汶川地震前成都市避难场所应急能力评估

为判断地震避难场所紧急避难能力是否满足居民灾后紧急避难阶段的需求,提出基于L-A模型的避难场所应急能力评估方法。该方法充分考虑紧急避难场所容纳能力、居民空间分布状况、紧急疏散路径因素,采用空间网络分析方法确定避难场所服务范围,将区域未能接纳人数及地震避难场所利用率作为避难场所评估分析的重要因素,并综合运用GIS技术实现评估分析的可视化。最后以成都市现有避难场所布局为例进行分析,结果表明:在震后紧急避难阶段成都中心城区有一定数量的人群未能安全避难且紧急避难场所资源分布不均衡。     

城镇油气管道事故应急疏散决策优化

为实现油气管道事故中城镇大规模应急疏散的智慧决策,构建基于改进的自适应蚁群算法的应急疏散路径优化模型,开发基于油气管道典型事故后果分析的城镇大规模应急疏散决策优化系统平台(LSSED)。LSSED在地理信息系统平台上,针对油气管道泄漏引起的扩散、喷射火、池火、BLEVE、蒸气云爆炸等典型事故进行事故后果分析,对疏散通道当量长度和疏散时间成本函数进行定量评价,实现大规模应急疏散方案的智慧决策和避难方案的全局优化。案例分析表明,LSSED平台实现了基于地理信息系统的典型事故时变环境信息和应急疏散路径优化算法的数据传递及系统集成,实现了基于事故后果分析的城镇大规模人群疏散路径和避难方案优化,可为城镇安全规划和应急管理提供参考和借鉴。     

公共场所人员应急疏散引导研究

在公共场所应急疏散的过程中,应急疏散人员往往需要更多地依靠自身经验,而非传统的完全理性决策。为解决这一问题,提出一种具有引导者的多主体系统人员应急疏散交互模型,对模型中的Agent进行分类,建立单独Agent、结伴Agent和引导者Agent三类群体Agent,对疏散人员在引导者的指挥和控制作用下进行模拟。仿真结果表明在应急管理中设置引导者,可以在疏散初始阶段引领疏散人员快速明确疏散目标,减少迂回现象;疏散过程中合理疏导人群利用疏散出口,避免某一出口过度拥堵;引导者在疏散过程中进行密度控制,可以使整个疏散过程更合理有序,整体提高疏散效率。     

基于动态网络流的区域疏散分析模型与仿真

区域疏散分析是应急管理工作的重要内容。基于CBRN事故区域疏散的特点,引入疏散亚区域的概念,并运用运筹学中图论与离散时间动态网络流的理论和方法,建立CBRN事故区域疏散优化模型。采用RELAX算法求解该模型,并结合CBRN事故时期人员疏散过程详细介绍区域疏散分析的流程。最后将所建模型应用于具体实例,程序运算结果表明群众对紧急疏散通知的反应速度越快,被疏散人数越少以及尽早通知群众疏散时,人员疏散效率明显提高。CBRN事故区域疏散优化模型可为优化和改进CBRN事故区域疏散的方法提供依据。     

疏散路径受阻情况下的人员疏散模型及算法

建筑火灾中,随着火势的不断增大和烟气的不断增多,随时会有某条疏散路径因被火势或烟气封堵而不能正常通行的情况发生。针对此情况下的应急疏散问题,以待疏散人员全部完成疏散所需时间最短为目标,以结合疏散路径的通行能力合理分配待疏散人员为原则,运用Dijkstra算法对网络中的最短路径进行求解,并结合网络流控制的方法实现疏散人员的合理分配,建立了疏散路径受阻情况下的人员疏散模型,并提出了该模型的算法思想及算法步骤,最后结合算例进行了验证。验证结果表明,该模型及算法可行、有效,既可较好地避免因大量人员选择相同疏散路线而造成的拥堵,还提高了疏散网络的整体使用率,又有效缩短了人员的疏散所需时间。     

