城市公共安全规划模式的研究

在分析城市公共安全规划的意义及其理论的基础上 ,笔者提出了城市公共安全规划的基本模式。所研究的主要内容包括 :城市公共安全规划目标及可行性分析、信息采集与现状调查、风险评价与预测、风险区划和专项规划、规划方案的设计与优化、规划方案的决策与审批、规划方案的实施等。

城市公共场所人群拥挤踩踏事故分析

城市公共场所人群高度聚集、流动性大,紧急状态时常发生群死群伤的拥挤踩踏事故,造成大量人员伤亡和恶劣的社会影响。笔者首先提出拥挤踩踏事故分析的一般方法,并用群集指数来表征人群高度聚集这一参量;通过对近年来国内外人群拥挤踩踏事故的分析,认为该类事故以人群高度聚集为条件,由公众造成又危害公众,具有诱因众多、发生突然、难以控制等特点;强调事故预防和控制重点是建立事故应急机制,加强人群的管理和疏导等;同时从公共场所的性能优化设计、人群素质和群集密度、人群管理控制以及信息交流等方面分析其事故原因及提出相应对策,对预防此类事故发生,减少群集伤亡有重要意义。

基于多目标规划的城市避难场所选址研究

当城市发生重大事故灾害与突发事件时,有效地对人群进行疏散,使之撤离到相对安全的避难场所,是应急救援行动的核心技术问题,是解决城市公共安全问题必须首先面对的重大课题。充分考虑选址问题中的"公平"和"效率"原则,提出了城市避难场所选址的多目标规划模型,并利用建模优化软件LINGO(Linear Interactive and GeneralOptimizer)进行了求解,从而得出避难场所的最佳选址位置。最后,以天津市地震避难场所的选址为例,说明了多目标规划在城市避难场所选址中的应用过程。结果表明,这种方法可以满足选址规划需求,具有一定的现实意义。

公共场所人群聚集个人风险的研究

公共场所人群聚集的风险影响因素众多,其随机性和不确定性强,对风险进行定量比较困难。在前人研究的基础上,对事故进行分类,并根据事故发生概率和与其相应的概率分布,通过数学推导和参数补偿,提出了个人风险定量计算模型。最后以公共场所的部分事故统计资料为参考数据,阐述了该模型的使用方法和步骤,同时指出使用该模型过程中应该注意的问题。结果表明,该模型具有一定的合理性和准确性,对公共场所人群聚集安全具有一定的指导意义。根据模型的计算结果,建议一般公共场所个人风险的推荐值为4.50×10-7。

基于多层次可拓评价法的城市燃气管线风险评价研究

以改进的肯特危险指数评分法对城市燃气管道的危险因素进行识分析,确立了城市燃气管线风险评价指标体系。将传统的可拓学方法改进为多层次可拓评价法,对其中的节域物元、关联度和等级评定程序进行了调整,并建立了相应的准则,对评价对象进行多级综合评价。通过多层次评价,可以获得不同子指标各自的风险等级以及评价对象总体的风险等级。以邯郸市某段燃气管线为例,运用城市燃气管线风险评价模型进行风险评价,得出其多层次风险等级值。通过对比及数据分析,证实了本文方法的可靠性。

城市生命线系统的地震网络可靠性研究

震后生命线系统的网络可靠性对于灾后的应急救援和恢复至关重要,因此,评价城市生命线系统网络在一定地震强度下,网络系统保持连通的能力已成为研究生命线地震网络可靠性的重要内容。以经典的系统单元可靠性模型为基础,在众多的网络可靠性计算方法中根据方法实现的难易程度和计算效率,选择采用了不交化穷举集合法和有序二分决策图方法,比较研究了网络系统的可靠性问题,并与Monte Carlo方法进行了对照。此外,针对淮南市配水管网的实际案例,采用上述方法计算了相应的可靠度,计算结果表明,所提方法能够高效地应用于一般的工程实践,具有显著的实用意义。

公共场所人群聚集社会风险的研究

城市化进程的加快导致公共场所人群聚集事故时有发生,试图用泊松分布来描述一段时间内事故发生次数及其对应的概率,进而推导出事故灾害频率的定量模型;同时通过统计不同严重程度(死亡人数)事故的发生次数,用其发生频率表征其发生的条件概率,根据计算得到的死亡事故发生概率,即可得到不同死亡人数事故的发生概率,最终得到F-N图。运用F-N图就可以分析公共场所人群聚集的社会风险。以公共场所部分事故统计为参考数据,描述使用该模型的步骤,结果表明该模型具有一定的合理性和准确性。

