城市基础设施系统韧性提升研究

面对极端气候条件的不确定性和风险,对城市基础设施系统韧性的评估和提升引起了跨学科学者、跨部门利益相关者和城市管理者的关注。城市是庞大而复杂的系统,包含许多异质系统,其天然需求韧性使其成为理论和实践的实验室。基于有关城市基础设施系统韧性的文献,采用文献计量分析技术分析城市基础设施系统韧性概念和评估的差异性。总结在城市基础设施系统韧性中需要解决的3个基本问题:灵活性、优先性和尺度。

基于贝叶斯网络和耦合度模型的城市暴雨内涝风险影响机制研究

为研究城市内涝事故致灾因素之间的关联性以及系统展示多因素对整个灾变过程的影响,运用贝叶斯网络和耦合度模型对暴雨灾害链的演化关键参数进行表征,分析单因素或多因素耦合对暴雨内涝的影响。研究结果表明:单因素分析时,环境因素是造成城市内涝的主要原因(80%),其次是城市硬件系统(78%);双因素分析得出城市硬件系统-环境耦合下城市内涝发生概率最大(82%);采用三因素分析得出城市硬件-环境-管理三者耦合后最易导致城市内涝(83%)。随后,以北京“23·7”特大暴雨灾害为例,得出模型评估结果与实际情况具有较好的相符性,并提出相应的预防措施。研究结果对未来城市内涝灾害防控具有指导意义。

基于因子分析的城市地下管线事故特征研究

为探索地下管线事故各因素之间的关系,分析2019年国内(不含港澳台)442起地下管线事故案例,得到可全面描述地下管线事故的10项指标,包括事故发生月份、发生时间、事故位置、管线类型等;采用因子分析法对这10项指标进行分析转换。分析表明:10项指标可转换为事故危害和伤亡、交通影响、供应影响、周边环境影响、时间5个公共因子;事故不同后果类型(人员伤亡、交通影响、供应影响、周边环境影响)与事故发生时间、地点、危害类型等因素相关性具有显著差异;因子分析法可以有效识别管线事故不同后果类型的主导因素。

基于PSR和信息敏感性的城市韧性度评价:以北京市为例

为有效判断城市韧性的发展趋势,构建科学合理的城市韧性度评价指标体系至关重要。首先,基于“压力-状态-响应”(PSR)模型,建立涵盖68个初选指标的城市韧性度评价指标体系;其次,采用信息敏感性和相关性分析优化指标体系;然后,采用CRITIC赋权法和综合指数法确定各指标权重并建立评价模型;最后,以北京市为例,结合区域特点及2010—2021年实际数据,确立包括31个指标的指标体系,分析该城市韧性度的发展趋势。结果表明:2010—2021年,北京市的城市韧性整体呈现上升趋势,城市韧性指数由2010年0.4367上升至2021年的0.5586。利用构建的评价指标体系和评价模型分析城市韧性时序演化趋势,可找出城市在应对突发事件过程中存在的薄弱环节,便于相关部门采取有针对性的措施。

地下管线损伤与变形的两阶段预警方法研究

为有效预警地下管线安全问题,满足现场对易观察的安全指标的需要,分析地下管线的损伤变形特征,基于现有的地下管线安全预警评价指标,结合管线的大变形和小变形特征,总结各常见损伤对管线安全影响较大的因素,提出针对地下管线的两阶段预警方法与地下管线变形过程安全预警三色图,并以地下管线下方出现空洞并逐渐扩大为例进行说明。结果表明:该方法能够直观、方便地判断管线在变形过程中的安全状态,为地下管线事故和隐患的决策提供参考信息,以便于决策方和施工方能够快速直观地判断管线安全。

