应急避难场所选址最大准备度覆盖模型及其算法

应急避难场所的选址是应急规划的关键职能。当前的应急规划往往是依据现有的公园、绿地、广场等来选择应急避难场所,难以满足实际应急疏散的需要。目前不少学者在最大覆盖选址模型的基础上提出了应急设施选址问题的相关模型。将准备度指标引入最大覆盖应急设施选址问题,综合考虑需求量、与设施的距离和距离决定的权重,对每个社区的应急服务覆盖程度进行量化,从而保证将应急避难场所设置在合理的位置。为了求解该模型,构建了多智能体进化算法。案例研究表明,该算法可以高效地求解最大准备度覆盖模型。     

基于理想点的已知部分属性权重信息中心避难场所选址方法研究

从场所用地安全性、场所规模和防救灾设施3个方面归纳了城镇中心避难场所选址9个评价指标,并给出了各项指标的评价标准。提出了基于理想点的已知部分属性权重信息的中心避难场所选址单目标最优化模型,该模型遵循悲观准则,降低了决策风险且求解简单。最后,以某市中心避难场所选址为例,验证了模型的适用性。     

城市应急避难场所层次布局研究(Ⅱ)——三级层次选址模型

分析应急避难场所层次选址的目标因素:建设成本和避难效果,提出总的移动距离最短和建设成本最小两类选址目标,立足城市发展程度差异和现状应急避难场所建设情况分析,将应急避难场所选址类型分为规划性选址、老城新选址、补充性选址三种。依据应急避难场所的三级层次划分,以及单一流、嵌套、空间非匹配的层次特点,分别建立了应急避难场所的规划性选址、老城新选址、补充性选址共8个三级层次选址模型,并通过模拟实验对模型的效果进行了检验。     

基于溃坝洪水模型的山区堰塞湖避难场所选址

针对山区堰塞湖地理条件复杂多变,溃坝时间、范围不确定且可用于避难的场所不足的问题,本文基于溃坝洪水演进模拟结果提出一种适用于山区堰塞湖的避难场所选址方法。该方法结合堰塞湖区域地理条件,利用层次分析法对避难场所选址因子灵活分配权重值,根据经验理论确定评分标准;权重值和评分标准确定后,基于溃坝洪水演进模拟程序获取的淹没数据以及区域数据构建堰塞湖区域避难场所选址模型并计算得出选址结果;最后结合溃坝洪水演进模拟结果动态分析避难场所的最大利用时长。选择肖家桥堰塞湖为案例区域开展试验分析,试验表明本文的选址方法能灵活解决山区堰塞湖环境差异性大的问题并最大化地利用临时避难场所,为堰塞湖区域制定应急处置预案提供科学依据。     

城市应急避难场所层次布局研究(Ⅰ)——层次性分析

随着避难时间的推移,群众的避难需求表现出逐级上升的层次性,由此决定了应急避难场所在选址和空间布局时应当考虑层次性和及其结构特征。在将应急避难场所划分为临时避难场所、短期避难场所和中长期避难场所三个层次,并进一步探讨避难需求与应急避难场所的层次性关系的基础上,揭示了应急避难场所的层次结构在空间上表现出的单一流、嵌套和非空间一致性的特点。     

基于灾害风险评估的山地城市固定避难场所布局优化研究——以东川区为例

研究以各区域灾害风险评估系数作为权重系数,对山地小城市各区域避难场所进行优化布局。首先,通过风险值=危险性*脆弱性/抗灾救灾能力机理表达式构建灾害风险评估指标体系,并以模糊综合评价法得出灾害风险评估数值,在此基础上通过多目标选址优化模型来构建山地城市避难场所的优化模型,其中灾害风险评估系数作为影响布局的权重因素纳入其中。最后,以东川区为研究对象,对其固定避难场所进行优化布局研究,结果表明:东川区城区固定避灾场所数量可在接近最优解的情况下达到效果最优。     

城市避难场所相关研究进展与展望

在阅读大量国内外文献基础上,对避难场所相关概念进行归纳总结,梳理避难场所相关研究的脉络,分析避难场所相关研究的演变与发展。重点对评价和选址两大研究主题进行深入探讨与归纳总结。已有研究成果较为丰富,但仍存在不足之处。目前,避难场所相关概念较多,尚无共识。已有研究对象多局限于绿地,而对城市中其他能够保障居民灾时安全的开敞空间挖掘不够。空间布局研究较为零散,方法有待更新,评价结果难以深入到城市内部空间结构,且忽略了居民避难行为的影响力。未来应①着力探索高效、规范的识别方法,明确城市中能真正保障居民灾时安全的避难空间;②强化灾害行为学研究,基于居民灾时行为特征进行避难空间评价与选址;③探讨避难空间在大城市蔓延与土地利用系统变化过程中的空间布局、演变特征与驱动力。     

