基于人类动力学遥感的应急建设人群定量估计方法*
——以火神山医院为例
2022-09-19肖东升薛子儒戴小军
肖东升,薛子儒,于 冰,苏 勇,戴小军
(1.西南石油大学 土木工程与测绘学院,四川 成都 610500;2.西南石油大学 测绘遥感地理信息防灾应急研究中心,四川 成都 610500)
经过多年的发展,遥感技术已广泛渗透到国民经济的各个领域,对于推动经济建设、社会进步、环境改善和国防建设起到了重大的作用[1]。人类动力学遥感是遥感的一种应用方式,相比于一般的遥感应用技术,将研究重点放在了对“人”观测上,利用遥感技术探究物像背后所反映的人类活动规律,所获取的都是人的信息,例如人口数量、分布情况和活动规律等等。
在现有研究中,冯甜甜[2]、封静[3]通过高分辨率遥感影像,对城市内部精细尺度上人口分布进行了计算,较为准确的获得了小尺度区域的人口密度。SUTTON[4]使用DMSP数据作为人口密度方向研究,首次使用灯光数据来评估全球人口,计算人口与灯光面积之间的指数关系,取得了很好的线性模型。吕安民等[5]首先获取了研究区土地利用分类信息,并通过改进的土地利用密度法,利用最小二乘法得到了各个地类的人口密度,最终计算出研究区的人口密度。RATTI[6]、DEVILLE[7]利用通讯Erlang值对人群分布做出了动态估计。徐建刚等[8]以上海市普陀区为研究区,利用现有的土地利用分类图,结合最小二乘法模拟了研究区人口分布密度,同时探讨了模型中相应的问题。田野[9]利用多源遥感数据,结合空间分析及建模技术,通过提取建筑区高程,来优化城市人口密度模拟,通过高分辨率影像提取出建筑物高度,并结合建筑物面积构建建筑物的三维模型,建立人口分布的三维模型,可以更加真实地反映人的居住空间,从而更有效地完成对城市内部精细化的人口估算。肖东升等[10]采用人类动力学相关原理估算人员在室率,进行压埋率实际评估和误差分析。冯明翔等[11]把空间交互特征融入流行病学模型,基于手机用户空间交会数据对武汉市新冠肺炎患病人数以及时空扩散过程进行推算估计。
但如今遥感技术主要应用于对表面物像进行解译分析,存在一定的不足,表现在两方面:①遥感影像分辨率没有达到对人的辨识普遍条件;②在有遮挡,如建筑实体下的人群无法观测。鉴于此,本文运用人类动力学相关原理与方法[12-13],结合遥感技术手段,以人类动力学遥感为基础研究人群的活动规律,并结合火神山医院建设期间的遥感图像,根据不同时期的遥感影像获取火神山医院建设途中各项工程的工程量,利用基于人类动力学遥感建立的人数计算模型对施工人数进行计算,以此证明人类动力学遥感方法间接确定人数是可行的。在现阶段新冠病毒变异频繁,疫情反复,未来灾害的不确定性大大增加的现实条件下,人类动力学遥感的相关研究是提升应急响应效率的有效方法,值得深入研究。
1 理论基础
1.1 理论概述
对遥感图像进行解译获取需要的信息,是遥感技术应用的重要步骤。人类动力学遥感在工程施工方面应用,通过分析遥感影像能清晰反映施工种类,对不同时期的遥感影像对比分析,能确定该时期的施工种类与变化,而工程量的统计往往就是依据施工种类和施工变化来确定的,因此对于遥感影像的分析就能获取大部分工程的工程量。在已知工程量的情况下,通过一定的统计方法或数学计算,获取施工基本单位(一般是工人)的工作效率,最终得到工程量和工作效率,就能确定施工参与人数,最终达到获取人群数量的目标。其理论流程图如图1所示。
图1 理论流程图
1.2 人类动力学遥感模型
1.2.1 人类动力学模型