基于贝叶斯网络的供热管道事故应急处置研究

为提高供热管道事故应急处置能力,防止因应急处置不当而导致的处置效率低下或事故后果扩大,提出一种基于贝叶斯网络的供热管道泄漏事故应急处置分析方法,并用该方法对某地的一起供热管道泄漏事故进行事故情景分析。分析结果显示:利用该方法可以进行正向推理,预测采取相关应急活动后的事故发展方向;进行逆向推理,得出控制事故的关键环节;进行敏感性分析,得出不同阶段不同应急活动对控制事故的影响程度。该事故所采取的应急处置措施不当,应在事故初期准确分析应该采取运行巡检还是关闭阀门检修,以防止事故扩大。

系统推进城市基础设施韧性建设

城市基础设施韧性建设是一项复杂的系统工程,是提升城市防灾减灾能力的必然选择,也是国家治理体系和治理能力现代化的重要内容。“十四五”时期,要统筹发展和安全,将安全思维贯穿于城市基础设施韧性建设的全过程,学习借鉴各国主要城市韧性建设经验,着力解决好基础设施的抵抗力、适应力和恢复力问题,从战略规划、空间布局、机制创新、实施标准、技术赋能五个方面系统推进,探索北京基础设施韧性建设的新路径。

夏季气象电力负荷相关性分析模型修正方法——以北京为例

气象电力负荷相关性分析对电力负荷预测影响关键,需根据实际数据对相关性经验模型修正。基于综合气象指数、积温效应以及电力负荷与气象因素相关性分析经验公式,提出一种夏季气象负荷相关性模型修正方法;采用负荷趋势分析和Python爬取提取气象负荷与气象数据,提高分析数据的精准性;通过对比分析负荷与单气象因子、综合气象指数以及两种积温效应修正的相关系数,结合负荷与气象指标随时间变化趋势吻合度,确定适用于相关性分析的最优指标参数,进而构建气象负荷与最优指标参数之间的拟合关系式,并以2019年北京夏季主城区为例应用验证。结果表明,与单气象因素相比,电力负荷、气象负荷和综合气象指数的相关性更强;各综合气象指数中,基于日平均气温的酷热指数与气象负荷的相关系数最高;2种积温修正方法中,考虑累积效应系数的方法对气温的修正效果更好,修正后气温与气象负荷的相关系数提高7.39%;基于修正气温的酷热指数与气象负荷的相关性较未修正时均有所提高,与负荷的变化趋势更接近;以酷热指数和修正后温度为自变量构建的气象负荷拟合关系式与实际值的吻合度高于参考的经验公式。

轨道交通客流特性分析及安全风险评估研究综述

整理分析前人在城市轨道交通客流特性分析、安全风险评估方面研究的侧重,从现有需求出发归纳出了有待研究的要点.已有研究更多地从宏观层面研究客流的运行状态,有待从微观角度深入挖掘乘客行为规律,剖析大客流演化机理、客流冲突致因机理.此外,当前对于轨道交通运营风险评估研究较多,从客流群体角度出发研究客流风险、疏散风险的研究相对较少.如何实现客流风险的动态分析、准确辨识与主动防御是目前亟待完善的内容,对于保障轨道交通系统运行安全具有重要意义.

一种改进的灾害新闻3要素提取方法研究

为提取灾害性新闻中的基本要素,迅速掌握灾害事件信息和发展趋势,将目标分类和命名实体识别(named entity recognition,NER)相结合,提出改进的灾害新闻3要素提取方法。构建滑动窗检测器搭载不同的分类模型,实现对新闻文本的灾害主题识别与时空位置要素范围判定,结合命名实体识别完成对时空位置要素的精准提取,并以灾害事故信息文本为例进行测试。研究结果表明:通过在火灾、地震和滑坡新闻中进行数据集中测试,发现本文方法相较于LSTM,BILSTM,BILSTM-CRF提取效果更优;本文方法可对大量灾害性新闻的灾害3要素进行识别提取,对灾害信息进行时空规律分析,研究结果可在灾害应急响应中发挥重要作用。