基于3S的城市绿地公园防震避难适宜性评价

结合当前城市防震减灾任务的紧迫性和绿地公园的避难价值,提出应用3S技术构建绿地公园防震避难适宜性的评价方法体系。基于防震避难的内涵,从安全性、可达性和有效性三方面构建避难适宜性评价指标体系,以RS和GPS作为数据获取途径,以GIS作为数据分析平台,以模糊优选、信息熵和综合指数模型为评价方法,并以上海黄浦区为案例,进行了实证研究。研究表明:构建的方法体系可为城市现有绿地公园防震避难建设方案的制定、城市应急避难场所的优化选址和已建避难场所的效益检验等提供辅助决策手段。     

城镇防灾避难场所规划研究

城镇防灾避难场所是城镇灾后应急避难、救援、恢复重建的重要组成部分,也是城镇平时功能的主要构成部分。首先按照应对灾害的主要类型,将避难场所分为气象型避难场所和地质型避难场所,相对应的为建筑型避难场所与场地型避难场所。继而与城市规划中的用地性质相关联,从防灾避难的角度将城镇用地划分为"靶区""防灾避难据点"与"防灾避难通道"。总结城镇防灾避难空间结构的组成要素、组构原则与组成方式,并以三种模式进行模型化构建。进而概括了城镇防灾避难场所的规划要点、规划内容与技术路线,并以深圳防灾避难场所规划加以佐证。得出了结论:防灾避难场所是城镇整体空间不可分割的一部分;城镇防灾避难空间规划应从城镇整体空间结构出发,合理规划防灾避难场所与防灾避难通道,优化用地功能与规模,提升城镇整体的防灾避难能力。     

基于RAGA-PP模型的城市应急避难场所适宜性分析

为定量评价城市应急避难场所的防灾适宜性,从有效性、可达性、安全性3个方面构建避难场所适宜性评价指标体系,针对服务有效性指标进行距离非线性衰减变换处理,并采用实数编码加速遗传算法(RAGA)优化投影寻踪(PP)模型,分析不同地震影响下应急避难场所的适宜性。结果表明:不同地震烈度下,避难场所的适宜性投影值降低,划分到不同适宜性等级的避难场所数量变化不大;1、19#避难场所为极适宜场所,26、33、34#避难场所为不适宜场所;对于该城市的避难场所,场地地形坡度、步行可达性、可容纳人数、淹没深度对其适宜性的影响较大。     

基于循环疏散分配的避难场所布局优化研究——以南京新街口为例

如何在城市高密度地区合理配置避难场所,提高居民避难疏散的效率,已成为城市发展面临的重要问题。基于传统避难场所布局优化研究在避难需求预测、疏散分配方面的不足,提出了基于循环疏散分配的两阶段避难场所布局优化方法。首先基于手机信令数据获取高精度昼夜避难需求。优化模型设计了基于重力模型的循环疏散分配规则,同时考虑避难人群年龄结构的空间差异性,以避难场所建设成本和总疏散距离为目标函数确定最优的避难场所布局方案。第一阶段以避难场所建设成本最小为优化目标,设计遗传算法确定建设成本最小的布局方案。第二阶段以总疏散距离为优化目标,在第一阶段的基础上采用穷举法确定总疏散距离最短的避难场所布局方案。以南京市新街口片区为实证研究案例,验证了基于循环疏散分配的避难场所布局优化方法的可行性和适用性。     

基于“三维空间面板”的避难场所规模均等性研究——以天津市中心城区为例

防灾避难场所布局存在着场地规模不足、与居民分布不相协调,各区域人均规模差别较大等问题,在避难人口测算时主要根据常住人口,使测算人口与实际需要避难人口之间存在一定差异。为保证居民均等避难,提出防灾避难场所规模测算的"时间—空间—规模三维空间面板模型"。在规模测算时,根据人口时空变化规律,利用大数据技术对城市人口规模测算,同时依据建筑综合抗灾能力和人均避难场所面积,对各区域不同时段避难人数及不同等级避难场所测算,保证各区域避难场地满足居民需求。"三维空间面板模型"构建不仅为天津市中心城区这种在各行政区均衡数量布局避难场所的城市提供布局优化基础,也为其它城市避难场所布局优化提供避难疏散人口及避难场地规模测算新方法,实现各区域居民避难规模均等性,满足所有居民避难疏散需求。     

防灾避难场所功能区布局优化方法研究

防灾避难场所是应对城市灾害重要的灾民安置设施,其场地功能布局的合理性影响到应急设施使用便捷性和场所综合服务效能。针对防灾避难场所功能区空间效率评估和设施布局方法量化研究不足的问题,该文提出应用空间句法和系统布置规划(SLP)两阶段进行避难场所功能布局的评估与优化设计方法。首先,通过空间句法评估避难场所功能区空间效率和布局合理性;其次,引入SLP方法对避难场所空间强度与非空间关系进行分析,探析各功能区的关联强度。由此构建避难场所各功能区综合相互关系,并运用Tompkins关系表法生成功能区拼块图,可以为防灾避难场所功能区布局优化提供支撑。     

