中：
引发火灾、爆炸及中毒事故，使生产和经济遭受严相对风险评估分值一(初始分值)×(1一事故
重破坏，生命和财产蒙受重大损失；另一方面，为严重性调整～泄漏记录调整)一[(外力损害因
了增加企业的核心竞争力，须保证压力管道必须素)+(腐蚀因素)+(设计因素)+(人为因素)]
长周期运行，且维护和检验成本最小化。为了兼×(1一卢～)
其中，4大因素包含管线所有属性，每种属性
收稿日期：2008一lo一24不同状态对应不同分值，4大因素所有属性评分
114交通与计算机2008年第6期第26卷总145期

相加得到管线所得初始分值。经过事故严重性和因此，初期所采用的评估参数确定原则存在

泄漏记录2次调整，最终得到相对风险评估分值。一定的不足。通过这种原则得到的这些数据只能
根据相对风险评估分值所处区间，将管线状态分是对系统参数作大概范围内的界定。如果要确定
为4种：安全、比较安全、比较危险和危险。相对精准的参数，必须是用另外的技术手段。
就我国目前的现状来看，有一些容易引发危在该项目中，我们采用数据挖掘的方法来进

险的动态因素是无法避免的。例如：由于开挖造一步确定评估模型的参数。采用数据挖掘有两方
成的燃气泄漏也屡见报端。为了防患未然，在燃面原因：

气管道风险评估模型中，添加了“动态管理”模块。一方面：从开挖样塘情况来看，目前上海市北
处于动态管理的原因包括：施工与大型活动、管道燃气公司完全有能力对原有管线属性进行采集；
发生泄漏事故、穿窨井、非法建筑物、管道基本参而且就现有的泄漏纪录，虽然管线属性相较风险
数(年限的变化)。处于动态管理中的管线需要重评估管线属性还不是很完善，但在按照一定规则
点关注。最终确定的风险评估模型见图1所示。进行数据清洗后，符合进行数据挖掘的条件。
另一方面：由于燃气管道检测手段的成熟和
lI从记录及操作人I
员处搜集数据l多样化，就