有毒化学品泄漏事故应急防护行动决策探讨

当发生有毒化学品泄漏事故时,为保护公众和工人的安全和健康,需要快速地选择合适的应急防护行动.通常采用的应急防护行动有疏散、隐蔽、使用个人防护装备和服用解毒剂等.决策者必须权衡大量影响因素间的相互作用,如化学品的释放特征、事故现场的气象条件及影响范围内的人群分布等来进行应急防护行动决策.本文在分析应急防护行动决策过程关键要素的基础上,详细总结了影响应急防护行动决策的因素,介绍了应急决策常用的方法,以便在有毒化学品泄漏事故的应急过程中有效决策,最大限度地减少人员伤亡.     

应急撤离建模研究的现状、问题与发展趋势

分析以往的突发事件应急撤离决策过多依赖决策者主观判断的问题,提出通过构建应急撤离模型为决策者提供更客观的辅助决策信息,并阐述了应急撤离建模过程涉及的主要要素。通过对3种主要应急撤离建模方法——宏观、微观和中观的撤离建模过程的详细介绍和分析,综观了当前应急撤离建模的研究现状。在该基础上,研讨每种建模方法的特点、适用范围以及存在的主要问题,并针对这些问题,给出可能的解决方法和未来的发展方向。归纳应急撤离建模研究的成果,提出在实际应急撤离建模工作中应注意的问题。     

超高层建筑防灭火对策探析

通过以往超高层建筑的火灾数据和案例,从火灾蔓延速度、人员疏散和主体结构三个方面,分析了超高层建筑物的火灾特点,并针对其火灾特点从防火分区设计、疏散通道避难场所、主体结构、控烟设计、消防应急设施配备、超高层火灾的扑救策略和人员疏散等角度,论述了超高层建筑的防灭火对策,对近些年新出现的超高层消防逃生避难技术进行了探讨。基于超高层火灾较难扑救的情况,城市规划者和建筑设计师应根据现有的消防技术水平,适度发展超高层建筑。     

基于模糊集值理论的城市应急避难所应急适应能力评价方法研究

以层次分析法为基础,根据城市应急避难所的功能特点,从规划设计、内部硬件设施、外部软件环境3个方面出发,选定18个评价指标,构造了城市应急避难所应急适应能力影响因素的层次结构,建立了综合评价模型.基于模糊集值统计理论,求出了各指标的合成权重,并对其权值进行了可靠性分析.利用线性加权模型得出应急适应能力评价结果.最后,以北京市某应急避难所作为实例进行了计算.结果表明,该应急避难所应急适应能力处于良好状态.     

正念对应急疏散行为:风险感知和自我效能的中介作用*

为明确正念对应急疏散行为的影响机制,提高应急疏散效率,构建包含应急正念、风险感知、自我效能、掩蔽效应和应急疏散行为的概念模型,基于调查问卷结果,利用结构方程模型进行实证研究。研究结果表明:正念、风险感知和自我效能对应急疏散行为存在正向影响,正念通过风险感知和自我效能对应急疏散行为产生部分中介效应;掩蔽效应在自我效能影响应急疏散行为过程中具有显著调节作用;正念通过风险感知能力提高自我效能,进一步对应急疏散行为产生影响。研究结果可为缓解突发事件带来的不良情绪及压力,增强个体自信程度及风险感知能力,提高应急疏散效率提供参考和借鉴。     

开放型公共场所应急疏散标识优化设计方法研究

为优化设计开放型公共场所的应急疏散标识,根据最短疏散时间、出口匹配原则建立两步优化模型,利用计算机仿真技术及数学优化模型,对开放型公共场所的疏散方案进行优化,合理分配各出口的疏散人数,对区域进行划分并设置相应的疏散标识。以某广场为例,运用上述方法进行疏散标识的优化设计,验证了该方法的可行性和适用性。优化结果表明,各出口的疏散人数分别调整至为282、143、152和424人后,疏散时间较初始状态降低了45.3%。该优化设计方法不仅可为开放型公共场所应急疏散标识的设置提供支持,还可为其他场所制定疏散方案、设置疏散指引标识提供参考。     

