震后应急期最优路径评估方法

在灾后救援中,交通系统既是救援物资运输的通道,也是抢救和安置受伤群众的重要保证。然而破坏性地震后,交通系统的破坏以及急增的运输量给伤亡人员的转移和救援物资的运送都带来了极大的困难。因此,在灾后第一时间给出最优路径的建议,帮助救援队快速高效的进行灾后的救援工作,有重要的意义。考虑震后条件及应急需求,对已有的最短路径,最大容量路径进行改进。利用Dijkstra算法和深度优先算法,考虑路段的通行能力、抢修效率和应急期限,给出了以最大运输量为目标的最优路径的评价方法,为震后应急决策提供技术支持。     

山西省人口空间公里格网分布模型研究

精准的人口分布信息是震后灾害快速评估、应急救援决策的重要依据。本文应用居民地这一与人口分布密切相关的基础数据,结合居民地建筑物给出不同区域人口权重,以人口统计数据为总量控制,完成人口空间公里格网数据模型建立,并与夜间灯光数据、道路数据、实际调研数据等进行对比分析。结果表明,该人口分布模型可靠性高,可为震后灾害快速评估、应急救援决策提供可参考的人口数据。     

基于置信区间的地震压埋人员实时伤亡状态预估模型

在震后应急救援宏观决策中,地震压埋人员的实时伤亡状态是最重要的定量指标和参考依据。因此,以置信度区间为工具,对影响伤亡状态的参数即初始伤亡指数Co、囤陷环境S和体质综合指数B进行了区间分析,建立了实时伤亡状态模型,并以汶川地震灾区为例,对不同人员的伤亡状态进行了预估,预估值与实际情况的误差为10%左右,表明该模型可供震后应急救援工作参考。     

基于区域特征的地震埋压人员评估模型研究

地震发生后利用已有的基础地理数据和评估模型快速准确地获得埋压人员空间分布，是地震应急救援的科学问题之一。以云南鲁甸6.5级地震为例，基于高精度公里格网人口数据，分析震区的具体特征和多种可能造成人员埋压的影响因素，并引入次生灾害埋压参数对原模型内容进行补充和改进，对现有的地震埋压人员评估模型进行优化。研究结果表明：改进后的评估模型能够快速给出地震后人员埋压空间分布，其计算结果精度较前人模型有较大提高，且考虑了次生灾害造成的埋压，能够有效增强评估模型的适用性，提升人员埋压评估精度，为地震应急指挥和应急救援提供科技支撑。     

重大地震震后伤员伤情特点综合分析

通过在Medline、PubMed、Embase、Cochrane、知网以及万方医学期刊等数据库中进行检索,回顾性地分析了近20年内全世界发生的几次重大地震震后伤员的致伤原因、受伤部位以及受伤类型等伤情信息;经统计得到了震后伤员的致伤原因、受伤部位、受伤类型等相关数据;并以这些数据为样本,分别对各种致伤原因、受伤部位、受伤类型的震后伤员数量分布进行比较。最终得出结论:震后伤员的主要致伤原因为塌落物体导致的击砸、跌倒坠落以及挤压掩埋;主要受伤部位为四肢,且以下肢为主;受伤类型中以四肢骨折居多,全身的软组织损伤也比较常见。除此之外,笔者还对震后伤员普遍的受伤模式以及伤情的动态演化过程进行了探讨,以期为今后的震后救援行动和医疗资源的分配提供一定的参考。     