人类动力学是通过人的位置、速度、加速度等物理量描述和研究人的位置随时间变化的规律,即对单个个体的活动加以分析、研究的基础理论学科。
将人的活动空间抽象为一个坐标系,人的活动轨迹抽象为点表示如下:
P1(x,y,z),P2(x,y,z),P3(x,y,z),…,Pn(x,y,z)。
(1)
式中:x,y,z为空间点的三维坐标。
这样,人的活动就转化为人所在的坐标变化,由于人是不断活动的个体,因此坐标是具有时效性的,每个时刻单个个体所在的空间坐标都是不一样的。因此,人类动力学可以表示为:
(2)
式中:t为时间;S1,S2,S3,…为影响因素,如人的因素(年龄、职业、性别等),物的因素(建筑物的地理位置、用途等);f为函数模型。
由式(2)可知,人的空间坐标变化并不是完全无序的,而是由活动空间和时间共同决定,即人的活动轨迹是时空共同作用下的结果。因此为了研究时空间对人群活动信息的影响,引入肖东升等[14]引力因子模型转化为决定人群分布的引力因子:
(3)
式中:G表示个体与空间的“引力”,称为引力因子;K表示引力系数;Q表示综合的物的属性信息,如建筑物的地理属性、外界环境的客观影响等等,Q=Q(x1,x2,x3,…);q表示综合的人的属性信息,如性别、职业、年龄等等,q=q(x1,x2,x3,…);d可从人和空间点的空间距离和时间距离来定义。
由式(3)可以看出,引力因子主要由影响人的活动轨迹的因素构成。因此将式(2)的函数模型进行简化,得到:
(4)
式中:X为函数集合,表示在时间t下需要探究人群空间分布信息的总体的集合,即总人数,是由实际情况决定需要探究的人群总数,其中X=X(x1,x2,x3,…)为多个个体的集合函数。
基于此,利用式(4)便能确定在某一时刻dt,处于空间点坐标dPi(x,y,z)的人群数量,即得到对人群信息进行研究的人类动力学模型。
1.2.2 人类动力学遥感模型
随着遥感和移动终端定位技术的发展普及,人群活动规律的实时监测已经成为了可能,因此引入新的函数模型φ(ζ1,ζ2,ζ3,…),其中ζ1,ζ2,ζ3,…表示各种手段的运用,如随机理论、工程清单、遥感技术和移动移动终端定位等。因此可将式(2)改写为:
(5)
在人类动力学的基础上以遥感为主要平台探究人群的活动规律,即为人类动力学遥感。综合式(4)、式(5)可得到式(5)的简化模型:
(6)
式中:引力因子G和函数集合X与时间无关,N表示人数。
在实际运用中,需要探究的往往是一段时间内地区的人群分布情况,即多个空间点的点集合,因此由公式(6)对时间t积分得到:
(7)
式中:j,m为统计的时间始终节点。此时等式左边表示所有空间点的和,即地区的人员总数量N。
人类动力学遥感以遥感技术为平台,通过对遥感影像的解译分析,准确确定在工程项目施工中决定施工工人分布的引力因子,即施工项目的种类、施工环境和参与到项目中的工人工种等等。通过遥感技术的引入,对式(7)简化得到:
N=kXΔt。
(8)
式中:k为通过遥感影像确定的引力因子常数。
人类动力学遥感在工程施工的实际运用中,通常不需要计算出真正的引力因子常数k和总人数X,而是将其和时间综合看成由实际工程施工条件、施工环境、工艺和时间等参数作为自变量的多元函数:
N=f(x1,x2,x3,t,…)
(9)
式中:f(x1,x2,x3,t,…)是根据实际工程确定的人数计算模型。