人员位置固定的公共场所分区疏散研究

通过将分区疏散转化为分配问题(Allocation Problem),并采用启发式的A*优化算法,对人员位置固定的公共场所分区疏散进行研究。进一步利用基于元胞自动机模型的大型公共场所人员疏散行为模拟仿真系统,在充分考虑公共场所中每个人员的状态、人员之间以及人员与周围环境的相互作用的前提下,对疏散分区的效果进行模拟;通过与未分区的模拟结果相比较,可以认为,分区疏散有助于人员快速疏散,大大缩短整体避难时间,而且基于移动路径搜索的分区更加切合实际。     

柔性时间约束突发事件交通疏散规划研究

柔性时间约束突发事件是对疏散时间强制程度较小的突发事件。为有效处理城市中这类突发事件下的人员疏散问题,在分析柔性时间约束突发事件特点的基础上,提出完整的突发事件交通疏散规划框架。根据我国现阶段国情,以总的疏散时间最少为决策目标,同时面向私人汽车和公共汽车2种方式,综合考虑成本费用、车辆保有量、道路容量等资源约束条件,建立求解突发事件交通疏散方案的整数线性规划(ILP)模型,并给出有效的求解算法。最后通过算例,演示应用模型及算法求解交通疏散规划方案的详细过程。结果表明,应用研究成果求解得到疏散交通工具选择及其路线安排方案,可以实现在一定资源约束下总的疏散时间最少。     

基于多事故模式的有毒易燃气体道路运输泄漏事故应急疏散范围研究

为确定有毒易燃气体道路运输泄漏事故应急救援的应急疏散范围,降低人员伤亡程度,在对泄漏事故及后续次生灾害演化模式分析的基础上,提出了基于多事故模式的应急疏散范围综合确定方法,分析了多事故模式后果预测的相关理论,明确了应急疏散区域综合确定的步骤和流程。以道路运输氨气泄漏事故为例,采用MATLAB软件对不同时间下的中毒和蒸气云爆炸事故伤害范围分别进行了数值模拟研究。结果表明：相较于单一事故模式,基于多事故模式的应急疏散范围综合确定方法更为科学、合理和准确,能为有毒易燃气体道路运输泄漏事故的应急疏散提供更加精确和可靠的决策依据。     

考虑人群拥堵的疏散出口选择行为研究及建模

出口选择是疏散过程中最重要和复杂的决策行为之一,受到空间结构、人群分布和行人认知等多方面因素的影响,为了使疏散仿真能够合理地模拟出行人的寻路和逃生过程,提出了考虑人群拥堵的出口选择模型。该模型基于多元Logit离散选择模型,考虑到影响个体疏散时间的因素以及对不同出口类型的偏好。研究发现个体的疏散时间随着拥堵人群位置的不同而有所差异,从而以决策者而不是出口的角度定义了一个计数区域来估计影响决策者排队时间的人数。并且研究出口重新选择的触发条件和程序。将出口选择模型和程序引入BuildingEXODUS软件进行疏散仿真,通过对比显示,仿真结果更符合真实情况,特别是在具有障碍物和人群分布不均匀的场景中更显优势。     

基于多智能体建模方法的人群应急疏散模型构建研究——以腾龙芳烃（漳州）有限公司“4·6”爆炸着火重大事故疏散为例*

为从更微观角度分析人群疏散过程中疏散行为及路网设计对疏散效果的影响,基于腾龙芳烃（漳州）有限公司“4·6”爆炸着火重大事故,构建多智能体人群应急疏散模型,模拟人群中个体群组、惯性、就近、从众、信息传播的行为决策及相互交互影响。结果表明:群组行为会严重影响应急疏散效果,在疏散路网两端避难所附近会出现明显拥堵现象,在疏散路网设计和避难所选择时,应尽可能避免出现极端汇流路段或节点;在应急培训中,应告知群众减少群组行为。研究结果可为人群应急疏散提供借鉴。     

