地震应急物资需求预测的模糊案例推理技术

地震发生后,及时迅速地应急响应是提升应急救援效率、降低震害损失的重要工作之一,而作为震后灾区应急响应前提和基础的物资需求预测是急需解决的关键问题之一。考虑到震后灾区信息贫乏的特点,引入1种基于模糊案例推理的震后物资需求预测技术。首先,在对已有案例库分析总结的基础上,提取若干影响震后物资需求的地震关键特征属性,通过引入模糊集合的概念,建立地震特征模糊集合;其次,计算新旧案例具体特征属性值对于模糊集的隶属度,为了度量新旧案例之间的相似程度,计算基于新旧案例特征属性权重的修正测度贴近度,贴近度最大者代表新旧案例之间的最佳匹配;最后,使用1个实际案例展示技术的具体应用过程,得到与新案例最近似的已有参考案例,为灾后应急救援提供借鉴。     

突发性大气污染事件数字化动态应急预案系统及其应用

针对近些年频繁发生的突发性大气污染事件,构建了数字化动态应急预案系统。该系统由基础信息数据库、气象环境模式与健康风险评估系统、数字化动态应急预案三部分组成,并利用地理信息系统将三者有机结合,将事故基本信息、事故发展预测及救援状况直观、动态地展现在系统界面,使应急行动得以及时、高效地展开。实地外场综合应急演习证明,该系统技术路线稳定畅通,运行高效,功能强大,具有较好的可行性和实效性。     

地震应急预案数字化关键技术研究

地震应急预案是地震应急救援的重要组成部分,是对突发地震灾害应急响应和全程管理的操作指南。阐述了地震应急预案在地震应急中的作用和使用现状,指出了数字化地震应急预案的意义。从地震应急预案的形式化描述、数字化建模和地震应急预案数字化系统与其它地震应急技术系统的集成等方面探讨了地震应急预案数字化的关键技术。     

工业设备地震破坏等级划分研究

我国工业企业地震灾害破坏等级规范中只有针对建筑物的震害破坏等级划分,而对在地震灾害中同样受损严重的工业设备,有关的国家规范以及研究成果却极少。分析了工业设备类型以及震害损失特点,并在借鉴国内外研究基础上,提出工业设备地震破坏等级划分原则和依据,将工业设备震害破坏划分为基本完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏以及毁坏五个等级,并给出每个等级下的宏观描述。工业设备震害破坏等级划分是对我国地震现场工作规范的补充和完善,对提高我国工业企业的地震灾害损失评估工作效率和准确度有重要意义。     

First step towards preventing losses due to mechanical damage from abnormal actions: Knowledge-based forecasting the actions

This paper presents a simulation-based procedure of forecasting abnormal mechanical actions (effects) induced during man-made accidents. The procedure is based on the so-called predictive, epistemic approach to risk assessment. It provides formal means for combining hard data and subjective information and allows forecasting the abnormal actions in the form of mathematical models, which quantify epistemic (state-of-knowledge) uncertainties in characteristics of the actions. A result of this forecasting can be used to form (quantify) an engineer's subjective confidence in future values of abnormal actions. The epistemic models allow a rough, knowledge-based estimation of probabilities of damage from abnormal actions. These models are considered to be the first step towards preventing (reducing) losses associated with damage from abnormal actions.     

地震震后埋压人员伤情程度分级研究

地震震后救援的重点对象是被埋压的伤员,为了在实施救援之前对伤员受伤程度进行准确判断,进一步弥补目前针对埋压人员伤情判断缺少统一标准的不足。基于现有文献在地震震后人员受伤特点以及分级救援等方面已有成果,对地震埋压的形成、救援、伤亡情况进行统计和分析。通过对埋压伤员损害因素以及对救援的影响因素进行综合分析,对埋压伤员的损伤进行分类,进而确定对地震震后埋压伤员的损伤分级指标及其优先顺序。最后,以其他类似分级标准为参考,对各指标进行分级演绎,制定出综合分级表,为伤员损伤程度的分级标准化提供一定的参考,研究结果有助于震后应急救援资源配置的优化,进而提高整体救援效率。     

高原地震协同应急方法研究——以玉树地震为例

为提高各高原地震应对部门间的协同联动能力,基于组织冲突角度的协同思想对高原地震应急方法进行研究。针对我国高原地震特点,结合高原地震相关应急预案中各主体的职责体系,归纳高原地震应急过程中5种基本冲突类型,建立冲突矩阵。并基于"解决冲突,有序协同"的理念,提出协同应急响应方法,建立协同效率评价模型。就玉树地震救援过程,拟合出高原地震中4个主要部门(救援队伍、医疗部门、交通部门以及协会组织)的协同救援效率,并作出救援效果曲线。结果表明:采用根据冲突模型构建的协同应急方法不仅能够极大地提高救援效率,还能够发现影响救援效率的潜在冲突。     