基于OREMS的城市应急交通疏散研究

以天津奥林匹克中心地区在突发事件下的疏散为例来研究城市中的应急交通疏散。由GIS提供天津奥林匹克中心地区的道路和人口数据,利用美国国家橡树岭实验室为美国联邦公路局开发的应急交通疏散仿真软件OREMS(Oak Ridge Evacuation Modeling System)对该地区的路网进行建模,并对人为交通控制策略下的疏散进行仿真模拟,得出疏散过程中疏散车辆数随时间的变化、瓶颈节点和路段以及完成疏散所需的时间等疏散效能参数,从而为制定应急策略提供相应的参考。

基于交通流量的城市交叉口事故预测研究——以广州市为例

通过对广州市天寿路交叉口高峰时段的流量调查及广州市的交通事故数据分析,发现北京市与广州市交通流量与事故数据存在相近性关系。应用线性回归分析法、事故率法建立北京市交通流量与交通事故数之间的一元线性关系模型,对广州市某交叉口的交通事故数进行预测分析。结果表明,在交通流量高峰时段,影响交通事故的最主要因素为交通流量,交通流量对于快速处理的事故影响作用大于一般事故;在交通流量相当小时段,交通事故存在着很大的偶然性,两者的关联度不高。

基于博弈论的地铁车站恐怖袭击风险定量研究

近年来发生的几起地铁重大恐怖袭击事件引起了各国政府、媒体和公众的广泛关注。地铁车站恐怖袭击可以看作博弈双方即袭击者和防御者之间的零和博弈。本文以某地铁线路上的22个车站为例,应用目标损失概率模型定量分析了恐怖袭击风险,通过防御资源变化得到了不同的目标损失概率。研究结果可以为地铁车站防御资源优化配置、防恐反恐预案编制等提供量化依据。

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。

突发事故下应急资源优化配置定量模型研究

以提高城市的应急管理能力为目标,针对突发事故灾害应急管理的特点,根据应急点的数目,将应急资源配置过程划分为若干阶段。以每一阶段开始或上一阶段结束时已调度的应急资源数量为状态变量,结合动态规划的基本理论,构建应急资源优化配置数学模型,并通过案例分析对该模型的实用性和有效性进行验证。结果表明,基于动态规划理论的应急资源优化配置定量模型可以避免传统管理模式下应急资源配置过程中的重复、缺项以及资源利用低效等问题,能有效指导应急过程中应急资源的优化配置,提高突发事故下城市的整体应急能力。

小区域氯气扩散的CFD模拟研究

针对一个较小的工厂区域,应用CFD法,分别对氯气连续泄漏和瞬时泄漏的扩散过程进行了研究,并应用FLUENT软件,分别对两种情况下的氯气扩散情况进行了模拟。结果表明,连续泄漏时,建筑的阻挡和涡旋的存在会减慢氯气扩散速度,使得建筑后方氯气浓度比周围空间低很多;瞬时泄漏时,涡旋对氯气扩散的束缚作用非常明显,涡旋内部的氯气停留时间比其他区域长。这些结果可以为应急救援和工厂结构优化设计提供依据。

FLUENT在公路隧道有毒气体事故泄漏扩散研究中的应用

针对公路隧道内氯气扩散问题,以计算流体力学(CFD)为理论基础,应用GAMBIT软件进行几何模型构建和网格划分,用FLUENT对所建模型中的风场和氯气泄漏扩散结果进行了模拟分析。通过不同位置氯气质量分数的比较,分析了稳定纵向通风条件下,隧道内障碍物和氯气重力效应对扩散的影响。从模拟结果可以看出,隧道内的障碍物(主要是汽车)对氯气扩散有明显阻拦作用,造成氯气在下部空间的扩散比上部空间要慢,而且距泄漏源相同距离处,下部空间的氯气质量分数远小于上部空间。同时讨论了泄漏源位置对氯气扩散范围的影响,结果表明即使在泄漏源较高的情况下,经过一段距离的扩散,氯气也会由于重力作用逐渐到达地面。最后,论证了FLUENT软件对处理隧道内毒气扩散问题的适用性,为研究工作的进一步开展提供了依据。

