灾害数据库资源利用效率评估及优化——基于TAM-TTF的实证

应急网站与应急数据库内容质量与利用效率理论与实践研究是应急信息管理领域的重要分支和重点研究课题,将行为研究理论和用户研究理论引入应急信息资源管理领域是一个持续引人关注并且具有显著价值的研究课题。该文围绕灾害数据库资源利用效率提升这一核心课题,以行为研究理论和用户研究理论为总体技术方法,整合了管理领域广泛应用的技术接受模型TAM和任务技术适配模型TTF的思想,设定了评价灾害数据库资源利用效率的TAM-TTF概念模型。论文以中国主要灾害数据库用户为研究对象,并采用里克特量表法进行了问卷调查。以通过了信效度检验的问卷数据来对概念模型进行验证与修正,并对其进行检验。研究发现:数据库的可使用性和准确性是影响灾害数据库利用效率的关键因素之一;为提高灾害数据库的利用效率,相对增长用户访问时长而言,提出增加用户访问频率的措施会更加有效;改变或影响网络用户的行为意向在提高中国灾害数据库实际使用概率方面占据了主导地位。据此,论文提出了相应的建议,旨在提高灾害数据库资源利用效率。     

考虑震后道路抢修的多目标应急调度模型∗

为保证救援物资及时、合理地配送至受灾区,将道路抢修情况纳入应急调度优化问题中,引出可变路网结构的概念,基于此情形,考虑受损路段抢修及抢修时间,对车辆运输时间进行修正;以平均车辆运输时间和系统物资未满足度最小化为目标,建立基于灾害抢修的应急调度优化模型;结合改进的最短路Dijkstra算法,设计第二代非支配排序遗传算法（NSGA?II）进行求解。最后以“九寨沟地震”作为算例,与传统模型方案进行比较,验证模型和算法的有效性,为决策者制定应急调度方案和实施提供依据和支持。     

基于现代信息技术的城市灾害应急管理系统

城市灾害应急管理系统是一项复杂的大系统工程。本文着重从应急管理过程中的应急资源调配、应急预案制定等方面阐述了现代信息技术在城市灾害应急管理中的应用与优势。认为应急管理信息系统的建立目的不是为了预测和估算,而应是当灾害发生时,对已造成的灾情局面做出快速的辅助决策支持。基于此,利用SuperMapObject5.0,Visual Basic6.0,SQL Server2000等现代信息技术软件,以辅助决策、资源快速查询以及生命线管网易损处调查为目的,本文建立了一个局部地区灾害应急管理信息系统。系统的数据库建立更突出了为应急管理服务所需的基础信息、空间数据、应急预案和应急资源等信息划分方式;结合已有的震害预测理论和方法,开发了供水系统和交通系统的震害预测模块,事先为灾害应急决策提供可能的震害信息。系统的开发过程进一步证明了GIS在城市灾害应急管理中有着直观显示、容易操作、辅助准确决策等优势。     

重大气象灾害应急防御能力实时评估方法研究

对气象灾害应急防御能力进行实时评估,在提高重大气象灾害应急防御能力方面具有重要意义。传统的重大气象灾害应急防御能力评估方法一直存在评估精度低,误差大的问题,提出基于时空差异的重大气象灾害应急防御能力实时评估方法。通过重大气象灾害风险理论分析,采用时空差异法提取气候灾害风险特征,并以此为基础,建立重大气象灾害应急防御模型,引入分布函数求取应急防御时变率,实时评估重大气象灾害应急防御能力。实验结果表明,采用改进方法进行重大气象灾害应急防御能力评估时,其评估准确率较高,且不易受外界影响,具有一定优势。     