基于此,人类动力学的复杂模型通过遥感技术的应用转化为由时间和其余施工影响因素决定的人群数量计算模型,解决了确定人群在地理空间的分布信息时,相应的引力因子无法确定的困难,通过对遥感影像的处理分析,将模型转化为式(9)这种简单的人数计算模型,以此达到最优求解方法。
1.3 工程量转化人员数量模型
工程量是指以物理计量单位或自然计量单位表示各分项工程或结构构件的实物数据。在用一般方法计算工程量时,小数点有效位数保留应遵循以下规定:①以“m”“m2”“m3”为单位者,应保留至小数点后两位数;②以质量单位“kg”“t”为单位者,应保留至小数点后三位数;③以“个”“项”为单位者,应取整数。
根据施工种类不同,工程量的计算可分为建筑面积计算、建筑工程工程量计算和装饰工程量计算三大类别,往往是需要根据施工图纸所规定的数据进行预估计算。
将工程量最终转化为人数,需要用到工程定额理论。定额是一种规定的额度和标准,是人们根据需要,对某一待定实物所做出的数量限额的规定,具有科学性、法定性、先进性、群众性、稳定性和实效性的相关规范规定,在各地各区域有着不同的定额规定,同时定额规定也存在着不同的定额种类[15]。
而工程量转换模型主要用到的是劳动消耗定额。顾名思义,劳动消耗定额是指在正常的生产技术和生产组织条件下,为完成单位合格产品所规定的劳动消耗标准[16]。劳动消耗定额的确定可以通过定额表查询,不同地区的定额表是当地相关部门根据实际情况所制定的最基本的资源消耗,从实际情况来看,正式工程施工中会依据定额规定视情况适当增加定额。
根据式(9),将工程量引入人数计算模型,得出工程量与人员数量的转化模型:
N=F(S,α1,α2,α3,…,t)。
(10)
式中:N表示工种人数;F(S,α1,α2,α3,…,t)为模型函数;S表示工程量;α1,α2,α3,…分别表人数的影响因素,如工艺、工种、施工条件等;t表示时间。
由实际情况可知,参数α1,α2,α3,…均为工程量S和时间t的函数,本文仅考虑简约方法,将人数N仅看作以工程量S和时间t为变量的函数,其它均看作根据变量S和t确定的参数,即:
N=F(S,t);
(11)
F(S,t)=λSt+C+φSt。
(12)
式中:λ是根据时间t确定的参数,是一个定量,表示一个工人在单位时间内能够完成的工程量;C是协调常数,是根据实际情况对计算所得人数加以改正;φSt是关于工程量和施工时间的误差改正数。
其中,确定参数λ的公式为:
(13)
式中:q为定额表规定的工人数量;ΔS为定额表中单位工程量;Δt为定额表中单位时间。
根据式(12)可知,要对参与到各项工程施工的工人数量进行估计,只需要确定相应工程的工程量和施工时间就能根据公式进行计算。
1.4 施工信息获取
施工信息的获取需要用到遥感影像处理技术,遥感图像处理(processing of remote sensing image data)是对遥感图像进行辐射校正和几何纠正、图像整饰、投影变换、镶嵌、特征提取、分类以及各种专题处理等一系列操作,以求达到预期目的的技术[17]。根据处理对象不同分为光学处理和遥感数字图像处理,主要采用遥感数字图像处理方法。本文利用ArcGIS软件对获取的遥感影像进行地理配准、矢量化等操作,获取遥感影像所反映的各项工程的施工信息,例如项目种类、施工项目工程量和相应项目的施工时间等,具体方法如表1。以此完成对火神山医院建设期间工人人群活动规律的研究。
表1 施工信息确定方法
1.5 基于遥感图解的工程量解译与计算
工程量的常规计算方法是根据施工图纸所规定的数据进行预估计算。此方法存在着无法准确获取实时工程量的问题。因此本文利用遥感影像对工程量进行计算的方法。