公共场所泄漏、中毒事故的个人风险水平的估计

笔者研究目的在于对人群聚集公共场所某种类型事故所导致的个人风险进行定量。首先,在前期研究的基础上,推出人群聚集公共场所个人风险定量计算模型。其次,根据火灾的发生率、死亡率及两类事故之间的发生次数比率,估计出国内毒物泄漏、中毒事故发生率和死亡率。最后,根据个人风险的定义求得公共场所毒物泄漏、中毒事故的个人风险的初始值,并进行了进一步的结论修正。对比国外的个人风险标准,结果表明,从整体上看2001—2005年公共场所毒物泄漏、中毒事故的个人风险是可以接受的。该研究结论可以为制定我国个人风险标准提供理论参考依据。

利用CALPUFF对安徽和河南秸秆焚烧的模拟与研究

秸秆焚烧会产生大量的颗粒物(PM)、氮氧化物、有机碳、苯以及多环芳烃等污染物,不仅影响空气质量,危害人体健康,而且大大降低能见度,对交通运输构成威胁.针对安徽和河南2009年6月严重的秸秆焚烧现象,对CALPUFF模拟系统和FEPS模型进行重新编译与整合,对空气动力学直径小于10μm的颗粒物(PM10)进行扩散模拟,得到逐时ρ(PM10)的烟羽扩散,并对模拟结果进行分析.结果表明,秸秆焚烧过程中焚烧点附近的ρ(PM10)较大,研究区域内部分区域的日均ρ(PM10)大于我国二级标准(150μg/m3)甚至三级标准(350μg/m3).如果考虑二次粒子,其影响程度会更加严重.

体育赛场人群疏散过程滞留人数定量模型研究

体育赛场历史事故统计分析表明,出口堵塞为导致人群拥挤踩踏事故发生的主要原因。滞留人群是疏散过程最常见的一种人流形式,同时也是拥挤踩踏事故风险的主要承载体。基于人群流量与人群密度关系建立了体育赛场时间维变量的滞留人数定量模型。体育赛场看台不同宽度出口人群疏散计算结果表明,滞留人数不仅对人群疏散时间有直接影响,而且与事故发生概率之间存在一定的关系。该模型可用于指导体育赛场出口设计,疏散路线选择及应急预案的编制等。

城市地震风险整体评价方法及其应用

城市已经成为我国防震减灾的重中之重,国家越来越重视城市地震风险管理,将地震灾害管理的重点集中在城市地震风险的评估和管理工作上。通过计算预期的物理破坏、经济损失和人员伤亡,并考虑社会的脆弱性和恢复的能力等其他因素的影响,将各种因素的值进行转化,形成可以进行相加的指数,并乘以相应的权重,最终得到城市的地震风险。从地震风险管理的角度出发,引入城市地震整体风险评价法对淮南市的地震风险进行评估,并给出了提高地震防灾减灾能力的几条建议,为城市地震防灾减灾提供参考。

石化装置综合风险分析方法研究

为有针对性地对石化装置失效后果进行风险分析和经济风险计算,将RB.eye软件与API 581相结合,提出一种创新的石化装置综合风险分析研究方法。首先对一套装置中的设备和管道使用RB.eye软件得到风险矩阵进行风险分级,根据分级结果,筛选出高风险设备和管道。然后对筛选出的设备和管道运用API 581进行后果风险分析。并运用此方法研究催化重整预处理装置。结果表明:将RB.eye软件与API 581相结合的方法能够快速筛选风险分析目标,有助于有针对性地进行后果风险分析。

基于本体的突发事件应急决策知识模型研究

应急决策是突发公共事件应急管理过程中最为关键的环节。目前应急决策主要依赖事先制定的应急预案,这种方法比较全面、规范,但缺乏灵活性。针对这一问题,引入本体论的概念,将突发事件应急决策相关的知识整合为领域本体,并借助语义检索技术,实现应急决策相关知识的查询和推理。最后利用Java web相关技术,开发了一个应急决策知识模型的原型系统。该系统摆脱了应急预案等静态文本的固定格式,更强调概念和概念间的关系,比传统的应急预案更为灵活。