交通系统地震应急决策模型与方法

为了提高震后应急救援工作的效率,开展交通系统地震应急决策模型与方法研究,建立一套反映地震灾害情况下交通系统应急决策问题特点的方法和模型体系,为开发交通系统地震应急决策辅助支持系统提供模型支持,以实现震后交通调配决策的智能化。把双层规划方法、随机模拟方法以及模糊决策方法引入到震后交通应急调配决策的分析中,重点研究了基于交通系统畅通可靠性分析的应急决策优化问题。论文的主要研究内容概述如下:(1)介绍了四阶段交通需求预测方法及震后修正四阶段法,对震后应急交通需求的特征进行分析,建立了震后应急交通需求预测模型,提出了三阶段震后应急交通需求预测方法;分析了路桥单元的地震易损性,给出了路桥单元的震害等级,推导了路桥单元震害指数的临界区间,提出了路桥单元的地震影响修正系数区间,进而建立了震后路桥可能通行能力的评估模型;对路网容量及其计算方法进行了分析,给出了震后路网容量的计算过程。(2)介绍了单元可靠性和交通系统可靠性的基本概念,阐述了道路网络的布局形式及其性能,分析了交通系统抗震性能影响因素;利用不交化最小路集法对震后交通系统连通可靠性进行分析;依据公路服务水平分级标准,定义了震后公路服务水平阀值,引入了蒙特卡罗法,分析了交通系统的畅通可靠性,进而提出了基于服务水平的交通系统畅通可靠性评估方法,给出了评估标准,并构建了交通系统的畅通可靠性评估优化流程;为震后交通系统应急决策方法的研究提供理论依据。(3)科学的应急决策是震后救灾工作高效开展的有力保证,本文介绍了决策的基本概念、模糊决策分析方法以及数据标准化的处理方法;地震应急服务点选址决策是地震应急救援决策工作的重要基础,本文分析了地震应急服务点选址问题的不确定性,介绍了直觉模糊数和区间直觉模糊数的概念,在分析两者之间关系的基础上,定义了区间直觉模糊数的得分函数和精确函数,提出了它的排序规则;构建了约束中含有区间直觉模糊参数的地震应急服务点选址模型,提出了一种基于区间直觉模糊数排序规则的模型算法。(4)建立了基于模糊聚类分析的单服务点多需求点应急调配优化模型,并给出了模型的解法;论述了用区间数形式描述地震应急物资调配决策信息的可行性,推导了区间数可能度的算法,改进了区间数可能度矩阵,定义了基于区间数可能度的最优调配系数,构建了基于区间数可能度的单服务点多需求点应急调配优化模型,给出了模型的求解过程;考虑到震后应急物资调配是基于时间链的动态过程,假设调配至应急需求点的物资是被连续消耗的,进而建立了基于双层规划的多服务点多需求点应急调配优化模型,给出了双层规划问题的动态优化算法;构建了基于交通系统畅通可靠性分析的配流优化决策方法及体系。(5)引入设定地震法,对交通系统地震应急决策模型与方法进行理论集成研究,提出了基于不确定性分析的地震应急物资服务点选址决策优化方法、基于畅通可靠性分析的震后交通应急调配决策优化方法,并进而构建了基于设定地震的交通系统地震应急决策优化方法及体系,实现了交通系统地震应急决策理论的集成;并以宿城区县乡道路网为研究对象,引入设定地震法,对模型、方法及决策优化理论进行了模拟应用。     

安徽省震中快速定位查询系统

基于VB6.0软件开发平台,以MapInfo GIS软件为数据支撑平台,建立了安徽省震中快速定位查询系统。系统主要实现了震中快速定位查询显示功能、基于GIS数据的空间分析和定量计算分析功能。为地震应急响应提供辅助决策,为震后资源调度、伤员输送、人员疏散等提供科学信息,提高了应急救援的效率。     

以乡镇居民地为单元的震后埋压人员分布与救援对策——以乌鲁木齐市为例

以乌鲁木齐市为例,尝试以乡镇居民地为基本单元,开展震后埋压人员分布与相应救灾对策研究,估算了研究区Ⅶ-Ⅹ烈度下人员埋压分布状况。结果表明,以乡镇居民地为单元的震后埋压人员分布数据,对于指导当地的应急搜救工作更有针对性;初步分析了影响研究区不同类型乡镇居民地应急救援的主要因素,讨论了"安居"政策对传统"小震农村受灾重,大震城市受灾重"认识的改变。     

