突发事件下应急交通疏散研究

发布时间：2018-05-18 03:00

本文选题：突发事件 + 应急交通疏散　；参考：《湖南大学》2013年博士论文

【摘要】：近年来，国内外灾害性突发事件时有发生，既有自然灾害，如地震、台风、泥石流、洪水等，也有人为灾害，如恐怖袭击、化学泄漏等，这些灾害对人民的生命安全造成了极大威胁，国内外政府和相关研究机构纷纷研究、出台和完善灾害性突发事件的预警、应急管理机制。其中，应急交通疏散作为规避或减轻灾害性事件危害，避免受到二次伤害的重要手段，作为以人为本的具体体现，成为应急管理的重要部分。本文以国内外现有的应急交通疏散研究为基础，从系统性、动态性和针对性着手，结合灾害性突发事件的特征，对应急交通疏散策略进行了深入研究。本文通过总结近年来国内外具有代表性的一些突发灾害性事件造成的实际危害，阐明了突发灾害性事件的不确定性和危害性对我国应急管理提出的挑战，强调了本研究具有理论意义和现实意义。本文按照应急疏散流程，对国内外各疏散阶段的相关研究进行了综述，从宏观、中观和微观三个层次对现有应急疏散模型进行了分类，突出了应急交通疏散研究的重点和难点。总结了疏散应急疏散的时间、疏散对象规模、疏散方式和疏散区域四大要素对应急疏散的影响，给出了最短路径应急疏散模型、最短时间应急疏散模型、最小风险应急疏散模型，并对仿真方法进行了分析。在对三个基本模型的优缺点进行分析的基础上，考虑突发事件的分类、分级以及相关交通需求特征，将应急疏散划分为点对点、点对面和面对面三大类，提出了分类制定疏散策略的整体研究思路。制定点对点应急疏散策略时，和通常仅考虑将人群最快疏散至目的地不同，本文还重点考虑了疏散者在疏散过程中可能受到灾害危害的风险问题，指出风险的存在会严重影响原应急疏散方案的可行性和有效性，最安全的将人群疏散至目的地才是根本目标，并针对该问题提出了既考虑应急疏散路径最短，又考虑疏散过程最安全的多目标点对点疏散模型。通过对两个目标赋予权重将模型转变为单目标后，模型求解基于K-最短路思想展开，采用多目标粒子群算法设计了算法，给出了既考虑疏散路径又考虑疏散安全性的疏散策略。通过对现有应急疏散算例的道路网络上增加各路段的风险值，设计并求解了算例，体现了更符合实际情况的应急疏散策略的有效性。由于在飓风灾害中，各疏散点的人群只要离开飓风危害的区域即可，因此本文以飓风疏散为例研究了点对面应急疏散策略问题。考虑到飓风在危害范围、危害大小上具有明显的随时间变化的特征，构建了动态风险下的飓风应急疏散模型，反映了应急疏散在时间和安全性两方面的要求。在用时间参数方程形式刻画飓风移动路径和危害大小的基础上，给出了道路网络上个点的风险度量方法，以单位时间内风险降幅最大为原则制定了应急疏散策略，最后设计了具有一定规模的算例，对理想道路网络和存在交通瓶颈的道路网络分别进行了仿真，验证了策略的可行性。面对面疏散在疏散群体、疏散区域以及疏散环境上都极为复杂，为确保人群能及时疏散，，鉴于物流中的多式联运可以提高货物的运输效率，本文提出了基于多式联疏的模式进行面对面应急疏散的思路。同时，针对面对面疏散在基础数据上的庞大需求，本文强调并实际演示了地理信息系统在道路网络获取、安全区域识别、疏散对象分布等方面的强大功能。综合运用GIS中的道路信息和人口信息，采用锚定法对疏散困难区域进行了识别。以典型的面对面疏散——洪水灾害的疏散为例，设计了多种交通方式的系统协调应用和无缝衔接方法，并以城市洪灾的疏散为例，验证了多式联疏在面对面应急疏散中的可行性和优越性。本文从突发事件的实际特征出发，按分类研究的思路，结合应急疏散过程中的多目标、动态风险、多式联疏等特点，分别以一般道路车辆疏散、飓风疏散和洪水疏散为例，构建了点对点、点对面和面对面应急疏散模型，并给出了仿真思路和求解算法，获得了一些考虑因素更全面、疏散过程更动态、疏散方法更系统的应急疏散策略，为相关机构应对突发事件，制定应急疏散方案提供了参考，同时也为相关研究的推进提供了新的思路。
[Abstract]:In recent years , there are natural disasters such as earthquake , typhoon , debris flow , flood , etc .

Based on the analysis of the advantages and disadvantages of the three basic models , the paper summarizes the main points and difficulties of the emergency evacuation model , and analyzes the advantages and disadvantages of the three basic models , and then divides the emergency evacuation into point - to - point , point - to - point and face - to - face three major categories .

When the point - to - point emergency evacuation strategy is established , and usually only the fastest evacuation of the crowd to the destination is considered , the paper also focuses on the feasibility and effectiveness of the evacuees in the evacuation process , and points out that the existence of the risk can seriously affect the feasibility and effectiveness of the original emergency evacuation plan , and the most secure multi - objective point - to - point evacuation model is proposed .

In this paper , the problem of emergency evacuation strategy in the opposite direction is studied in this paper by taking hurricane evacuation as an example . Considering the characteristics of hurricane moving path and hazard size , the paper presents the emergency evacuation strategy based on the principle of time parameter equation . Finally , the paper designs an example of a certain scale , simulates the ideal road network and the road network with traffic bottleneck , and validates the feasibility of the strategy .

Face - to - face evacuation is extremely complex in evacuation group , evacuation area and evacuation environment . In order to ensure that the crowd can evacuate in time , the paper puts forward the concept of face - to - face emergency evacuation based on multi - modal transportation .

Based on the actual characteristics of emergency , this paper constructs point - to - point , point - to - point and face - to - face emergency evacuation models in general road vehicle evacuation , hurricane evacuation and flood evacuation in combination with the characteristics of multi - objective , dynamic risk and multi - type linkage in the process of emergency evacuation .
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：D63;D631.5

【参考文献】