利用遥感影像进行工程量的计算,是通过对遥感图像的处理解译获取施工面积或体积的变化,同时参考工程资料和遥感影像特征确定工程种类,如此根据遥感影像的变化就能提取出施工工程量和相应的施工时间。
工程量计算公式如下(以天为时间段):
(14)
式中:n,i,j均为天数,Zi为根据遥感影像确定的建筑施工量。
利用式(14)能根据遥感影像提取的施工量,如施工面积、施工体积等,以天为时间单位计算一定天数间隔的施工量差值,即这段时间的施工工程量。而根据不同遥感影像的采集间隔就能确定相应工程的施工时间。
通过遥感影像的分析,利用式(14)就能确定式(12)的自变量S和t,进而可以依据公式对相关工程的施工人数加以估计分析。
1.6 基于人类动力学遥感的应急建设人群定量估计
基于人类动力学遥感的应急建设人群定量估计可得到相应工程建设的人员配置与安排,无论是在工程设计阶段还是建成评估阶段,均能通过该方法对应急救援提供快速监测评估和人员调度提供多手段支持。
利用人类动力学遥感模型对应急建设的施工人数做出定量估计,基础问题是如何通过遥感影像获取的信息对人数做出估计。遥感影像能够通过人工或自动变化监测识别研究目标施工和改造过程的设施变化,如基础施工、主体施工、屋面施工等的施工变化信息,包括变化的大小和范围[18]。而本文通过人类动力学遥感与工程量相结合的模型推导,将问题转化为利用实时遥感影像获取研究项目的施工变化大小,通过相应工程的施工工艺获取各项工程的工程量。首先将收集到的遥感影像根据研究要求进行预处理,按照实际工程对遥感影像进行分类处理,得到施工项目专题图;进而通过目视解译与计算机解译相结合的解译手段获取各项工程的施工面积;最后通过施工工艺计算各项工程的工程量;通过遥感影像获取的工程量和相应工程的定额参数,利用人类动力学遥感的人数估算模型得出最终的施工人数估算结果。
2 火神山医院实例分析
2.1 火神山医院概况
坐落于武汉市蔡甸区知音湖畔的火神山应急医院,用于集中收治新型冠状病毒肺炎患者。医院总建筑面积3.39万 m2,编设床位1 000张,开设重症监护病区、重症病区、普通病区,设置感染控制、检验、特诊、放射诊断等辅助科室,不设门诊。
2020年1月24日由中建三局完成设计,24日开始整平场地,25日正式决定建造,于2020年2月2日上午正式交付,总计历时10 d完成火神山方舱医院建造,向世界展示了中国速度。
由图2依据设计影像解译可得,火神山医院主要以一号病房楼和二号病房楼为主,分为住院部、医技部和重症监护三个区域,辅以其他辅助用房,能够保证新型冠状病毒患者的治疗和康复,并可以有效防止医护人员交叉感染。事实证明,2月5日后,火神山医院投入使用,未被隔离的确诊患者数量开始下降,疫情得到了明显控制。
图2 火神山医院工程设计图纸
2.2 火神山医院施工工艺
火神山医院建设期间,在完成了场地平整、防渗施工等准备措施后,迅速进行集装箱板房吊装搭建,同时机电管线作业、污水处理以及医疗配套设备安装也同步推进。通过合理的施工安排和施工人员们齐心协力提速度、抓质量的工作态度,同时充分发挥非典期间小汤山医院建设的宝贵经验,火神山医院终于如期完工,为疫情的控制与医疗资源的短缺做出了巨大改善。
