城市社区紧急避震疏散场所分配方法研究——以北仑区学苑社区为例

张蓓蕾，彭 骁，王琼芳

（1.宁波市地震监测预报中心，浙江 宁波315000；2.北仑区学苑社区居委会，浙江 宁波315800）

0 引言

社区是城市的基本单元，社区居委会是基层应急管理体系的重要组成部分［1］。地震灾害发生后，在政府救援力量尚未抵达之前，社区居委会能够第一时间将居民安全、有序地疏散至避震场所，不仅能有效防止余震造成的“二次伤害”，还能为后续政府集中安置赢得时间，对于减轻地震灾害损失意义重大。事先科学、合理地分配避震场所，并据此编制详细、具体的行动方案，是保证社区地震应急疏散发挥有效作用的前提［2］。

《城市抗震防灾规划》（GB50413-2007）（以下简称《规划》）及其相关丛书对避震场所分配的原则及模型做了一般规定。但是，《规划》主要针对的是市、区（县）等大范围空间，且未区分所分配的避震场所类型。分配方法也相对繁琐复杂，不适合基层社区操作。本文针对城市社区研究区域小、要素明确及地震应急紧急疏散的特点，提出了一种“自给优先”的紧急避震疏散场所简化分配方法，并通过学苑社区的案例实践， 说明了利用该方法开展避震场所分配的关键环节的做法。

1 避震疏散场所分配原则及模型

根据《城市抗震防灾规划》及其相关丛书，有组织的避震场所分配需要四个步骤。一是根据研究区内人口分布及震害预测情况，估计待疏散人员分布及其数量；二是调查确定研究区内的避震场所分布及其容量；三是确定从各人口单元到各避震场所的疏散距离；四是按照“均衡、高效”的目标确定最优分配方案，即在保证所有避震场所不超过容量限制的前提下，使疏散人员“总出行量最小”。运筹学中的一种线性规划模型，可以作为解决上述问题的数学模型［3-4］。其形式如下：

F—目标函数，这里为研究区内所有疏散人员的总行程距离最短；

P（i，j）—第j居住区分配到第i避震场所的人数；

D（i， j）—第j居住区到第i 避震场所的距离；

C（i）—第i 避震场所的容量；

Q（j）—第j居住区的疏散人数。

2 城市社区紧急避震疏散场所分配方法

城市社区地震应急紧急疏散，是指在地震灾害发生初期，在各级政府应急队伍还未到来之前，为预防余震给居民造成新的伤害，社区居委会等基层组织，将辖区内的居民临时疏散至附近的避震场所，避灾时间一般在半小时到5小时之内。之后，根据震情灾情及政府指示，转入临时安置阶段或结束避震状态。这里的避震场所是指紧急避震疏散场所，又称临时避震疏散场所（以下简称避震场所），它同时也是避震疏散人员集合转移到固定避难场所的过渡性场所。它的设置要求如表1所示［4］。

表1 紧急避震疏散场所设置要求

城市社区紧急避震场所分配相较于一般的避震场所分配，有三个方面的特点。其一，避震场所在自用剔除的基础上参与统筹分配。紧急避震作为一种临时状态，方便、就近是避震场所选择考虑最多的两个因素。各单元自有避震场所用于本单元人员避灾能很好地满足这两方面要求。因此，社区避震场所分配适宜实行“自给优先”的原则，各单元自有避震场所在满足本单位需求的基础上，参与社区统筹分配；其二，所有人员都是待疏散人员。因紧急疏散是在政府震后趋势判断意见未公布之前，也就是尚未明确未来是否会发生余震之前。为保险起见，社区居委会应该将所有人员都疏散至安全地带，无须考虑通过震害预测确定待疏散人员数量；其三， 从各单元到指定避震场所的距离为多条路线距离的加权平均值。各人口单元一般有两个以上的出入口，相应地从该单元到指定避震场所的路线也有两条以上。由于紧急疏散本身距离较近，因此各条路线的距离差别不能忽略。但出入口的位置、性质决定了单元内从该出入口出行人员的比例相对固定。因此，根据单元内各出入口通行人员比例，通过加权平均的方式计算该单元到指定避震场所的距离。

根据上述特点，笔者认为，城市社区紧急避震场所分配可以在自用剔除的基础上按照“总行程距离最短”的优化模型进行分配。按照该模型需要三个已知量，一是社区内各单位（小区）的待疏散人口，即是该单位（小区）的全部活动人口；二是避震场所分布及其容量；三是各单位（小区）到各避震场所的距离，按照各条路线出行人员比例通过加权平均的方法求得。计算分析过程就是典型的解决线性优化问题，可以通过表上作业法，也可以通过相关软件编程求得。

3 城市社区紧急避震疏散场所分配案例——以北仑区学苑社区为例

学苑社区位于宁波市北仑区大碶街道城区东侧，区域面积2.0平方公里，拥有12 个居民小区，3所学校，2所幼儿园，1个商业广场。作为社区地震应急预案编制的主要环节之一，按照“自给优先”的原则，通过“总行程距离最短”的模型对该社区紧急避震疏散场所进行了分配［5］。主要分三个步骤开展。