洪涝演进中多目标应急避险路径算法优化及其应用

采用动态最优路径搜索算法研究洪涝灾害约束条件下的动态优化最优转移路径,以福建省马洋溪流域为典型案例,选择2016年9月“莫兰蒂”台风登陆期间气象和区域地理条件为模拟数据,选取时间约束、危险性约束、转移容量约束三个评价指标,运用路段路阻综合评价体系计算出淹没时间序列数据对应下路网的综合路况,通过对指标层模型的标准化处理,提出准动态最优路径搜索算法,计算洪涝演进过程中人员物资转移路径最优解。根据特定频率/场次洪水的淹没范围、水深、到达时间等风险信息,通过对受淹居民区位置、人口数量、道路、安置区域等信息的综合分析和路网计算,得到居民区避洪转移安置方案和转移安置最优路径,并开发了马洋溪洪涝应急转移决策系统。结果表明：基于河道水力分析模型HEC-RAS模拟数据纳什效率系数(NSE)接近于1,即模型与灾情点记录数据吻合度较高,模拟值与灾情记录值之间的百分比偏差(PBIAS)为-9.2,表明模拟值略微高于灾情记录值,同时采用动态多目标路径规划算法选出最优应急避险路径寻优质量高,且具有较高的寻优稳定性。研究成果探究洪涝演进规律、掌控灾情演变信息、制定合理科学的避险转移路径具有重要意义,为现有防洪预案方...     

小城镇地震数字仿真与应急调度系统的研究

以地理信息系统为平台进行地震灾害研究,建立具有强大空间分析功能的信息系统,将发挥快速、准确的辅助决策作用.本文剖析了小城镇地震应急反应模式存在的弊端,明确了灾害空间的概念,并提出小城镇空间数据库的建库及三维可视化的技术方案.在基础信息数字化和可视化的基础上,开发了小城镇地震数字仿真与应急调度系统,实现了基于地震数字仿真结果,在相关数据库支持下进行地震应急调度决策.实践证明:该系统的运行,有利于小城镇抗震减灾的迅速决策;小城镇空间数据库的建库技术,贴合我国小城镇信息化的现状,技术可行、经济合理.     

重大危险源大规模人群疏散决策模型研究

为在重大危险源应急救灾中给决策人员提供最优的人群疏散方案,提高抢险救灾能力,将疏散过程分为两个阶段——先将灾民疏散至临时疏散救援点,再根据灾民受伤的严重程度有选择地将其疏散至定点医院进行救治。综合考虑灾害对人群疏散造成的影响,将道路危险系数等参数加入目标函数中,将灾区按灾害程度赋予不同的优先疏散系数并将之反映在时间满意度上,以总疏散时间最小为目标函数,建立疏散模型,并应用遗传算法进行求解。最后,通过MATLAB进行仿真计算。研究结果表明:模型和算法给出的疏散策略是有效的。     

灾害救助评估理论方法研究与展望

灾害救助评估是一种辅助决策工具,收集和分析灾害及灾害救助信息,为灾害救助活动的决策、规划和控制提供有效的信息支持,其内涵主要包括4个方面:①评估灾害对社会产生的影响;②灾害应急抢险需求与方案优化;③救助资源可获得性;④促进和加速灾后恢复与区域发展的可行性。灾害救助过程包括规划、数据收集与调查、分析与解读、趋势预测、辅助决策、灾害监测等6个环节。灾害救助评估内容按照灾害救助阶段总体分为应急快速评估和灾后详细评估两大类。其中,应急快速评估主要侧重于灾情和应急救助需求,是灾害救助评估的传统研究领域,为应急抢险和受灾人口基本生活保障提供信息支持;灾后详细评估则主要用于全面分析灾害对社会、经济、生态环境系统造成的损失和影响,为灾后恢复与重建提供辅助决策支持。     

基于PPGIS的社会化震害信息获取模型研究

从充分利用社会化信息资源的角度,针对目前地震应急反应中灾情信息收集慢、费用大等问题,研究提出基于PPGIS的社会化震害信息实时获取模型.以实现快速验证和修正基于灾害经验给出的地震影响和灾情评估结果,为地震的应急指挥决策提供更可靠的基础信息.     

基于Web文本的灾害信息挖掘研究进展

Web文本中蕴含着丰富的以自然语言描述的非结构灾害信息和知识。基于Web文本自动提取和构造结构化、综合性灾害信息,是灾害信息领域研究的前沿问题。目前国内外利用Web文本挖掘技术在灾时与灾后的应急响应与救援,灾害的早期预警和风险分析方面进行示范应用;同时在文本灾害信息的语义理解与抽取、文本灾害信息的时空匹配、以及文本灾害信息的不确定性和可靠性评价等关键技术领域迅速展开研究。我国应加强以Web文本为信息源的中文灾害信息挖掘关键技术、软件,以及管理体系的研究,以有效弥补灾害研究与管理过程中灾害数据共享困难,以及可利用的动态实时、综合性灾害数据缺乏的薄弱环节,提升灾害信息服务水平。     