为了满足火神山医院建设时间限制,火神山医院在参考小汤山医院建设模式的基础上,采取了装配式施工的方法,采用最简单的集装箱作为医院主体,如同搭积木一般,只需要将拼装好的集装箱进行吊装放置即可,而不需要考虑集装箱内部建设,大大节省了建筑时间。也正是因为采取了集装箱式主体,火神山医院建设的重点就落在了地基建设和污染防护方面,因此1月24—30日主要施工项目以场地平整、地基处理和防渗防污染为主要施工项目,而1月31日和2月1日则主要以集装箱组装和设备安装为主要施工项目。本文仅考虑火神山医院建设时期土木工程施工项目,具体流程如图3。其余医疗设备安装等施工项目为交叉流水作业同步进行,不在本文考虑范围之内。
图3 火神山施工流程
2.2.1 轮班制度
鉴于火神山医院建设任务的紧迫性,以及春节期间工人劳动力的短缺,火神山采取的是12 h日夜轮班的工作时间,即每天两班工人轮换,工作时间为12 h。但事实上,个别人数短缺的施工项目甚至采取了超过12 h的轮班制度。但本文为了综合考虑,均使用12 h轮班制度对人数进行估计。
2.2.2 防渗层施工工艺
由于火神山医院地处知音湖畔,同时作为医疗用地诊治带有传染性的新冠肺炎,因此为了保护土壤的生态环境和知音湖水质,医院的防渗施工就是施工过程中的重点项目。通过遥感影像与火神山建设计综合可知,火神山医院防渗工作是由“两布一膜”——两层土工布及中间一层HDPE防渗膜组成。三层防渗保障的设计使得火神山医院的渗透污染风险降到了最低,极大的保障了临时用地的生态环境不被破坏。
2.2.3 混凝土浇筑施工工艺
根据资料显示,建设期间的地基混凝土浇筑因施工时间的紧迫和设备专业管线铺设的快速方便,最终采取钢筋混凝土筏板基础,同时筏板基础面标高降低300 mm,即钢筋混凝土筏板除医技和ICU部分为450 mm厚外,其它均为300 mm,混凝土强度等级提高到C35。根据施工现场图像显示,混凝土浇筑采用中联重科高精高效56 m 4.0混凝土泵车。
图4 集装箱施工工艺
图5 火神山医院局部影像图
2.2.4 集装箱吊装施工工艺
因为火神山采用的是装配式施工,因此在场地平整、混凝土浇筑完成后,可直接进行集装箱吊装拼接医院主体的工程,将预制好的预制板材和预制钢筋通过吊装的方式迅速拼接成形,集装箱由3 m×6 m的预制板材和高3 m的“L”型预制钢柱共同构成。设计团队采用3×3的模数,最大限度模块化,配合3×6板房构建搭建,同时根据实际情况采取的结构是“一板四柱”的拼接模式,每增加一块板材,就需要增加四根柱子,所以会形成“多柱合一”的束柱(图4)。其中一号病房楼为一层集装箱建筑,二号病房楼为两层集装箱建筑。
2.3 基于人类动力学遥感的火神山医院建设人群定量估计
2.3.1 遥感影像获取
根据资料查询,获取法国Pleiades卫星影像(分辨率0.5 m)和高分二号卫星影像(分辨率0.8 m)的火神山医院区域五幅遥感影像(图5)。由图5a可以看出,拟建设火神山医院的施工区域在2019年被植被覆盖;由图5b和图5c可以看出,二号病房楼的基础设施已经完成,其他区域的基础设施也接近完成;由图5d可以看出火神山医院的基础建筑已经基本完成;由图5e可以看出一号病房楼和二号病房楼的集装箱设施已经基本成型,至此,火神山医院建设项目主体建筑基本完成。
由于人类动力学遥感主要是运用遥感影像计算一定时间间隔内的工程量,所以不需要高时间分辨率就能达到计算要求,因此本文选取火神山医院建设时期具有代表性的4幅连续的遥感影像,旨在通过研究计算证明人类动力学遥感方法切实可行。
2.3.2 火神山医院施工项目工程量获取
根据火神山医院各项工程的施工工艺,将工程量计算方法总结如表2所示。
表2 工程量计算方法
然后对收集到的遥感影像进行处理分析(图6),并按照日期分别对4幅施工影像处理,结果如图7所示。