3.1 疏散人口统计

统计社区内的待疏散人口，需要考虑居民的昼夜活动规律和人口构成的影响［5］。学苑社区内不仅有居民区，还有学校、宾馆和商业区（包括商住公寓、卖场、办公等业态）。活动规律的不同适宜分三个时段考虑，分别是工作日工作时段、工作日非工作时段和节假日。其中，学校（幼儿园）的分时段人数主要基于学生在校时间确定，同时考虑走读学校与寄宿学校的区别。居民区的分时段人数主要基于工作时段仅有3岁以下儿童及其看护人员在家的实际，通过详细入户调查家庭人员结构确定。宾馆假设节假日客房全部入住，工作日6成入住，工作时段入住人员2成以内在房。办公区则跟居住区相反，工作时段满员，非工作时段仅有少量的保安及值班人员。根据以上原则，确定了学苑社区内各个人口单元的居住（活动）人数，即是社区紧急疏散的待疏散人数，具体见表2。其中，包括多种业态的曼哈顿商业广场人数通过各业态分别统计并相加获得，因卖场夜间仅留有少量的值班人员，故昼夜人数有差别，具体见表3。

表2 学苑社区各居民区（商业区、学校）疏散人口统计表

表3曼哈顿商业广场疏散人口统计时段 办公（1500）宾馆（1020）卖场（2000）商住楼（2500）合计（7020）工作日工作时段（8：00-18：00）15001727509503372工作日非工作时段6：00-8：00，18：00-22：0020612200025005132夜间（22：00-08：00）206122025003152节假日（昼间）201020200025005540节假日（夜间）2010202025003560最多时间15001020200025007020业态（人数/人）

3.2 避震场所确定

因政府及其相关部门未在该社区开展过避震场所的建设规划工作。学苑社区成立了由市、区地震、建设部门专业人员和社工共同组成的工作小组，详细调查确定了区内公园、广场、学校操场、公共绿地等备选场地的相关指标。根据规范要求，对照确定了可以作为紧急避震场所的场址（表4）。

表4学苑社区备选避震场所情况表名称 社区广场 博平小学操场明港中学操场中河丽园中庭绿化地宁职院东区操场宁职院西区操场曼哈顿商业广场绿化地纪念林绿地有效面积（m2）5050723081602100241001203045005080容量（人）4208602567001750200831002537504233注：有效使用面积为各个场地除去周边建筑物垮塌范围即建筑物高度的一半之外的面积，按照人均避难面积不小于1～2m2 的规范要求，我们取人均避难面积为1.2m2，括号内即为计算所得的最大可避难人数

3.3 计算分析

根据各时段的待疏散人口数量及其分布，分别计算分析避震场所分配方案。这里以各时段待疏散人数最多（表2最后一行）为例，说明具体方法。

首先是可行性分析，总疏散人数为54105人，避震场所总容量为56874人，满足总疏散人数小于等于避震场所总容量的要求，社区可以作为独立的避灾单元进行避震场所分配。

其次是自用剔除。按照“自给优先”的原则，各单位自有避震场所在剔除本单位需求量的基础上，参与社区统筹分配。学苑社区参与统筹分配的避震场所和疏散人员如表5、表6所示。

表5 学苑社区参与统筹分配的避震场所情况表

表6 学苑社区自有避震场所单位需要统筹分配的疏散人员数量表

再次是疏散距离计算。通过加权平均的方法确定各个居民小区到指定避震场所的距离。第一步，根据小区内部布局、出入口性质，定性确定小区内居民通过各出入口到达指定避震场所的比重；第二步，计算从各出入口到达指定避震场所的距离；第三步，根据各条路线通行人员比重，通过加权平均的方法确定该小区到达指定避震场所的距离。比如，中河茗苑有东北门、西北门两个出入口，其中西北门为主出入口，且宽度有8m，其到社区广场的距离为538m；西北门为副出入口，宽为4m，其到社区广场的距离为283m。定性确定通过东北门到达社区广场的比重为三分之二，通过西北门到达社区广场的比重为三分之一，则中河茗苑到社区广场的距离为453m。学苑社区参与统筹分配的居民区（商业广场）到指定避难场所的距离如表7所示。

表7 参与统筹分配的居民区（商业广场）到指定避难场所的距离

运行结果如下：统筹分配人员总疏散行程为10847010米人，共为26993人，平均每人疏散距离为402m。加上自有剔除部分，总疏散行程为11891620，共为54105人，平均每人疏散距离为220m，分配方案具体如表8、图1所示。其他时段的计算分析方法类似，本文不再具体说明。

实际应用中，同一社区不同时段分配方案不同，不仅不便于张贴公布，也不利于辖区内居民记忆。本文重点说明的，每个单元的待疏散人口数量取各时段最多，计算分析所得到的避震疏散场所分配方案，尽管效率不是最高，但能满足所有时段需求，实际应用较多。

表8 学苑社区避震场所分配表（已加自用剔除部分）

4 结论

本文着眼于操作层面，提出了一种“自给优先”的紧急避震疏散场所简化分配方法。该方法不仅对国家标准规定的分配模型作了细化和具体化，又根据实际对疏散人口统计、疏散距离确定等部分环节作了合理的简化，并基于案例，说明了使用该方法操作的关键步骤，为社区、学校、村镇等基层单位开展相关工作提供了参考和借鉴。但是，避震场所分配是一个涉及多方面因素的复杂问题，目前尚没有一种模型或者方法能够全面、真实地反映所有涉及的因素。针对目标导向，考虑主要因素，提出简化模型，是目前国内外学者解决此问题的普遍做法。本文的细化和简化也仅是针对“科学、合理又适合基层理解操作”这个目标导向。不同震害等级对疏散人口、道路通行能力的影响，疏散道路的选择及分配策略等涉及大范围、高精度避震场所分配的不同层面问题都值得进一步深入研究。