基于图层拼接的震后多发点救灾路线优化算法

提出了一种在尽量挖掘震后实际交通网络潜力的基础上,建立包括空运、水运、铁路运输和各等级公路的公路运输在内的图层拼接震后交通图的新方法。在构造震后交通图的过程中,搜索能为灾区提供某类救援物资(救援队伍)的诸多地点。提出了一种多发点情况下地震救灾路径的优化算法——逐次逼近法。     

制约地震紧急救灾效果的关键因素与改进途径

紧急救灾是减轻地震人员伤亡的重要措施.震后半小时内、第1天、第2、3天救出人员的存活率明显不同,分别把这3个时段称为地震紧急救灾的第1、第2、第3有效时间.决定救出时间的第1因素为救灾队伍到达现场的时间,第2因素为救灾技术.但因"第2因素"最终还需依赖"第1因素"才能发挥作用,所以"第1因素"最为关键."第1因素"的第1制约条件为救援者与现场的距离;第2制约为交通条件与救灾调度、交通管理技术,第3制约为救灾指挥与实施者的反应速度与反应能力.且救出时间的第1与第2决定因素都受动力、物质、环境条件的制约.因此,应结合救灾调度设计,有重点地强化交通网、水、电、等生命线工程;科学地定点储备城市救灾物质、设备与技术力量;增强居民的防灾、救灾意识与技术能力;防止次生灾害危险源可能造成的破坏;加强指挥机构的应急反应能力与决策合理性;减小决策失误风险;实施救灾指挥预备.     

优选地震救灾路径的图与模糊集算法

由于在大地震的紧急救灾期，交通网络具有明显的结构变动性，传统的最短路算法设计出的路线难以满足救灾在时间、安全性与通行质量方面的要求。为了解决这一问题，考虑了有关的因素，基于模糊评价，对交通网络图中的长度权进行了修正；并增加了2个新的约束，然后综合应用图论与模糊极值的理论方法，建立了2个以最大限度地保障运行体的完整性与缩短运行时间为主要目标的，在多权图上优选路线的算法。该算法可较好地满足紧急救灾路线优化设计的需要。     

基于ArcSDE的地震紧急救援数据库建设

提出了建设地震紧急救援数据库的必要性,阐述了地震紧急救援数据库的建设目标,分析了ArcSDE的基础原理,以四川省紧急救援队为例,介绍了利用ArcSDE技术构建地震紧急数据库的建设方法。     

试论国家救灾资金的精准风险控制方法

传统救灾资金风险控制方法存在控制精准度较低的问题,为了解决这一问题该文提出基于多因素分析的救灾资金精准风险控制方法。首先通过对自然灾害区域的经济损失率进行计算,确定该受灾区域的经济损失情况;引入模糊集运算方法,计算出救灾资金分配的上下限值,实现救灾资金的精准分配。然后通过熵权法对救灾资金的风险进行预测,如果救灾资金的风险过高,则运用最小二乘法对预测矩阵进行修正,以降低救灾资金的风险。最后以地震规模预测和救灾资金分配的准确性为对比指标,通过实验验证本文方法的有效性。     

基于功能需求导向的城市综合体震后修复路径优化方法研究∗

城市综合体内部功能繁多,强震作用下综合体结构功能失效会影响城市区域功能的正常运转。建筑震后修复期望综合体内部重要功能优先、快速恢复并投入使用,合理规划其震后修复路径是满足此类结构功能需求的关键。既有研究中建筑震后多采取自下而上的修复路径,未考虑震后功能需求。基于此,提出了一种基于功能需求导向的城市综合体震后修复路径优化方法。考虑综合体具有的多功能特性及不同功能区内构件间的功能相关性特点,建立了基于故障树的功能损失分析模型,并以此为基础结合建筑功能区划分功能修复单元;以各功能的期望修复时间作为功能需求目标,对比功能修复单元的实际修复时间,提出功能需求目标完成率指标;在此基础上建立震后修复路径优化模型,结合遗传算法,形成了综合体震后修复路径优化方法。对某城市综合体开展震后修复路径优化,结果表明：所提方法可高效完成功能需求目标,使重要功能震后快速恢复并投入使用。     

应对突发自然灾害的紧急护理方法研究

在突发自然灾害的紧急护理中,由于传统自然灾害紧急护理方法的康复率较低,因此该文对突发自然灾害后的紧急护理方法进行研究,并根据总结出的特点提出了一种突发自然灾害的紧急护理方法,以国际突发自然灾害医疗救援队伍的构成为基准,组建突发自然灾害紧急护理团队,基于紧急护理团队构建突发自然灾害紧急护理体系,实现突发自然灾害的紧急护理。     

