智能预案在城市风景区应急管理中的运用*

2015-12-06王亚飞马英楠

安全 2015年1期

王亚飞朱伟马英楠孔媛杜博

1.北京城市系统工程研究中心 2.公共安全北京市科学技术研究院重点实验室

智能预案是指，包含有文本预案中流程、方法等基本信息，并基于案例、经验、模型知识库，引入科学模型和科学决策技术以及案例分析，进而形成用于处置突发公共事件的应急方案，并以案例库的形式存储于计算机中，是一种新的预案形式，也叫数字预案[1]。智能预案能够提高预案的执行效率，更充分的发挥预案的作用，并且可以更方便的进行预案的演练和培训。此外，智能预案可以配置相关的应急资源，如应急广播、疏导标识等，采用多种方式（短信、邮件、手机等）自动与相关应急部门沟通，落实任务分工，结合情境模拟、疏导和救援路线等，形成直观的应急救援执行方案，更有利于应急指挥[2]。

城市中的风景区往往地处人口聚集区，显著特点是：地处城市重点地段，周边交通设施丰富，是客流聚集的重点区域；景区内客流分布极不均匀，容易造成局部客流拥堵；景区的道路曲折路网复杂，人群对疏散的路径不明确；民居和餐饮类服务业分布其中，易发生客流拥堵等突发事故，对游客生命造成威胁的同时也将干扰当地居民的正常生活，对城市和社区运行和管理造成影响。因此，对突发事故预警及时、响应迅速、处置过程清晰、处理方式得当是城市风景区应急管理工作的重点。快速准确的识别事故源头，高效合理的处置突发事故，挽救人员生命并迅速恢复居民正常生活，使其受影响程度降到最低。

本文将应急预案文本与风景区现有应急资源结合起来，包括应急广播、视频监控等资源，建立了智能预案，在发生突发事故的情况下，通过一键触发的形式，将应急预案以应急广播和视频监控为载体，迅速执行预案、发布预警信息和疏导信息，实现应急预案从文本到智能化的转变，提高了预案执行的效率，能够有效保障人员生命安全，维护居民生活秩序，提高风景区应急管理水平。

2 智能预案的建立流程

2.1 情景分析

2.1.1 客流承载能力

通过实地调研，计算得到行人的通行宽度。参考表1所示的交通工程手册的服务水平标准，忽略行人构成带来的速度、体积等差异，以公式（1）进行计算，估计研究区的道路安全容量：

式中：

Ai－在第i级服务水平下的行人占用面积，m2；

S－道路实际面积，m2。

表1 我国交通工程手册制定的服务水平标准

2.1.2 出口疏散能力

在研究疏散路径时，把有公共交通的主路作为疏散的终点，因此，选取17个能较快通向主路的出口，并对其进行编号。

假设出口的宽度为W，通过出口的单位流量为C，那么出口的疏散能力V，可通过式（2）计算。

一般情况下，假设C=1.33人/m·s，此时得到景区各出口的疏散能力，见表2。

2.2 预案优化

当突发事件发生时，以所有人员都能在最短的时间内撤离到安全出口为目标，但是在客流量较大的情况下，景区的客流呈现不均匀分布，再加上出口宽度的限制，这时将游客撤离到最近出口并不一定是最好的方案，因此，需构造一个新的模型来为每条路段选择最优的疏散路径，该模型运用了Togawa疏散时间经验公式，通过多次迭代的方法，求解疏散方向的优化值。

表2 出口宽度及疏散能力

为了让应急广播和疏散引导人的作用更有针对性，将每条路段（每条路段中没有分岔路）作为一个整体，认为一条路段上的游客选择相同的路径进行疏散。在紧挨出口的路段上，如果出现两条或多条路的交叉口，根据路段宽度判断该交叉口是否会出现排队现象，例如图1中的EXIT1，如果路段2和路段4的宽度之和大于路段1的宽度，那么当路段2和路段4都选择1出口时，路段1、2、4的交叉口是个堵点，客流量大时会出现排队现象。

图1 风景区局部路网结构图

模型的具体步骤如下：

初始状态时，计算各个路段到各个出口的最近距离，将路径最短的出口设为行人出口选择的初始值。

根据每个路段的人数，判断每个路段选择每个出口的路径中是否会出现堵点，如果出现堵点，参考Togawa经验公式，估算路段选择各个出口的疏散时间，根据公式（3）。

式中：

i－路段编号；

j－安全出口编号；

Tij－路段i选择出口j所需的疏散时间，t；

Wj－出口j的堵点宽度，m；

Dij－路段i中最远点到出口j的最近距离，m；

V－行人行走速度，这里取值1m/s；

C－通过疏散出口的单位流量，这里取值1.33人/m·s；

Nij－选择出口j的行人在路段i上的客流量之和，人/s；

Pm－出口j所在路段的客流量，人/s；

如果不出现堵点，直接用距离求解疏散时间

比较每个路段选择各个出口的疏散时间估算值，将路段的出口选择设置为疏散时间最短的出口；迭代步骤2和3，直到结果收敛。

风景区某局部路网简化图如图2所示，根据道路宽度数据，出口1的堵点为路段1、2、4的交叉点，出口2堵点为路段8、9、10的交叉点，出口3的堵点为路段10、11、13的交叉点。表3所示为各个路段的长度、客流量、到各个出口的最短距离以及求得的优化出口，优化得到的疏散路径，如图3。

图2 风景区局部路网结构简化图

表3 风景区局部路段数据

图3 风景区局部疏散路径图

3 智能预案的构成

3.1 智能预案的结构

城市风景区应急管理要求高效的处置突发事件，传统纸制预案在编制、修订、检索、时效性、可操作性等方面无法适应快速合理地处理各种突发事故的应急要求。目前，利用计算机技术和网络技术，以文本预案为基础，使应急预案数字化、智能化，通过友好的交互界面，快速的对预案进行检索、添加、修改。智能预案可以根据既定的突发事件处置流程，在事态发展即时信息的基础上，形成全面、具体、直观高效的应急预案。

本文建立的智能预案以管理系统为核心，以文本预案库为基础，以应急资源为疏导和救援手段，形成风景区智能预案，如图4。

3.2 预案文本的编制

图4 智能预案的结构框架

文本预案库是智能预案的基础，城市风景区的应急预案需要具备明确、清晰、有针对性的特点，所以情景分析和风险评估是预案编制的前提。本文通过对某风景区的实地调研，确认各个路段以及出口的通行能力，并且通过走访调查和客流数据，分析容易发生拥堵的关键区域，以及突发事故的风险点。充分体现了“情景-应对-预案”的思路，做到明确、清晰、针对性强。