摘 要：為了改善突發(fā)事件對城市影響，減少因疏散方案不完善造成的人員及財產(chǎn)損失，針對現(xiàn)有應(yīng)急疏散方法，在對其從疏散行為及仿真模型的構(gòu)建進行分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)實際城市應(yīng)急疏散的需要，提出應(yīng)急疏散的研究應(yīng)圍繞智能仿真技術(shù)展開。

關(guān)鍵詞：應(yīng)急疏散 智能技術(shù) 綜述

中圖分類號：X928 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（b）-215-01

隨著交通的立體化、人口的高密度化、道路的擁擠化，一旦發(fā)生突發(fā)事件城市將受到嚴重威脅。有效的應(yīng)急疏散方法可以提高城市對突發(fā)事件的應(yīng)變能力，減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。到目前為止對應(yīng)急疏散方法研究已有60多年[1～4]。

1 國外應(yīng)急疏散方法研究現(xiàn)狀

國外對應(yīng)急疏散方法的研究起步較早且主要涉及行為分析及仿真模型兩類。

（1）行為分析。

50年代，國外就開始研究突發(fā)事件下個體行為對整個疏散的影響并于1957年提出逃生者的“集聚行為”理論。

9·11事件后針對城市突發(fā)事件應(yīng)急響應(yīng)的研究從集中于高層建筑內(nèi)部的疏散問題引深到綜合考慮城市中建筑物及其鄰近交通網(wǎng)絡(luò)的疏散問題。如Pamelar等（2002）分析逃離世貿(mào)中心的人群心理、行為發(fā)現(xiàn)，大多逃難者走出大樓后不是迅速跑至安全區(qū)而是在附近危險區(qū)注視事態(tài)進展，此舉不但耗費救援人員的精力也擾亂本就脆弱的交通。Marie（2003）分析逃生者行為對應(yīng)急疏散造成的影響問題，研究顯示在應(yīng)急條件下若要準確估計疏散中的交通量就必須把以家庭為單位的逃生者行為考慮在內(nèi)。K.P.Mei（2005）年提出了一種基于VB的微觀三維GIS環(huán)境模型用于分析應(yīng)急條件下如何確定最優(yōu)路徑，研究顯示由災(zāi)害所導(dǎo)致的建筑結(jié)構(gòu)損毀會引發(fā)交通擁堵更會影響對到達受災(zāi)地點的救援路徑的選擇。

（2）仿真模型。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展及仿真技術(shù)的應(yīng)用，國外學(xué)者開始從仿真角度對應(yīng)急疏散進行分析，由此形成了宏觀、微觀、中觀以及基于智能技術(shù)的應(yīng)急疏散仿真模型。

①宏觀模型。

宏觀模型把車流及行人流看成一個整體，僅從宏觀層面對處于疏散境況中的交通系統(tǒng)進行考量。利用數(shù)學(xué)“經(jīng)驗公式”對路網(wǎng)的描述以節(jié)點及其連接所組成的粗略網(wǎng)絡(luò)模型為主。研究方法以探討最優(yōu)疏散、救援及物資運輸路徑為主，特點是計算速度快，但因無法描述疏散過程中行人及車輛的細節(jié)行為，因此計算結(jié)果有一定偏差。宏觀模型是在基于GIS技術(shù)及專業(yè)宏觀交通軟件基礎(chǔ)上通過設(shè)定特殊條件進行分析所形成的，典型的有NETVACI、MASSVAC等。

②微觀仿真模型

基于微觀交通仿真模型所建立的微觀應(yīng)模型不僅可以從宏觀層面對交通系統(tǒng)的運行性能進行統(tǒng)計分析，還可以從車輛的運行行為、交通設(shè)施配置及車道設(shè)置等細節(jié)來分析交通系統(tǒng)特征，較適于對交通系統(tǒng)進行多角度研究。如對交通臨界狀態(tài)分析、交通波動分析等，是一種集成交通系統(tǒng)仿真平臺。在微觀模型中參數(shù)的輸入及校正都較困難且計算量大，仍有待完善。典型的微觀模型有NETVACI、MASSVAC等。

③中觀模型。

為了減少微觀模型計算量又不減少相對細節(jié)，出現(xiàn)了中觀模型，該模型由一個追蹤一組車輛行車軌跡的離散方程組成。典型的中觀模型有DYNEV、I-DYNEV等。