单层柱面网壳结构强震作用下抗震性能研究

地震是严重危害人类生命财产的自然灾害 ,但目前工程界对于网壳结构强震下的抗震性能尚缺乏透彻了解。笔者通过对单层柱面网壳典型算例进行三维地震作用下的双重非线性时程分析 ;观察其多项特征响应指标随地震动逐渐增强的变化情况 ;研究其塑性发展过程和破坏特征 ;对单层柱壳强震作用下的破坏机理进行了探讨 ;并在此基础上对不同参数柱壳弹塑性地震响应规律和破坏特征进行了分析和总结。研究表明 ,地震作用下单层柱壳破坏前均经历了一定的塑性发展过程 ,其破坏的真正原因是结构塑性发展和位形变化的交互作用 ,矢宽比较大的柱壳倾向于动力失稳破坏。     

考虑逆向物流的应急物资配置流程SPN建模分析

应急物资的高效快速配置是降低灾害损失和顺利实施应急救援的有力保障。应急逆向物流包括废旧物资的回收利用以及可重复利用物资的回收再利用,能起到缓解应急物资匮乏,减少环境污染的作用。本文根据随机Petri网理论,构建考虑逆向物流的应急物资配置模型,通过对同构于该模型的马尔可夫链进行仿真,求得各种状态的稳态概率,结合马尔可夫链性质对关键因素进行静态分析和动态分析;通过“雅安地震”的案例应用表明,当地震灾害发生时,此模型可以反映各因素对应急物资配置整体流程的影响,并通过数值变化趋势反映不同条件下应急物资配置的关键环节,可以为灾后救援和应急物资的利用提供理论支持。     

城市消防救援网络形态特征、抗毁性与鲁棒性研究*

为探讨城市消防规划系统救援能力的空间布局科学性,采用复杂网络理论构建某城市消防救援站现状与规划网络模型。首先从模型紧密度、性能效率、连通性等方面分析复杂网络基本网络特征;其次采用节点随机/蓄意攻击、边随机/蓄意攻击、混合随机/蓄意攻击研究网络结构的抗毁性;然后根据失效发生位置,探讨网络组织内部信息系统失活导致的合作中断的鲁棒性特征;最后针对不同的规划建设方案,讨论城市消防系统建设规划的中远期时序性。研究结果可为提高消防网络的救援能力提供理论支撑。     

地震应急救援标准体系及其关键标准研究

为明确中国地震应急救援标准体系发展的方向和重点,更好地指导地震应急救援的标准化工作。在充分调研国内应急救援标准体系相关研究的基础上,分别从地震应急救援准备、应急救援响应和应急救援恢复3个方面对中国和国际标准化组织、美国、英国、德国等标准研究机构及协会颁布的近200项突发事件应急救援标准进行归纳和研究。结合中国突发事件应急管理和地震灾害应急救援工作机制的特点,提出中国地震应急救援标准体系的构建原则、地震应急救援标准体系结构和急需编制的关键标准。     

京津冀一体化的地震灾害应急准备分区*

为研究京津冀地区地震灾害应急准备分区问题,针对京津冀地区地震灾害风险及应对特点,构建地震应急准备选址评价指标体系,设计Jenks-AHP方法计算京津冀地区13个城市应急准备选址优先度,基于运筹学经典LP模型,运用数学规划、GIS系统V图及缓冲区分析技术,给出京津冀地震应急准备分区的3种优选方案。结果表明:在应急覆盖面积最大和应急响应时间最短的目标规划下,2个分区应选择以北京、石家庄为应急中心的区划为最优方案;3个分区应选择以北京、天津、石家庄为救援中心的区划为最优方案;4个分区应选择以北京、天津、石家庄和唐山为救援中心的区划为最优方案。研究结果可为京津冀3地打破行政区划壁垒,开展一体化应急准备体系规划和应急资源储备布局提供决策参考。     

A disaster scene simulation system in 3D for oil transmission stations: Design and implementation

The disaster scene in three-dimensional (3D) plays a crucial role in disaster emergency management and risk communication of oil transmission stations. However, existing research for the disaster scene mainly focuses on reproducing the disaster environment and rarely predicts the damage state of the disaster-affected object. This paper proposes an object-oriented modeling method that utilizes a multilevel decomposition pattern for disaster scenes. This method combines earthquake vulnerability assessment with 3D visualization technology to predict and characterize the damage state of critical infrastructure in oil transmission stations. To enhance earthquake risk perception, a simulation system is designed and developed, which allows for the construction of virtual scenes and quick simulation of disaster scenes in 3D. The case application shows that the system improves the 3D modeling efficiency of disaster scenes and enhances public awareness of earthquake risks. The simulation system can provide technical support for seismic mitigation planning and emergency management decision-making at oil transmission stations and has good application prospects.     