城市内涝灾害韧性评估及影响因子分析——以福州市为例

为有效评估城市内涝灾害韧性水平,基于压力-状态-响应评估分析框架,构建城市内涝灾害韧性评估指标体系,采用熵权法确定指标权重,应用TOPSIS综合评估模型,以福州市2018—2022年为时间周期开展实证研究,并引入影响度测算模型对制约城市内涝韧性的关键影响因子进行深入分析。研究结果表明:2018—2022年该市内涝韧性从Ⅱ级逐步提升至Ⅳ级,城市整体内涝韧性水平呈波动上升态势;城市的经济发展、基础设施建设以及防灾减灾投入等因素是制约城市内涝灾害韧性水平提升的关键因素,同时灾害监测预警及应急响应能力也发挥着重要作用。研究结果可为城市开展有针对性内涝灾害防治提供有力支撑。

暴雨内涝下城市道路交通系统安全韧性评估

为评估暴雨内涝对城市道路交通系统的安全韧性影响,通过分析道路交通系统安全韧性因素,划分排水网、道路网、交通网及应急网等4层网络,构建城市道路交通系统韧性网络分层模型,并给出模型内涵与机制;结合该分层模型设计系统韧性评估指标体系,采用模糊层次分析法(FAHP)给出定性和定量相结合的系统韧性评估方法;最后,以北京某区域暴雨内涝灾害实例进行验证分析。结果表明:3次降雨后,系统韧性机能曲线均产生严重下降,降幅分别为68.18%,51.28%和59.52%,系统平均韧性为0.57,韧性评估结果为0.53,评估结果和实例分析基本一致。所提方法能够开展暴雨内涝下的城市道路交通系统安全韧性及演化趋势分析,准确评估系统安全韧性,从而提高系统安全韧性的管理水平。

基于德尔菲法与层次分析法的城市安全领域项目成果评价体系分析

为对城市安全领域科技项目开展科学、准确的成果评价,文章以国家对科技成果评价的相关法规与标准为指引,结合城市安全领域项目成果的特点,基于公共安全领域的三角形理论及科技评价的逻辑模型,分析了城市安全领域科技成果产出及发挥成效的逻辑机理,基于逻辑机理构建了评价框架,包括知识产出、成果扩散、城市安全防控效果、更广泛的经济和社会影响4个维度。在此基础上,文章运用德尔菲法和层次分析法筛选了评价指标,并确定指标权重,形成了完善的评价指标体系,以期为后期相关评价机构开展城市安全领域的科技项目成果评价提供参考和借鉴。

基于FDS的高校宿舍火灾风险研究

以某高校宿舍建筑物为研究对象,利用FDS火灾模拟软件并通过定性分析和动态模拟结合的方法研究了不同排烟速率和火源功率下的宿舍火灾过程,从烟气扩散规律、能见度和CO浓度分布等不同角度研究高校宿舍发生火灾时的环境参数的变化规律。结果表明,不同火源功率下,烟气蔓延扩散规律大致相同;相同火源功率下,安装机械排烟装置可以明显减少烟气量,延缓烟气的扩散,有助于人员的安全疏散。可根据火灾风险分布特征,在宿舍等多层建筑中安装火灾报警系统、机械排烟装置、自动喷淋灭火系统等消防设施,同时加强消防安全教育培训和火灾应急演练,提高突发火灾事故处置能力。

基于动态贝叶斯网络的城市综合管廊燃气泄漏动态风险评价

为解决综合管廊燃气管网系统风险因素多、风险状态随时间动态变化等问题,在传统故障树和静态贝叶斯网络等方法的基础上提出了基于动态贝叶斯网络的城市综合管廊燃气泄漏动态风险评价方法。首先利用蝴蝶结模型分析总结了导致综合管廊燃气管网发生泄漏的主要风险源和不同事故后果。然后,引入时间因素与Leaky Noisy-or Gate模型,根据故障树模型的映射规则,建立城市综合管廊燃气泄漏的动态贝叶斯网络模型。最后,利用动态贝叶斯网络的双向推理功能对模型进行求解。由实例分析得到了某综合管廊燃气泄漏概率及各事故后果概率的时序变化曲线,通过反向推理得到了导致燃气泄漏的主要风险源。研究成果可为综合管廊的风险评估、日常维护提供理论支持。