Review on the emergency evacuation in chemicals-concentrated areas

For serious accidents such as toxic/flammable release, fire and explosion in chemicals-concentrated areas, one primary issue is to evacuate on-site workers from potential affected zones. In this paper, based on corresponding reports, photos and videos, some accidents involving emergency evacuation are firstly investigated to present important and interesting problems to be considered in practice. These problems are summarized into three kinds of aspects including the poor efficiency of emergency plans, the low accuracy and high time-consuming calculation for evacuation route planning, and the neglection of evacuee's behavior and decision-making. Two main factors influencing the behavior and decision-making of evacuees are concluded as potential risk and impact from hazard sources, and the visibility at different locations. Then, the literature with respect to the emergency evacuation under toxic gas leakage, fire and visibility-limited conditions are reviewed. The key problems are related to ignoring the time-consuming requirement in emergency activities and domino effects of accidents, and the oversimplification of corresponding models. At last, from the famous cellular automata (CA) for emergency evacuation and atmospheric dispersion, a new general research framework for evacuation in chemicals-concentrated areas is proposed. It relies strongly on the quantitative assessment of risk, the establishment of individual visibility field, the use of CA coupled with artificial neural networks, and the optimal route planning. This paper could be useful for realistic problems on emergency evacuation in chemicals-concentrated areas.     

A dynamic approach for evaluating the consequences of toxic gas dispersion in the chemical plants using CFD and evacuation modelling

Accidental releases of toxic gas in the chemical plants have caused significant harm to the exposed occupants. To evaluate the consequences of these accidents, a dynamic approach considering the gas dispersion and behavior evacuation modelling has been proposed in this paper. This approach is applied to a hypothetical scenario including an accidental chlorine release in a chemical plant. CFD technique is utilized to calculate the time-varying concentration filed and evacuation modelling is used to obtain the evacuation routes. The exposure concentrations in the evacuation routes are calculated by using the code of data query. The integrated concentration toxic load model and probit model are used to calculate the probability of mortality of each occupant by using the exposure concentrations. Based on this dynamic approach, a new concept of average probability of mortality (APM) has been proposed to quantify the consequences of different accidental scenarios. The results show that APM decreases when the required detection time decreases or emergency evacuation mode is implemented. The impact of the detection time on APM becomes small as the wind speed increases. The effect of emergency evacuation mode is more obvious when the release occurs in an outdoor space.     

紧急避难场所优化布局理论研究

建设应急避难场所是国际社会应对突发性事件的一项灾民安置措施,同时也是现代化大城市用于民众躲避地震、火灾、爆炸、洪水等重大自然灾害的安全避难场所.本文在对避难场所规划原则、城市避难场所布局、选址及其要求进行分析的基础上,提出了城市避难场所数量、容量的确定路线,并对避难场所布局优化进行了研究,提出了网络优化模型,并结合实际应用对其进行了一定的完善.     

Designing for safety in passenger ships utilizing advanced evacuation analyses—A risk based approach

This paper describes a novel set of well-defined evacuation scenarios for use in advanced evacuation analyses of passenger ships according to present maritime safety regulations. The scenarios are based on a recently performed risk assessment of passenger ship evacuation and can be related to actual accident scenarios, covering the major hazards passenger ships are exposed to. Furthermore, a risk-based methodology for using the set of scenarios in evacuation performance evaluation is proposed and it is demonstrated how the scenarios can be used to relate actual design options to the overall level of risk associated with the ship.The paper includes a brief introduction and describes the background for developing the evacuation scenarios. The results from a recently performed risk assessment is reviewed and it is explained how this can be used as basis for deriving a complete set of realistic evacuation scenarios. Furthermore, it is outlined how to use the evacuation scenarios to estimate the overall risk associated with a specific passenger ship. Finally, possible future developments of the maritime safety regulations have been discussed and it has been demonstrated how the proposed set of scenarios will facilitate the emergence of truly risk based probabilistic safety regulations.