基于能力谱的建筑物震害评估及城市抗震规划

为减轻地震建筑物破坏带来的人员伤亡和经济损失,根据能力谱方法计算7度和8度地震影响下建筑物的破坏状态,在此基础上进行城市抗震规划。首先把城市建筑物分成钢筋混凝土、砌体、钢框架及木结构4类;然后利用能力谱方法得到建筑物各种损坏状态的概率及震害指数;最后提出抗震规划措施,在GIS环境下可视化表达建筑物震害分级图。结果表明,中层小于低层和高层建筑物的震害指数;对低层和中层建筑物,钢筋混凝土的抗震能力较强。7度地震时,未设防和低设防建筑物的震害指数在0.5和1.0之间,轻微破坏;部分中等设防和高设防建筑物的震害指数小于0.5,基本完好。8度地震时,4类建筑物的震害指数在0.5～1.0之间,轻微破坏。进行城市抗震规划后,建筑物受7度地震影响时基本完好,受8度地震影响时轻微破坏。     

中小城镇防震减灾管理评价指标研究

依据中小城镇防震减灾管理体系,构建了中小城镇防震减灾管理评价指标体系,合理地确定了各个评价指标的相对权重,找出重点评价指标是制定防震减灾计划、行政监管与法律保障及建筑物和生命线工程抗震性能保证等,并给出具体的应用实例。对某特定中小城镇防震减灾管理能力进行模糊综合评价,评价结果揭示,中小城镇防震减灾管理的关键在于制定地方政府和社区防震减灾计划、建设规划管理和落实抗震法律法规及抗震设防要求等,最后给出了完善地方政府和社区等防震减灾计划、科学规划并合理选址、制定贯彻落实《防震减灾法》的地方配套法律法规、严格落实抗震设防要求等对策和建议。评价模型的推广应用将促进中小城镇防震减灾管理的系统化,提高中小城镇防震减灾管理的效率。     

Computer-supported visualization of rescue operations

Effective emergency management and response require a thorough understanding of the processes involved in a rescue operation and their interaction. Appropriate methods and tools for computer visualization of rescue operations can greatly facilitate activities such as command and control, system analysis, training, evaluation, and transfer of lessons learned. To this end, we introduce a method for systematic analysis, modeling and visualization of a rescue scenario. Models of rescue scenarios, prepared in advance, serve as the basis for data collection during an operation. The data collected are visualized in a computer tool with several views that can be customized according to the needs of different users. We demonstrate the method by applying it to a rescue operation where a taskforce trains for emergency response to a chemical incident.     

高校实验室风险信息分类及采集传输系统研究*

高校实验室突发事故发生后,为准确获取灾情信息,实现快速响应和紧急救援,研究救援现场风险信息快速采集技术,按固有信息和动态信息对风险信息进行分类和编码,建立实验室风险信息采集传输系统,以某高校实验室着火事件为例,模拟应急响应全过程。结果表明:风险信息采集传输系统实现了信息的实时采集与上报以及救援资源的合理分配与管理,研究结果可促进高校实验室应急服务领域的技术进步和创新。     

我国自然灾害类应急预案评价方法研究(Ⅱ):责任矩阵评价

在突发事件应急过程中,由于分工不明、责任不清导致的部门间或者责任人之间的推诿扯皮等现象影响应急行动的高效有序开展,甚至会导致应急行动失败。因此,在应急预案中各应急部门(人员)责任分配是否适当是应急能否成功的关键。为解决该问题,笔者引入项目管理中的责任矩阵方法(Responsibility Matrix)。首先,根据应急的特点,定义直接责任(R)、支持(S)、建议(A)、约束(P)4种责任类型,确定了责任划分的原则;然后,总结出我国自然灾害类应急预案主要包含41种角色类型,并在该基础上建立了应急程序和应急人员间的责任矩阵及评价准则;进而采用上述方法分析一个实际的地震应急预案,对该应急预案的责任矩阵进行评价,最终确定其需要加强和完善的方面,为制定或修订应急预案提供参考。     

基于视频监控系统的突发灾害应急评估技术可行性研究

突发灾害救援工作的展开依赖于快速有效的应急损失评估,其技术过程是指快速获取因突发灾害而造成的各类工程结构物的破坏和人员伤亡等灾害现场信息。为此,提出利用广泛布设于城市道路、公共场所、构（建）筑物内部的视频监控设备所捕捉到的影像资料,在技术上通过计算机图像处理技术,结合灾害快速评估技术和地理信息系统（GIS）,对灾害现场以构（建）筑物为代表的工程设施进行监测,提供实时的数据处理结果和现场灾害快速评估信息,从而在最大程度上避免突发灾害救援指挥的无序性,提高应急工作效率。     

基于Arcgis Engine下毒气扩散后事故伤害程度等值线的生成与应用

井喷有毒气体扩散对周围居民的危害很大,造成人员伤亡并给生态环境带来严重的后果。本文详细讨论了基于Arcgis Engine毒气扩散后事故伤害程度等值线的绘制以及在应急救援方面的应用。通过毒气扩散浓度空间分布动态链接程序计算出毒气扩散后浓度分布离散点,再利用Arcgis Engine二次开发接口将离散点转变成可视化程度较高的事故伤害程度等值线。此模拟过程不仅为应急救援以及重大危险源的管理提供了依据,同时可以为井场地区的安全情况作出判断,能够对周边人员疏散策略及安全区域规划的制定提供帮助。