图6 遥感影像分析
由图7a和图7b可以看出,1月28—29日主要施工项目包括混凝土建筑和防渗布铺设,涉及的施工对象包括火神山医院一号病房楼、二号病房楼和其他(医技部、ICU等),其中二号病房楼是主要施工对象,仅1月28日当天就基本完成了二号病房楼的防渗布铺设工程,可以看出二号病房楼地基已经基本成型,工程量达到了25 807.56 m2。由图7c可以看出,1月30日混凝土浇筑和防渗布铺设的施工对象只包括一号病房楼未完成的部分,即二号病房楼和其他(医技部、ICU等)已经完成了地基建设。通过遥感影像获取施工面积,结合施工工艺对工程量做出统计。现将混凝土浇筑、防渗布铺设工程量统计,结果如表3所示。
图7d可以看出1月31日已经全面进入了集装箱拼接吊装施工。但根据施工遥感影像可以看出,在31日前就已经在完成了基础建设的部分区域开始了集装箱拼接吊装的相应施工,因此31日的遥感影像显示一号病房楼和二号病房楼的集装箱板房已经基本成型,而医技部等部门还暂未开始安装。同时在进行集装箱施工面积统计和工程量计算时需注意,集装箱拼装工程的工程量分为预制板材的面积和预制钢柱的质量两部分,因此在对工程量进行统计时需分别统计两部分的工程量。
图7 遥感影像处理结果
表3 工程量统计结果(混凝土浇筑、防渗布铺设)
根据已知参数,预制板材规格为3 m×6 m,预制钢柱为3 m长L型钢柱,规格为26.2 kg/m。在工程量计算中,预制板材的工程量是以实际施工面积计算的,而预制钢柱的工程量则是以钢柱的质量为单位的,因此在预制钢柱的安装中,需要确定钢柱的总重量,以此确定预制钢柱的工程量。
(15)
式中:M为所用钢柱质量;S施工表示根据遥感影像确定是集装箱施工面积;S板材为预制板材的单位面积,本例中值为18 m2;β为钢柱与板材间的比例,本例中值为4;ρ钢柱为预制钢柱规格,本例中值为26.2 kg/m;l钢柱为钢柱长度,本例中为3 m。
综上所述,可统计集装箱板房吊装的施工面积和工程量,结果如表4。
2.4 根据施工项目确定劳动消耗定额
2.4.1 防渗布劳动消耗定额
本文涉及的定额标准均根据中国预算网(www.yusuan.com)提供的《湖北省市政工程消耗量定额及统一基价表》获取[19]。土工布和HDPE防渗膜由于施工过程相似,均可套用土工布定额(表5),其中工种人数比例为:
普通工∶防水工=0.79∶1.39。
(16)
通过式(16)可计算参与防渗布铺设中防水工与普通工两个工种分别的人数。
利用式(13)可计算
(17)
2.4.2 混凝土浇筑劳动消耗定额
根据混凝土浇筑施工工艺套用相关定额(表6),可确定混凝土浇筑定额,利用式(13)可计算:
(18)
2.4.3 集装箱吊装劳动消耗定额
根据施工工艺定查询相关定额,可知集装箱吊装定额分为预制板材定额和预制钢柱定额两部分,如表7、表8所示,因此参与集装箱拼装工程的人数为两部分的总和。
根据上述参数,可确定集装箱吊装的劳动消耗定额,利用式(13)计算安装预制板材参数为:
(19)
计算安装预制钢柱参数:
(20)
在根据定额确定各项工程的参数后,将式(17)、式(18)、式(19)和式(20)带入式(12),就能计算出施工人数,获得最终结果。
2.5 防渗布铺设和混凝土浇筑施工人员数估计
确定劳动消耗定额计算出参数λ后,通过工程量S和施工时间t就能根据式(11)计算相关人员数。而时间t的确定与实际施工安排息息相关。