城市燃气管网的地震紧急处置系统研究

燃气管网的地震破坏有时会导致火灾、爆炸等严重的次生灾害。城市中的燃气管网系统若能具备地震紧急处置功能,在地震来临时及时采取自动关闭燃气供应阀门等紧急处置措施,可以避免或减少此类次生灾害的发生。介绍了普遍用于燃气管网日常调度管理的SCADA系统的组成与工作原理,探讨了在SCADA系统中加入地震紧急处置功能的可行性,并基于ArcGIS地理软件,通过VBA二次开发编制了燃气管网的地震紧急处置模拟程序,为燃气管网地震紧急处置系统的实现提供了一定依据。     

基于互联网的地震预警问题的社会调查与分析

通过互联网对地震预警问题进行了社会调查,统计和分析问卷10 349份.结果表明,绝大多数的被调查者接受通过地震预警来减轻地震灾害的方式,认同地震预警的主要目标是减少人员伤亡,表示在信息公开及掌握应对措施的情况下,在地震预警时不会产生恐慌.同时,51.2%的被调查者认为,由地震部门发布预警更合适,而政府的责任是根据预警做好应急准备.72.1%的人表示对地震科普知识了解较少的现实表明,我国的地震知识普及率仍然很低.而公众能否理性地接受地震预警的实践,与地震知识普及程度关系很大.     

郯城历史巨震情景的山东省灾情评估研究(Ⅱ)——以救灾储备库需求与备灾策略为例

根据我国救灾物资储备库建设的标准,紧急转移安置山东省89个县级行政区的870.9万人,需要救灾物资储备库面积289 172 m2,但山东省现有的储备库总面积仅为65 896 m2,即目前的救灾物资储备库仅能满足23%的需安置人口,而尚有77%缺口。其中山东临沂、枣庄、菏泽、日照、济宁是郯城地震的主要影响区,储备库缺口较大、供需矛盾最为突出。因此,综合山东省现有救灾物资储备体系基础,建议山东省采用以济南、潍坊、临沂为中心的"三头备灾"模式,重点加强临沂市的储备库建设,以有效提升山东省备灾体系的救灾效率。     

基于系统动力学的震后救援药品动态需求研究

地震灾害严重威胁社会经济发展和人民生命财产安全,震后救援药品动态需求研究对提高救援效率,挽救人民生命至关重要。建筑物倒塌压埋是造成震后人员受伤的主要原因,因此从震后建筑物倒塌救援过程入手,运用系统动力学方法建立了震后建筑物倒塌救援因果关系模型与震后建筑物倒塌救援流量存量图,主要考虑了建筑物倒塌压埋、地震救援投入、医疗投入等因素对伤员人数的影响。运用Vensim软件对流图进行编程仿真,得出伤员随时间的数量变化,根据救援药品日剂量得到各救援药品的需求量,从而辅助震后救援药品的动态需求决策。     

一种基于最短路径的地震救援力量部署模型

针对地震救援这一非常态社会活动,在灾情信息上报及时且全面的前提下,对现有救援力量尤其是善于应对困难情况的各支专业救援队进行部署,以达到救援力量的有效利用,尤其是在讲究效率的黄金72 h中显得格外重要。在各救援点优先等级研究的基础上,建立合理的数学模型,利用图论的路径分析功能在地图上实现救援力量的合理部署。     

基于WiFi-蓝牙混合定位技术的震后压埋人员手机定位方法

我国地震灾害频发,快速确定压埋人员的准确位置成为震后救援工作的一大难点。文中提出的基于WiFi-蓝牙混合定位技术的震后压埋人员手机定位方法,通过在模拟的震后压埋环境周边分别部署WiFi探针和蓝牙网关,采集压埋人员携带的智能设备发射的信号接收强度(received signal strength indication, RSSI)数据,利用高斯-卡尔曼混合滤波对RSSI数据进行预处理,建立基于震后压埋环境的无线信号距离损耗模型,采用改进的加权质心定位算法解算压埋智能设备的坐标,通过评估WiFi和蓝牙定位结果可信度确定最终的定位结果。实验结果表明：单一的WiFi定位技术和蓝牙定位技术的平均定位精度分别为0.917、0.867 m,而WiFi-蓝牙混合定位技术的定位精度为0.541 m,相对于单一的WiFi和蓝牙定位技术,定位精度分别提高了41%和37.6%。     