医防融合公共卫生人才队伍的情报学分析研究

医防融合是当前我国公共卫生体系建设的重要内容之一,其在突发公共卫生事件中的基本诉求是实现医疗机构、疾控中心、卫健委等机构对于突发公共卫生事件的联防联控。在传染疾病突发时,医防融合要达到预备有力、反应敏锐、缩减损失等效果。在医防融合的关键连接点中,最为重要的是公共卫生人才队伍能够发挥专业性和协同性的效用。文章在医防融合的视角下,通过情报学研究方法对公共卫生相关科技人才进行了研究,并就公共卫生科技人才队伍建设提出建议,以克服公共卫生体系建设中的人才短板问题。

国家安全体系的定义与特征:基于体系思想的分析

[研究目的]国家安全体系是国家安全学的核心概念,是当前国家安全学术界和实务界的关注热点。然而,由于国家安全体系是国家安全学领域的一个新术语和概念,它的含义尚未明确,亟待回答何为国家安全体系这一关于国家安全体系概念的基础性理论问题。[研究方法]基于体系思想,提出和解读国家安全体系的定义。在此基础上,分析国家安全体系的主要特征。[研究结论]研究发现,国家安全体系是以维护和塑造国家安全为总体目标,由大规模分布与相互协作的独立国家安全系统按一定秩序和内部联系综合集成的用来生成国家安全能力的整体,它具有涌现性、开放适应性、演化性与复杂性等主要特征。

壁面材料对室内火灾烟气层影响的实验研究

壁面材料对于腔室火灾及烟气发展有着重要影响,本文通过小尺寸室内火灾实验模型,选取三种典型不燃性壁面材料,针对不同的火源尺寸,研究壁面材料的表面辐射率、热惯性对烟气层分界面高度、温度的影响,研究结果对室内装修材料的选用以及抑制轰燃发生有着重要指导价值。

城市化背景下中国地下管线事故信息化防治对策

在中国城市化进程快速发展过程中,随着管线服役年限的不断增长,地下管线为城市管理进程带来的问题也日渐突出,国内一些城市的地下管线因管理不善导致的停水、断电、通讯中断等问题频繁发生,影响了社会群众的生命财产安全和城市运行秩序。本文通过对于近年来中国地下管线泄漏、爆炸、内涝、道路塌陷等重大事件的灾害表现及其特征,分析了上述地下管线灾害事故各自的成因、特点和危害现状。在此基础上提出信息化对策与建议,为避免地下管线灾害发生提供决策支持。

基于文本挖掘的WUI火灾致灾因子网络构建及特征分析

为预防和减少WUI火灾的发生,挖掘WUI火灾关键致灾因子,厘清致灾因子间的作用机制.本文首先基于本文挖掘技术从WUI火灾事故案例中得到致灾因子,使用Apriori算法得到致灾因子之间的关联规则.然后使用复杂网络理论构建WUI火灾致灾因子网络,计算网络拓扑特征参数,探析WUI火灾致灾因子网络特征.最后引入WUI火灾致因链风险度指标,挖掘出高风险连边,并提出断链措施.结果表明:WUI火灾致灾因子网络具有小世界特性,高温、强风、干旱等对其他致灾因子影响较大.燃烧废弃物、植物起火、应急响应速度、人为纵火、强风在不同致灾因子转换中具有重要作用,应加强管控.网络中风险度最高的边是燃烧废弃物→植物起火,通过颁布禁止擅自燃烧废弃物等规定,即可切断该风险链,实现对WUI火灾的预防和主动控制.