防渗布铺设和混凝土建筑的遥感影像是从1月28—31日的3 d,同时根据1月27日15:00开始的火神山建设直播来看,27日19:00开始便开始了防渗膜铺设工作,即根据遥感影像统计的1月28日防渗布铺设工程量的施工时间应再加上27日的5 h,共计29 h,而29日与30日则可通过遥感影像对比确定,故工作时间均为24 h。
结合施工安排和相关工程的工程量,对工种人数进行估计,结果如表9所示。
表4 工程量统计结果(集装箱拼装)
表5 土工布定额
表6 混凝土浇筑定额
表7 集装箱彩钢夹芯板定额
表8 集装箱钢柱定额
表9 相关人数估算结果
表10 集装箱吊装人数估计
表11 火神山施工分析
2.6 集装箱吊装施工人员数估计
集装箱吊装主要在1月31日完成,但从影像可知,二号病房楼从1月28日起就开始了集装箱吊装工作,而一号病房楼则从1月30日就开始了集装箱吊装工作。因此二号病房楼实际施工时间为4 d,一号病房楼实际工作时间为2 d。
综合施工安排和工程量,对参与到吊装的施工人数做出估计,结果如表10所示。
2.7 其他施工人员数估计
据1月28—31日4 d的火神山医院建设的遥感影像等信息判读与解释,对这4 d施工项目和参与到项目建设的工种进行分析,结果如表11。
由表10、表11可知,除去本文已经通过遥感图像考虑到的防水工、混凝土工、安装工和部分普通工的人数以外,还包括参与场地平整、管线铺设等工程的施工人员。但实际情况是,由于遥感影像分辨率不足,无法确定场地平整时涉及到的填挖土石方量以及管线铺设的具体工作量,即无法确定本文所未涉及工程的工程量。
因此对于这部分施工人员数可依据专家评定并结合相关信息印证核实进行人数估计,具体结果如表12。
表12 部分补充施工人数估计
2.8 误差分析
根据官方媒体人民网报道,火神山医院建设项目几乎每天有超过4 000余名工人在施工现场。在春节期间,火神山劳务工人达到4 200人,大型机械设备、车辆从300台到近千台。因此综合分析得出实际人数4 200人为火神山每日施工人数比较客观。对本次人数估计进行误差分析,结果如表13。
表13 人数估算精度
从上述结果看,按照现有资料对人数做出的估计与实际人数相差在350人以内,相对误差均在9%以内。其中偏差最大的数据为1月30日,人数估计为4 564人,与实际人数4 200人相比多出了364人,相对误差为8.667%;偏差最小的数据为1月31日,人数估计为4 141人,与实际人数4 200人相比少了59人,相对误差为1.405%。总的来说,本文人结果符合对人群数量估计的精度要求。
3 结论与讨论
本文运用人类动力学遥感的方法,并结合工程管理相关理论,能够更加快速、便捷的进行区域人数估计,并以火神山医院建设特殊时期为例,其结果准确可行,并得出以下结论:
(1)人类动力学遥感的相关应用方法计算所得人数,包括各工程工种人数和总人快速估计,其相对误差均在9%以内,表明该方法切实可行,可作为应急监控和人员调度等方面宏观决策的重要参考。
(2)人类动力学遥感的人数估计模型将施工人数的影响条件简化为仅与工程的工程量和施工时间有关,将多元函数模型转化为二元线性模型,提高了人数定量估计的计算效率。但本文估计模型具有开放性,有较大的优化空间,在后续研究中可将模型中施工人数的影响条件作为未知量建立多元非线性模型,提高人数估计精度。
(3)人类动力学遥感的应急建设人数估计影响的因素较多,比如:工人加班或者提前让工人休息;参与施工的工人劳动力差异;在运用劳动消耗定额对施工人数估计时,应考虑到实际施工人数与定额规定人数的差异等等,需要进一步研究。