城市应急疏散GIS关键模型研究

应急疏散决策直接关系着人员疏散的成败。应急疏散决策过程的定量化、模型化表达是提高疏散决策科学性和合理性的关键。通过系统分析城市应急疏散关键问题,建立了城市应急疏散GIS关键模型,并基于组件技术实现了GIS与城市应急疏散关键模型的无缝集成。实验表明,模型具有较高的可靠性和稳定性,可辅助城市应急疏散决策。     

实时威胁态势感知的室内火灾疏散路径动态优化方法

如何在火灾态势迅速演变的复杂室内环境下选择安全有效的疏散路线是正确引导人群疏散、减少人员伤亡的重要保障。传统静态寻径方法难以顾及火灾态势演变过程,导致疏散决策的盲目性和滞后性突出。本文提出了一种实时威胁态势感知的室内火灾疏散路径动态优化方法,充分利用实时接入的火场状态和室内建筑环境状态等火灾威胁态势场信息,动态调整和优化疏散路径。该方法建立了室内火灾实时威胁态势信息在语义空间的统一表示模型,并对多源、多尺度火灾传感器观测数据在语义空间进行统一建模,从实时接入的动态观测数据中提取室内火灾三维威胁态势信息,用于约束疏散路径的动态优化。模拟试验证明,本方法可根据火灾态势演变准确可靠地动态调整疏散路径,从而显著提高应急疏散的精准性。     

基于大数据的内涝智能指挥系统研究与应用

鉴于目前的内涝应急管理缺乏足够的预警能力和快速反应能力,基于大数据和物联网监测技术,利用内涝大数据建立内涝风险识别和预警预报模型,通过在线监测设备和路面视频监控实现内涝现场信息的实时感知,构建了包括信息感知、决策支持、应急精细化管理3个层面的城市内涝智能指挥系统,实现了对内涝灾害的动态风险评价和智能指挥决策.     

面向火灾动态疏散的三维建筑信息模型

基于三维建筑空间表达,充分结合建筑防火专题语义信息,建立了面向建筑物内部空间划分与通达性分析的一体化语义描述,并结合防火部件层次的动态特征,发展面向室内火灾动态疏散过程的三维建筑信息模型,从而辅助火灾应急疏散的三维空间逃生分析。基于实验构建的三维建筑信息模型及其基于语义的动态联通网络,证明了其在室内火灾动态疏散中的特殊价值。     

卫星耦合传感网的实时动态网络地理信息系统技术及应用

长期以来,地球空间信息服务无法反映现场实况,不能满足综合监测实时信息服务需求。本文围绕空天地平台观测共享集成管理和时空信息高效服务问题,提出了传感网观测共享信息模型,重点阐述了基于对地观测传感网的最大时空覆盖优化布局、任务反馈控制、流式观测实时接入和动态仿真与预警决策支持的实时动态GIS关键技术,介绍了实时动态网络GIS平台GeoSensor及长江流域通航、防洪和发电时空信息感知管理应用。     

基于 GAMA 平台的多智能体应急疏散仿真模型

应急疏散的研究对象是一个复杂的社会系统,利用多智能体模型可以有效模拟人群复杂的社会行为。将多智能体模型应用于应急疏散领域,设计5种类型的智能体实体,构建多智能体应急疏散仿真模型,从被疏散个体的相互作用行为入手,研究整个被疏散群体的行为特征。基于GAMA平台,实现以矢量地理空间数据为基础的多智能体应急疏散仿真模型,通过仿真实验,动态呈现整个应急疏散过程。对灾害、突发事件应急疏散指挥,应急疏散设施建设、城市规划设计等工作具有重要的意义。     

基于GIS与多智能体的人群疏散模拟

应急疏散存在复杂性与多变性,传统的模拟方法难以真实刻画应急疏散的复杂动态过程。作为应急疏散领域的新兴研究方向之一,基于多智能体（Multi-Agent）的建模方法通过微观个体的相互作用而产生宏观全局的格局,适合研究应急疏散等复杂问题。本文在复杂适应系统理论的启示下,将多智能体思想引入到人群疏散模拟领域中,将地理信息系统（Geographic Information System,简称GIS）与多智能体技术结合,从空间个体行为的微观角度入手,对疏散动态模拟进行了研究,构建了基于GIS与Multi-Agent技术的疏散仿真模型,呈现了灾害情境下人群的动态疏散过程,实现了GIS空间信息数据的动态表达,对应急预案的制定、救灾设施的建设与管理以及应急疏散工作的开展等具有重大意义。     

考虑不确定性因素的公共交通疏散情景构建

人员疏散是应急管理中的重要环节,如何应对人员疏散过程中的不确定性问题是应急疏散中面临的难题。本文提出通过构建疏散情景的方式分析由于疏散人口数量、可调配车辆数量和道路网状态的不确定性导致疏散时间的变化,以“就近疏散”为指导原则,公共汽车为疏散交通工具,在满足现实情况的约束下计算对应情景的人员疏散用时。模拟结果给出了在已有的信息条件下,疏散指定地点所需时间的可能情景,为应急管理者提供基于情景的决策支持。     