面向多受灾点多出口应急疏散的动态控制流算法研究

针对突发灾害事件发生时大型人群聚集场所的受灾特点,以所有人员全部疏散完毕的时间最小为目标,研究了受灾点有优先顺序和疏散路线及节点有容量限制下的多受灾点多出口应急疏散问题。基于疏散路段流量尽可能充分利用的思想,提出了一种动态控制流算法,该算法将应急疏散问题划分成两个阶段。第一阶段引入饱和流量和实际流量的概念,计算出每个受灾点的最优短路集合及实际流量;第二阶段对各受灾点同时进行动态疏散,在疏散过程中记录每条路段的实时流量,按照受灾点的优先顺序实时地处理流量冲突,使得冲突路段的流量都能够被充分利用,从而得出满意的疏散方案。最后,采用数值算例验证了动态控制流算法的有效性和可行性。     

基于LDA和SNA的应急物流研究主题可视化研究

应急物流是有效应对突发事件挑战、保障人民生命财产安全的“生命线”环节。以中国知网核心数据库文献为研究对象，首先基于隐含狄利克雷分析(LDA)主题模型挖掘国内应急物流研究主题。在此基础上，借助社会网络分析(SNA)工具厘清应急物流演化路径。研究结果表明：从研究主题来看，我国应急物流研究主要包括应急物流体系建设、应急物流模型和算法、应急物流管理，以及应急物资保障四大研究专题；从主题演化路径看，我国应急物流演化可大致分为三阶段：第一阶段是从2003—2007年的基础性研究；第二阶段从2008—2017年，以模型构建、算法求解与优化为主要研究内容；第三阶段从2018年至今，聚焦重大突发事件背景下数字技术赋能应急物流的文献数量显著增加。研究有助于明晰应急物流的研究体系现状及其演进过程，为未来研究提供有益参考。     

台风灾害下城市应急策略对城市应急能力的影响

以台风灾害为背景,分析影响城市应急能力的主要因素,建立了城市应急能力及城市应急弹性的基础模型和拓展模型;通过对不同强度的台风采取不同的城市应急策略,研究了城市应急策略对应急能力和应急弹性的影响;针对连续性台风灾害,比较了混合应急策略与单一应急策略对城市应急能力恢复的影响。结果表明:应对不同强度的台风灾害,城市最优应急策略存在一定差异;调试应急资源和应急系数可以优化应急策略;城市应急弹性能够反映城市应急能力;在连续性灾害中,混合应急策略优于单一应急策略的采用,而且混合应急策略在顺序上的调整不会影响应急成本,但会改变城市应急能力。     

基于Multi-Agent的城际灾害应急管理信息和资源协同机制研究

以Multi-agent System理论为基础,从Multi-agent的角度分析了城际灾害应急管理系统的结构,构建了基于Multi-agent的城际灾害应急管理系统.借助Multi-agent技术的优点,运用黑板理论和模型,对城际灾害应急管理的信息协同机制进行了研究.在信息协同机制分析的基础上,设计了一种城际灾害应急管理资源协同机制.研究表明:基于Multi-agent的城际灾害应急管理信息和资源协同机制,能够很好地促进城际灾害应急管理系统中的信息共享和资源优化配置,产生协同效应,提高城际灾害应急管理的水平,保障城市安全与稳定.     

非常规突发事件救援物资输送的路径优化研究

鉴于非常规突发事件的突发性和不可预测性,为保证救援的有效性,需要及时确定应急救援路径,以最短的时间将足量的救援物资送到事故点。根据事故的严重程度不同,需要不同数量的救援物资。由于救援点的救援物资数量有限,当非常规突发事件灾害性强时,一个救援点无法满足事故点的物资需求,则要求多个临近救援点同时参与输送救援物资的任务。该文主要研究在实时/时变的复杂道路状况下,非常规突发事件发生后多救援点实施的应急救援物资输送的路径优化问题,通过改进遗传算法实现动态路径调整达到求解最短路的目的,实现了应急救援物资路径动态优化,为救援团队提供准确、及时、可视化的救援方案,提升救援效率。     