④基于智能技術(shù)的模型。

隨著智能技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展，以此為基礎(chǔ)的疏散仿真模型應(yīng)運而生。此類模型不需預(yù)先設(shè)定人群的行為規(guī)律僅利用人群總體行為來模擬現(xiàn)實人群行為。已有研究中側(cè)重于微觀方向的較多，比較突出的有Helbing“社會力模型”，Toshiyuki“行人流疏散系統(tǒng)”以及Kepjpel微觀仿真模型。上述模型均涉及到交通個體活動的規(guī)則、交通個體之間的相互作用以及環(huán)境對交通個體的影響。

2 國內(nèi)應(yīng)急疏散方法研究現(xiàn)狀

國內(nèi)的研究起步較晚，大多基于國外研究基礎(chǔ)展開。

行為分析方面，郭恩棟（2003）利用ARCGIS建立了一套交通系統(tǒng)地震應(yīng)急智能輔助決策系統(tǒng)。陳艷艷（2004）提出震后交通需求預(yù)測的修正四階段法，對在災(zāi)后應(yīng)急階段的交通行為進行總結(jié)。賀國光（2007）在考慮信號控制、路段通行能力、交叉口延誤等條件下對應(yīng)急疏散組織、路徑等方面的優(yōu)化進行研究。陳岳明（2009）采用動態(tài)交通分配進行應(yīng)急疏散建模，以疏散時間最小為目標利用最小值定理獲得模型最優(yōu)解。

仿真模型方面研究集中在建筑物內(nèi)部環(huán)境上，所形成的模型主要有香港城市大學(xué)和武漢大學(xué)共同構(gòu)建的SGEM模型、中國建筑科學(xué)研究院構(gòu)建的地下商業(yè)街人員疏散模型、公安部天津消防所構(gòu)建的地下商場人員疏散模型以及東北大學(xué)構(gòu)建的對人員疏散行為規(guī)律模擬模型。

在智能技術(shù)應(yīng)用方面，朱茵（2002）從應(yīng)急疏散的概念出發(fā)提出了基于智能技術(shù)的交通事故救援系統(tǒng)以實現(xiàn)對于突發(fā)事件處理及事后協(xié)調(diào)。北京交通大學(xué)（2004）針對交通事故嚴重程度對基于智能技術(shù)的交通事故救援系統(tǒng)的處理能力進行了改進并提出了其組成結(jié)構(gòu)模型。中科大（2005）在總結(jié)四種人的心理因素對疏散影響后采用元胞自動機對建筑物內(nèi)部的疏散現(xiàn)象進行仿真。

3 應(yīng)急疏散研究總結(jié)及展望

綜上，國外對應(yīng)急疏散的研究較長，且針對建筑物內(nèi)部應(yīng)急疏散的研究經(jīng)歷了從理論分析到模型構(gòu)建以及仿真軟件的開發(fā)過程。對建筑物外部相關(guān)因素的研究大多從管理角度出發(fā)，相關(guān)仿真也集中于研究最佳疏散路徑等宏觀疏散仿真模型，雖然也存在部分行人和車輛疏散的數(shù)學(xué)模型，由于模型無法精準地模擬逃生者個體的行為，導(dǎo)致模型存在偏差。隨著計算能力的不斷提升，中觀疏散仿真模型研究漸少。在微觀疏散仿真模型方面，研究缺乏對疏散個體行為和相互作用的詳細探討。國內(nèi)的研究起步較晚且多是以國外方法為基礎(chǔ)，而對建筑物周邊交通網(wǎng)絡(luò)影響的研究較少。

以真實城市交通環(huán)境為基礎(chǔ)，對環(huán)境中人、車輛疏散進行仿真，由此得到數(shù)據(jù)以用于優(yōu)化應(yīng)急疏散管理方案具有十分重要的實際意義。與其他微觀仿真技術(shù)相比智能技術(shù)在模擬個體本身、個體之間相互影響以及個體和環(huán)境之間相互影響中，能更真實的模擬出微觀交通環(huán)境，優(yōu)勢明顯，將成為未來應(yīng)急疏散研究的核心技術(shù)。

4 結(jié)語

本文分析了國內(nèi)外應(yīng)急疏散問題的研究現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上提出了城市應(yīng)急疏散的研究方向。以真實城市交通環(huán)境為基礎(chǔ)，利用智能仿真技術(shù)對環(huán)境中人、車輛疏散進行仿真，以此得到數(shù)據(jù)以用于優(yōu)化應(yīng)急疏散管理方案，將成為未來應(yīng)急疏散的研究趨勢。

參考文獻

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[4] 朱茵.基于多Agent技術(shù)的交通事故救援系統(tǒng)的研究[J].中國安全科學(xué)學(xué)報，2002（1）.