智慧城市时空信息综合决策关键技术与系统

如何根据智慧城市运行管理、建设规划和应急指挥等政府决策部门的综合需求,实现分散信息资源的统一集成、复杂模型资源的有效调用和决策时空信息的高效共享与可视化,成为现阶段城市综合决策的重大挑战。首先提出了感知联网与时空信息接入、地理空间模型联网与认知、决策时空信息聚焦服务等智慧城市时空信息综合决策共性关键技术,突破了城市时空信息智能分析、协同决策与主动聚焦服务的瓶颈;其次,设计并实现了智慧城市时空信息综合决策原型系统,并以太原市燃气泄漏应急响应为例,验证了系统辅助城市综合决策的可行性和适用性;最后,概括了城市（群）立体感知网、城市（群）模型网和城市（群）时空大数据3大主要发展趋势。     

基于Dial分流的陆上交通应急疏散模型的优化和实现

针对08年各大自然灾害造成大量人群滞留的状况,提出了基于陆上交通的Dial分流优化模型,该模型对Dial分流模型的路径选择运用最短路径进行优化,根据交通网络的复杂性和交通状况的随即性的特点对交通量进行宏观分配。并以此优化模型为基础,基于陆上交通网络数据库,利用C#和GIS组件supermap开发实现广州市雪灾应急疏散系统。该模型可为应急决策部门提供可靠的规划设计和实时应急管理。     

基于GIS的宁波市应急避难场所信息系统初步研究

宁波是个人口众多、突发事故频发的沿海城市,宁波市应急避难场所信息系统的研究对应急指挥、人员疏散都具有重要的社会现实意义。本文在GIS技术的基础上,提出应急避难场所信息系统总体结构及技术路线,阐述其实现的基本原理,并提出构建宁波市应急避难场所信息系统的初步框架。     

城市防空人口疏散网络模型研究

人口疏散是现代城市防空的基础工程,是一个庞大的系统工程。本文从地理网络的视角,并根据人口疏散网络建模的思想,对疏散网络元素进行了系统分析,构建了疏散网络的概念模型;利用动态分段技术下的结点—弧段模型对网络元素进行了逻辑表达分析,在此基础上设计了疏散网络的逻辑模型。     

互联网泛在地理信息感知融合技术综述

互联网数据中蕴含丰富的地理信息,其无处不在、形式与结构多样的特征决定了感知和融合面临许多技术难题。本文在分析互联网泛在地理信息分类和特征的基础上,系统研究其感知和融合技术的总体现状,总结了服务快速准确发现、深层网络数据高覆盖度采集、非结构化文本中位置信息提取和关联图像空间语义提取等感知技术发展现状,分析了异源几何数据匹配关联、地址标准化处理、同名实体语义对齐、地理实体关系构建等融合处理关键技术;在此基础上,总结和展望了互联网泛在地理信息感知融合技术在开放地理数据网络、城市治理与应急管理、网络监测与地理空间情报等领域的应用前景。     

地理信息在城市公共安全应急系统中的应用

分析了城市公共安全应急系统对城市地理信息的需求特点,讨论了如何对城市地理信息进行加工处理,以满足城市应急系统建设的需要。     

A new dynamic network flow algorithm using base state amendment model for emergency response

Large‐scale earthquake disasters in recent years have caused huge damage to people's lives and property. Quick effective emergency response is the primary task post‐disaster. A dynamic network flow model can be used to obtain an effective emergency material rescue plan for the transportation network. Strong timeliness is a critical factor to emergency response. However, very few efficient algorithms were presented for most dynamic network flow problems. To solve this issue, this article introduces a novel low‐time‐complexity exact algorithm using the continuous‐time dynamic network flow (CTDNF) and the base state with amendment (BSA) model in the geographic information science field. Besides, this new CTDNF‐BSA algorithm is improved to solve more complex cases with dynamic capacity and transmit time in a dynamic transportation network. Both numerical and geographic experiments were conducted to assess the correctness, time and space performance of the presented CTDNF‐BSA algorithm. The experimental results demonstrated that the CTDNF‐BSA algorithm can attain the optimal solution with good computing time and space performance as compared with traditional algorithms. Geographic cases in dynamic situations for real emergency response illustrated that the CTDNF‐BSA algorithm can provide effective decision support for emergency material rescue planning in a dynamic transportation environment.     

基于GIS的安庆市应急避难场所空间布局特征分析与优化

随着城市发展步伐的加快,火灾、爆炸、公共卫生事故、工程事故等人为灾害性事件频发,洪水、地震、台风等自然灾害也给城市居民的生命和财产安全造成了极大损失。由于城市规模和人口数量将越来越大,城市应急避难场所在城市规划中就显得更加重要。本文以安庆城区为例,根据城市人口分布状况以及城市总体的空间布局,分析应急避难场所的特征及其与城市的适应程度。采用GIS的空间查询、网络分析、最佳路径分析等功能,检验该市应急避难场所的合理性。针对城市规划中应急避难场所空间布局上不合理的问题,进行方案优化。研究结果将给安庆市应急避难场所的空间布局带来一定的借鉴作用。