城市地震压埋人员分布评估研究——以天津市区为例

地震压埋人员分布是震后科学、有效地开展应急处置和救援的重要依据。针对地震中建筑物破坏造成的人员压埋,从人口分布和在室率着手,在社区级空间尺度上分时段建立人口数量、在室率和建筑物的对应关系;结合建筑物震害评估方法,构建地震压埋人员快速评估模型,并预评估天津市区各烈度下地震压埋人口的数量和分布情况。结果显示,夜间是发生地震压埋的高风险时段,住宅、大学、居民服务类和卫生医疗建筑是地震压埋高发区域,工作日白天应重点关注中小学。     

废旧材料用于应急住所搭建研究

针对震后应急救援时期物资匮乏的特点,提出了灾民在临时安置中应以自救为主的原则。通过分析不同类型的应急住所,并结合震后当地可直接利用的材料特点及用途,提出了就地选材及快速搭建应急住所的具体方法。为灾民在震后应急救援时期的临时安置提供了新的选择。     

基于情景构建的强震后京津冀地区协同应急机制研究

为解决强震破坏范围广带来的跨区域应急救援问题,以京津冀地区为例,基于强震情景构建的方法,开展强震后跨区域协同应急需求、内容、任务、机制、保障措施等研究。假定京津冀交界地区发生7.8级强震,其地震参数与1976年唐山7.8级地震一致,基于人员伤亡、建筑物破坏、道路堵塞等情景分析模型,分析北京、天津、河北等地破坏情况,提出震后京津冀地区跨区域协同应急应对需求与任务,构建了应急协同体系分层模型,从应急指挥、应急通信、救援队伍、转移安置、工程抢险、交通管制、医疗防疫和社会治安协同等方面提出了应急协同机制内容与方法。引入了“目标-行动-反馈-调整”质量管理循环模型,构建了京津冀地区跨区域地震应急协同流程,对强震巨灾现场救援行动进行有效管理,提升跨区域地震救援工作的规范性,并针对性地提出了京津冀地区跨区域协同应急机制建设的保障措施。     

地震灾害之后公路运输系统功能失常的恢复过程

提出了可以评价公路运输系统震后恢复过程的蒙特卡罗模拟方法。该模拟模型包括三个方面：１）网络破坏状态评定；２）包括交通流量分析在内的系统运行评价；３）恢复过程。恢复问题分为两部分：评价时只考虑节点间的连接程序的应急恢复和受交通控制影响的修复工作。用多个表示结构和功能的。该和用于研究伊豆半岛震后阶段的公路运输系统。文中用可能的人力和物力条件考察了由于受恢复进程的影响结构和功能的恢复过程，恢复次序和通行     

震后应急救援民生保障物资需求模型研究

根据《应急物资分类及编码》（GB/T 38565—2020）,对震后所需应急救援民生保障物资种类进行梳理,参考地震应急处置经验和有关专家学者的研究成果,制定地震应急救援基本民生保障物资最低需求标准。对2007年以来有记录的物资投入数据进行梳理统计,采用数值拟合方法构建震后物资需求模型,计算震例模型值、标准值,并对实际值与模型值及实际值与标准值偏离程度进行对比分析,提出模型应用注意事项。     

邢台地区设定地震事件烈度影响

通过邢台地区历史地震烈度资料分析,得到该地区烈度—频率灾害曲线及地震风险。以地震地质资料理论为基础,结合河北省城市活断层探测成果、地壳结构等资料,确定2个设定地震事件。采用复合震源模型,模拟合成强地面运动,并基于强地面运动模拟结果,分析邢台地区地震影响烈度,为今后该地区建筑物抗震设防、避难场所选址、震后救援以及地震保险风险评估提供参考依据。     