城市规划中固定防灾避难人口估算研究

防灾避难场所是城市重要防灾基础设施。防灾避难场所规划越来越受到各级政府的重视。但在目前防灾避难场所规划中,固定防灾避难人口的估算往往被规划人员误用。该文介绍了固定避难人口的含义,分析了导致误用的原因,研究提出了估算防灾避难人口的方法和步骤,对一般应急避难场所规划具有参考意义。     

国外应急避难场所标准研究

应急避难场所标准建设规范了避难场所的管理和运行,以减少灾害损失。该文在分析我国应急避难场所标准存在的不足的基础上,研究了美国和联合国、欧盟等国际组织的15个应急避难场所标准,从标准适用范围以及应急避难场所的分类分级、服务配置和管理运维等几个角度进行具体研究,为完善我国应急避难标准体系提出了建议。     

基于过程机理的洪灾生命损失评价模型框架初探

21世纪以来接连发生的印度洋海啸、美国卡特里那飓风、孟加拉强热带风暴等一系列与洪水有关的自然灾害,给人类生命和财产造成了巨大损失,说明当今世界低海拔地区的洪灾脆弱性。系统回顾了目前洪灾生命损失评估采用的经验统计法与GIS分带法,发现这些研究方法忽视了造成洪灾生命损失的过程与机理,计算结果存在较大的不确定性;根据洪灾发生的过程及其生命损失的机理构建了一种新的洪灾生命损失评估模型框架。首先采用"人口吸引动态空间化GIS模型"模拟洪水期间典型时段的人口动态空间分布;其次用基于DEM和GIS网格的"环形"洪水淹没算法进行洪水演进过程的数值模拟,获得水深-流速的洪水过程时空场;接着用GIS网络分析和线性规划方法计算灾区成功转移与转移失败的人口数量及空间分布;然后用避难场所人口空间再分配模型,计算成功避难与避难失败的人口数量及空间分布;最后用建筑物倒塌和个体水中不稳的生命损失评估模型,计算用作避难场所的高层建筑物倒塌和困于水中人员的潜在生命损失。     

考虑场所吸引度的片区震后固定避难空间优化

为改善城市老旧片区震后中长期避难空间，提高固定避难效益，针对老旧片区避难效率低、疏散无序性突出和避难资源分配失衡等问题。考虑固定避难阶段避难场所与疏散人员的吸引关系，提出了基于断裂点理论的固定避难场所责任区域划分方法，并以避难场所吸引度为切入点提出优化方案，应用复杂网络理论构建片区疏散网络进行综合分析。研究结果表明：对片区固定避难空间优化后，片区整体疏散效率得到明显提升，整体疏散时长最优可至43 min;根据避难吸引度进一步优化场所责任范围可实现片区避难资源供需均衡，片区整体固定避难效益得到有效提高。     

综合防灾发展驱动下避难场所与救助设施的协同规划探讨

城市避难场所与应急救助设施的协同布局，是综合防灾发展驱动下城市避难场所规划的必然要求。基于此，先通过厘清避难场所在传统职能运行基础上，从灾害暴发期至缓解期参与治安消防、医疗救护、物资供应等应急救助的行动机制，构建以避难场所为核心空间节点、多方专业救助设施紧密联结的“避难协同空间系统”;再提出灾害风险评估、空间规划决策、规划实施保障的三段式避难场所和救助设施协同规划路径和策略，以此落实避难场所和多方救助单位之间行动兼空间上的密切配合。     

城镇应急避难场所运营管理机制设计探讨

探讨了熵及耗散结构理论方法介入城镇应急避难场所运营管理机制体系研究的可能性,在此基础上,提出城镇应急避难场所运营管理机制设计逻辑关系,并系统阐释城镇应急避难场所运营管理机制设计内容,包括避难所运营组织管理机制、人力资源管理机制、信息沟通机制、设施及物资管理机制、医疗及心理救助管理机制、卫生管理机制、教育文化管理机制等,并勾勒了城镇应急避难场所运营管理机制设计内容逻辑关系图。最后,结合汶川地震灾后城镇应急避难场所运营管理状况,对构建的城镇应急避难场所运营管理机制设计框架进行了初步实践探讨及验证,指出了不足及改进的方向。研究表明,城镇应急避难场所运营管理机制设计能有力地促进城镇应急避难场所灾民的有效避难,对于完善城镇应急避难场所的运营管理理论体系具有较强的参考价值。     

城市避难场所的规划建设和管理

城市避难场所是城市抗震防灾体系的重要组成部分,分析我国避难场所实施过程中出现的一些问题,提出科学规划避难场所,规范有序推进避难场所建设,做好避难场所维护管理,提高城市综合防灾能力,最大限度减少地震等突发灾害造成的人员伤亡和财产损失。