基于建筑群震害仿真的应急疏散路径规划方法研究∗

地震中沿街建筑的破坏通常会造成邻近道路大面积瓦砾堆积导致道路不畅,对应急救援产生不利影响。传统区域瓦砾堆积分析通常由单体结构分析并推演至区域层面,其过程需要大量数据支持且计算过程繁重。为突破这一瓶颈,使用弹塑性时程分析工具对研究区域内建筑地震损伤情况进行计算,并将精确到每一时刻的建筑动力响应和损伤指标结果进一步用于区域瓦砾堆积仿真计算,其计算速度和精确性可进一步匹配应急救援的时间和精度需求。所采用的震害仿真工具能考虑建筑结构类型差异,并且可充分考虑结构动力特性与地震动破坏力特征。 最后,以龙头山镇建筑群为例,基于区域瓦砾堆积仿真结果,采用 Frank-Wolfe 算法为各受灾点进行疏散路径规划,研究方法可为震后应急疏散提供参考。     

基于震中烈度的地震人员伤亡评估方法研究

系统总结了地震造成的人员伤亡的估算方法,以我国1990-2006年间造成人员伤亡的破坏性地震为数据样本,结合国内几次大地震的震害资料,找出了影响人员伤亡的主要因素,经过函数拟合与回归分析,提出了一个以震中烈度为主要参数,以震级和人口密度作为辅助参数进行修正的人员伤亡预测模型,并利用已有的地震实例进行了模型检验,证明其具有较好的精确性和可靠性。     

新疆喀什地区地震活动趋势——基于可公度方法的研究

新疆喀什地区是我国地震活动频繁的区域之一,且震级高,烈度大。应用三元、四元、五元可公度方法,对新疆近100年来6.5级以上的地震进行分析得到:未来10年内,喀什地区2013年前后发生≥6.5级地震的可能性很大。     

基于GSO改进TOPSIS的灾区救援道路选择研究——以地震为例

灾区道路选择是灾后应急救援必须解决的问题之一,现有的灾区救援道路选择模型中较少考虑评价指标之间的相关性。该文构建了基于格兰姆——施密特正交化法(Gram-Schmidt Orthogonalization,GSO)的客观赋权评价方法(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution,TOPSIS)灾区救援道路选择综合评价模型。在构建的模型中,利用GSO去除指标间相关性所造成的信息重叠,通过对地震灾区的道路损毁率、二次灾害危险度、地震烈度这三项指标进行深入分析。以汶川地震数据为例,验证了所构建模型的有效性,研究结果对灾区救援道路选择研究提供了新的思路。     

基于集成学习的结构地震动响应预测方法研究∗

为获取建筑结构在地震过程中的位移响应,解决结构主动控制中的时滞问题,使用集成学习方法预测结构位移响应。提出了一套适用于结构地震动响应预测的集成学习模型,使用不同的神经网络和损失函数组合作为基学习器,在此基础上使用全连接网络构建二级学习器,得到最终预测模型。模型使用双向地震动加速度和结构位移响应作为输入,预测短期的结构位移响应;结构位移响应可实现多步预测,进行动态化输出。将该框架应用于某钢框架结构,进行数值实验,结果表明,集成后的模型预测结果要优于单一模型的预测结果,所有模型都表现出预测误差随着预测时间的增加而增加的规律。模型的预测随着地震过程在同步进行,当模型预测值第一次达到某一阈值时,则将预测结果反馈到主动控制系统中,提前进行结构振动控制,而不必等待位移传感器采集到真实的响应数据,从而减小甚至避免主动控制中时滞问题的影响。     

基于可公度方法的川滇地区地震趋势研究

川滇地区为我国大陆最显著的强震活动区域，地震活动频繁。在对川滇地区强震灾害数据分析的基础上，应用三元、四元、五元可公度法分别预测了该地区下（几）次可能发生强震的趋势，以便能更好地配合防震减灾工作。     

自然灾害强度的评估方法及应用——基于综合灾情指数的研究

自然灾害造成的损失通常表现在多个方面,为了客观、全面地评估自然灾害,需要综合考虑多种灾情因素,最终才能得到灾害的总体评估结果。综合灾情指数(SDI)是对一系列灾情评价因子进行归一化、加权求和,这样得到的定量化的灾害评估指数,能够综合反映灾情信息。阐述了具有通用性的综合灾情指数,并设计开发了综合灾情指数工具,该工具包括评价因子、设置权重、规范化灾情指数和综合灾情指数4个模块。以汶川地震为例,利用综合灾情指数工具,对地震重灾区的灾害强度进行了综合评估。通过分析评估结果,综合灾情指数的分布真实地反映了受灾的严重程度,显示出该工具具有较好的实用性和有效性。