最短路径在城市震害预测中的应用

本文依据最短路径算法分析,在基于地理信息系统所搭建的的城市震害预测和防灾决策系统中提供地理空间范围内两点间的最短路径查询功能。该结果的合理应用,将为震后应急救援提供参考依据。     

地震带城市规划模型设计与仿真

传统三维城市规划模型是利用三维技术通过计算机生成模型对城市进行规划,没有考虑城市地理位置因素,不能保障城市震后应急救灾工作效率。为此,构建一种新的地震带城市规划模型。通过对城市抗震防灾空间及防灾分区定义,并对其规划原则进行分析,从而为城市防灾空间规划提供依据;以此为基础,采用风险评估方法构建出地震带城市抗震防灾空间规划的基本模型。实验结果表明,所设计模型性能极佳,考虑到了城市地理因素,在进行城市规划的同时,能够促进城市震后应急救灾工作的高效运行。     

汶川地震与玉树地震自救互救调查情况比较研究

通过对比汶川地震和玉树地震震后问卷调查数据,对震后灾民自救互救过程中的实际情况开展了系统的分析研究。结果表明:(1)自救互救是地震救援中受困人员获救的主要方式;(2)玉树地震参与自救互救人数比例较高,说明经过汶川地震后,公众的自救互救意识得到较明显的提高,更加主动和积极地参与到震后抢险等社会活动中;(3)在两次地震自救互救过程中,主要的困难在于缺乏救生工具和经验,并且救援工作缺乏组织管理,相互协调能力不足。基于以上调查结果,为全面提升我国地震应急救援水平和应急能力提出了一些建议和对策。     

基于GIS的城市震害单元化应急医疗救助辅助系统

在城市震害应急管理单元的基础上,提出了城市震害单元化应急医疗资源需求模型,并给出了该模型的GIS集成方案,进而整合现有震害应急救助相关理论和方法,结合面向对象与数据库技术,采用组件式集成二次开发方式,详细阐述了建立城市震害单元化应急医疗救助辅助系统的系统设计目标、技术路线、体系结构及功能构建等,形成了基于GIS的城市震害单元化应急医疗救助辅助系统的技术思路和解决方案,并以重庆邮电大学为应急管理单元,建立了初步试验系统。     

京津冀地区地震滑坡危险性评估

选取道路距离、地貌类型、坡度、断裂、水系距离、岩土类型等6个因子作为研究区地震诱发滑坡的影响要素,综合分析了地震滑坡分布状况与相关影响因子之间的统计关系。通过GIS空间分析模型计算地震滑坡灾害敏感性指数,并将地震滑坡危险性评估结果按照危险程度划分为极高、高度、中度及轻度4个等级,通过评估地震诱发滑坡的危险性可以有效地减少人员伤亡和经济损失,减轻地震地质灾害对社会和经济的影响,同时也为对地震滑坡诱发机理的分析研究及震后应急救援分析提供科学参考依据。     

人口、房屋数据空间化及在2021年拜城MS5.4地震中的应用

地震灾情快速评估依赖于震区准确的人口、房屋等设施的数量和空间分布,是震后地震应急救援、地震烈度评估的核心支撑。以阿克苏地区的居民点、POI数据为基础,采用核密度估算结合道路分布和房屋占地面积的方法,构建了人口密度权重模型,获得了研究区1 km×1 km的人口、房屋格网数据。结果显示,各乡镇实际人口数量与模拟人口数量线性拟合相关系数为0.909,线性拟合相对较好,表明人口空间化结果达到了较高精度。为了更好地验证上述方法和数据,以2021年拜城M_S5.4地震为例,叠加对比分析震区人口、房屋格网数据与地震评估区之间的定量关系。按照地震评估区进行了人口、房屋面积的模拟,该数据与实际现场数据之间误差较小,能够满足震后地震灾情快速评估的需求,可为灾害预评估及地震现场灾害快速评估等工作提供可靠依据和支撑,同时空间化的方法也为后续该方向的研究提出了一个新的思路。