灾害条件下多层次应急疏散模型的构建方法研究

人们每天都要面对各种造成严重财产和人身安全损失的重大灾害,如何建立灾害条件下中国人口高密度大范围的应急疏散模型,具有重大的意义。该文基于我国灾害条件下高密度人口的集体疏散模式,按照灾害区域的具体情况和人口分布,以道路实时速度和路面损毁程度所决定的道路阻抗性作为评判道路疏散能力的依据,构建从危险区域的多集结点到安全区域的多安置点的多层次应急疏散模型,确定集体疏散人员的疏散路径、人数和车辆,实现在最短的时间内的受灾群众整体最优疏散,并以山东省德州发生地震作为实验区,采用Google Map API和C#搭建多层次应急疏散平台,验证了多层次应急疏散模型的可行性。     

面向多用户类型的泥石流应急灾害信息特征可视化方法

泥石流具有突发性、发生地点不确定性、响应时间紧迫、危害性严重等特点,而应急状态下泥石流风险图可用于辅助科学决策、保障应急救援能力以及提升公众安全意识,以达到防灾减灾的目的。针对泥石流灾害可视化对象众多,且不同用户类型的可视化需求和偏好不一样等问题,本文选定汶川七盘沟泥石流为研究对象,以泥石流时空过程模拟结果和灾害专题数据作为数据基础,根据不同用户类型在应急状态下对颜色和符号的认知能力,以及对应的可视化需求,构建应急状态下面向多用户类型的泥石流灾害信息特征可视化技术体系。实验结果表明:其研究成果有助于提高公众对于泥石流灾害风险意识,为决策者科学有效决策和救援人员快速救援提供参考意见。     

中国自然灾害应急管理研究进展与对策

从中国自然灾害应急管理的现状出发,系统分析了自然灾害应急管理领域的研究进展,指出了中国自然灾害应急管理在理论和实践方面存在的问题.在此基础上,提出了中国自然灾害应急管理框架,认为建立适合中国国情的自然灾害应急管理体制是提高中国自然灾害应急管理的基础;应急预案的制定和实施是规范灾害应急管理,提高灾害紧急救援能力的关键措施;灾害信息快速准确的获取和评估是灾害应急管理的有效保障;建立实际可用的应急管理系统是提高灾害应急管理水平和工作效率的根本出路.     

基于混合高斯隐马尔科夫模型的滑坡发生时间预报∗

滑坡发生时间预报在防灾减灾工作中非常重要,准确的预报能够有效预防灾害发生可能造成的灾难性结果。为解决当前滑坡预报中仅仅实现对滑坡位移等相关参数的预测和估计,而未最终计算出滑坡发生时间的问题,提出采用混合高斯隐马尔科夫模型(MOG‐HMM)建立滑坡发生时间预报模型,即对滑坡灾害演化过程全周期数据利用混合高斯算法计算出宏观信息预报判据,与隐马尔科夫模型中的状态相匹配,建立滑坡演化状态模型,该模型能够反映全周期数据的多个状态,当需要对实时采集的位移数据进行时间预报时,首先利用解码算法对当前数据解码,即计算出其属于滑坡的哪个状态,然后利用Dijkstra最优路径规划算法,计算出从当前状态到达滑坡发生状态的时间,实现滑坡发生时间预报。通过对新滩滑坡和卧龙寺滑坡灾害全周期数据进行仿真验证,结果表明,本文方法能够比较准确地计算出滑坡发生的时间,同时利用评价指标对预报的结果进行测试,符合预报指标精度要求。     

小城镇应急物资储备库等级优化配置模型与实证——以北京市房山区为例

"小城镇,大战略"背景下,加强小城镇应急管理成为一项具有重大挑战性的研究课题。针对我国小城镇应急设施选址定量分析文献较少的现实,结合小城镇应急物资储备库管理与物资调度实际,对等级设施选址理论中的最大覆盖模型加以改进,构建了考虑覆盖半径内需求满意差异性,具有单流、嵌套性、同调性特征的小城镇应急物资储备库等级选址模型,并利用蚁群算法进行求解。以北京房山区为例进行实证,以整体应急服务满意度最大为目标,实现了房山区8个区级应急物资储备库、25个乡镇级应急物资储备库的等级优化配置,并绘出配置图,给出房山区应急物资储备库优化配置的相关建议,为我国小城镇应急管理工作的科学化提供一定的决策依据。